臭氧氧化降解印染废水的机制及其应用研究.pdfVIP

中 文 摘 要 印染废水是一类重要的污染源，由于其成分复杂、CODCr 含量高、 难降解等特点，传统的处理工艺很难凑效，探索和寻求新的印染废水的 高效处理方法具有现实意义。臭氧氧化作为一种高级氧化技术，近几年 被用来去除印染废水的色度和难降解有机物。其反应机理是：羟基自由 基“·OH”与有机物反应，使染料发色基团中的不饱和键断裂，从而达到脱 色和降解的目的。 本文针对印染废水的特性，系统地研究了臭氧氧化常见的染料过程 中溶液的动力学特征以及pH 值对脱色率的影响，并测定了氧化的不同阶 段溶液对发光菌的急性毒性数值，探讨了染料溶液的急性毒性变化规律。 同时，研究了混凝/臭氧氧化法处理印染废水的效果。本文研究的主要内 容如下： 以20 种常见的偶氮类、蒽醌类等染料为研究对象，考察了臭氧氧化 这些染料溶液的脱色动力学反应，并探讨了pH 对臭氧氧化染料溶液脱色 效率的影响，测定了20 种染料的表观反应速率常数(k)，并求出了染料脱 色的半衰期(t1/2) 。结果表明：臭氧氧化这些染料的脱色效果较好，t1/2 在 15.2676 s-72.9629 s 范围内，大部分染料在3 min 左右的脱色率可以达到 90% 以上；氧化脱色过程中的ln(C /C )与反应时间t 之间具有良好的相关 t 0 性，其相关系数R2 均大于0.9500，说明臭氧氧化染料的脱色过程都符合 一级反应动力学特征；酸度对臭氧降解染料有一定的影响，在pH 为2.0 的酸性条件下，染料脱色效果最好。 通过对20 种不同的染料在臭氧氧化脱色不同阶段的毒性、pH 、脱色 率和电导率的研究。结果表明：臭氧氧化染料后，脱色率高，染料溶液 的电导率随时间的延长逐渐增大；染料溶液的 pH 随时间的延长逐渐减 小；染料溶液经过臭氧降解后，中间产物毒性较大，其中：酸性染料的 毒性最大，直接染料次之，活性染料最小。 研究了单一混凝法和单一臭氧氧化法处理印染废水的效果和影响因 素，并考察了混凝/臭氧氧化法联合处理印染废水的效果。结果表明：废 水pH 为7.0，聚合氯化铝投加量为100 mg/L ，搅拌速率为120 r/min 时， 废水的色度和CODCr 去除率分别达到60.48%和46.36% ；当臭氧浓度恒定， pH 为5.0，臭氧氧化时间为8 min ，温度为30 ℃时，废水的色度和CODCr 去除率分别为 65.28%和 36.18% ；混凝/臭氧氧化法处理印染废水，处理 I 效果较好，废水的色度和CODCr 去除率分别达到了90.57%和78.03%，废 水中的污染物指标大大的降低，达到了印染废水三级排放标准。 关键词: 印染废水; 臭氧氧化; 反应动力学; 毒性; 混凝 II ABSTRACT Printing and dyeing wastewater is one of the important industrial wastewater, due to its complex composition, high content of CODCr, refractory and other characteristics, it is difficult for the traditional treatment process to achieve the emission standards. Therefore, exploring and seeking new and efficient treatment method of printing and dyeing wastewater have reality significance. In recent years, ozonation as an advanced oxidation technology, has been widely used to re