鞠慧昀
遼寧省東港市環境保護監測站 遼寧 丹東118300
造紙廢水指制漿造紙工藝過程中產生的廢水,包括制漿蒸煮廢液、洗滌廢水、漂白廢水與紙機白水等。造紙廢水成分復雜,不同的生產工藝產生的污染物也不盡相同[1]。常用的處理方式為二級或多級聯合處理。本文通過設計實驗,對次氯酸鈉在處理廢水中COD的效果進行分析,并研究不同反應條件對處理效果的影響。
次氯酸鈉(NaCl O)在水溶液中會發生水解,產生氫氧化鈉和次氯酸(HCl O)。次氯酸極不穩定,會繼續分解成Cl O-,進而奪取水中電子,表現出強氧化性。在弱酸性條件下,其水解產物可發生康尼查羅反應,使其氧化性增強[2]。
次氯酸鈉在水中發生的反應如下:
NaCl O+H2O=HCl O+Na OH
HCl OH++Cl O-
根據以上原理,設計實驗過程如下:
(1)次氯酸鈉添加量實驗:向6個250 mL燒杯中分別加入200 mL造紙廢水,然后依次加入0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0 mL次氯酸鈉溶液,調節磁力攪拌器以200 r/min攪拌50 min,依次測定其COD值。
(2)p H實驗:取8個250 mL燒杯,分別加入200 mL造紙廢水,調節溶液p H 值為4-11之間,根據前次實驗結果的最優值加入次氯酸鈉溶液,調節磁力攪拌器以200 r/min攪拌50 min,依次測定其COD值。
實驗過程中所有試劑采用分析純,實驗用水為去離子水。COD的測定采用重鉻酸鉀法(HJ 828-2017)。
次氯酸鈉有一定的腐蝕性及致敏作用,使用中需要佩戴手套,避免皮膚接觸。
3.1 次氯酸鈉添加量對處理效果影響

圖1 次氯酸鈉不同添加量下COD及其去除率的變化
由圖1看出,實驗初期,隨著次氯酸鈉加入量的增加,COD去除效率明顯上升,在加入2 mL時去除率達到最大,達到44.8%,證明次氯酸鈉對于處理廢水中的COD確實而有效。當加入量繼續增加后,COD 值卻反而升高了。這是因為當次氯酸鈉完全氧化掉水中的可氧化物后,過量的次氯酸鈉發生水解,產生的Cl-對COD 測試產生正干擾,造成COD 表征值偏高[3]。此時雖然可以通過添加硫酸汞去除干擾,但隨著Cl-的繼續增加,干擾作用也越來越強,表現為COD去除率逐漸下降。因此認為在添加2 mL次氯酸鈉時對COD的處理最為有效。
3.2 p H值對處理效果影響

圖2 不同p H 環境下COD及其去除率的變化

次氯酸鈉能夠對廢水中COD 進行較好的處理,其去除率隨添加量和p H 值的增加先增大后減小。在p H 為9,添加量為1:100的條件下COD的去除效率最高,可以達到51.8%。