高級氧化技術在印染廢水處理中的應用

李祿強 廖猻琛

摘要：本文對比了單獨使用O3和O3 /H2O2復合氧化體系分別處理印染廢水的效果。結果表明，采用O3 /H2O2復合氧化體系處理印染廢水可以顯著提高處理效率，減少O3的投加量，試驗條件下CODCr、UV254以及色度的去除率分別是49.4%、60.4%及92.6%。

關鍵詞：高級氧化技術;深度處理;印染廢水

中圖分類號：X791 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）03-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.03.068

Application of advanced oxidation technology in the treatment of printing and dyeing wastewater

Li Luqiang，Liao Shuchen

（Huizhou Zhonglong Environmental Protection Engineering Co.，Ltd.，Huizhou Guangdong 516000，China）

Abstract：In this paper， the effect of treating printing and dyeing wastewater with O3 and O3 / H2O2 composite oxidation system was compared.The results show that the treatment efficiency of printing and dyeing wastewater can be significantly improved and the dosage of O3 can be reduced.Under the experimental conditions，the removal rates of CODCr， UV254 and chroma are 49.4%， 60.4% and 92.6% respectively.

Key words：Advanced oxidation processes （AOPs）;Advanced treatment;Dyeing wastewater

隨著我國經濟的不斷進步，印染工業也得到了高速的發展。2004年起，我國已經成為世界印染業生產規模最大的國家，同時其排放的印染廢水也成了我國主要的工業污染源之一。印染廢水具有排放水量大、水質變化大、有機物濃度高、色度高、可生化性差、含有表面活性劑、含氮化合物、pH值變化大等特點[1-2]。印染廢水具有生物毒性，甚至是“三致”（致癌、致畸、致突變）有機物[3]，難以采用常規的方法進行處理。高級氧化技術（Advanced Oxidation Processes ，AOPs） 運用復合氧化劑、光、電、催化劑等技術，在反應中生產氧化性極強的羥基自由基·OH，其氧化能力（氧化還原電位為2.80V）僅次于氟（氧化還原電位為2.87V）[4]，是水處理中應用最強的氧化劑，能引發后面的鏈反應發生，將難降解的物質開環、斷鍵，把污染物變成低分子或易生物降解的物質，是一種新型高效的水處理技術。常用方法有Fenton（芬頓）試劑法和O3（臭氧）法，本文采用O3 /H2O2復合氧化體系對某印染廠在生化后所排放的廢水進行了試驗。

1 O3 /H2O2復合氧化體系特點

O3/H2O2復合氧化體系比單一氧化劑O3或H2O2的處理效率明顯加快，原因在H2O2部分分離出HO2-，能夠顯著增強O3分解生產·OH的能力，其基本的原理為[5]：

與其他高級氧化技術相比，O3 /H2O2復合氧化體系具有不引入新的污染物質、易于操作運用等優點，因此具有良好的應用前景。

2 試驗部分

2.1 試驗用水樣

試驗選用某印染廠生化處理后所排放的廢水，其水質指標數據如下表1。

2.2 試驗裝置及流程

試驗裝置和流程如圖1所示，臭氧發生器將氧氣制備成臭氧，試驗廢水經循環泵以10L/h的流量往復循環流動，考察加入不同量的O3 和H2O2情況下，對廢水的處理效果，過量的臭氧尾氣經臭氧破壞器降解后排出。每次試驗進行30min，試驗中每5min取樣分析一次。

2.3 分析方法

pH值采用酸度計測定，CODCr用微波消解法測定，UV254采用紫外可見分光光度計測定，色度則采用稀釋倍數法。

去除率按照以下的公式進行計算：

式中，C0為處理前水質指標，C為處理后水質指標。

3 結果與討論

3.1 O3投加量的影響

往5L廢水里面持續通入流量為1.5L/min的臭氧，臭氧的質量濃度為20.1mg/L，反應時間是30min，對應臭氧的投加量為180.9mg/L，水質處理效果見圖2-圖4。

由圖2可以看出，使用臭氧處理印染廢水處理效果明顯，隨著O3投加量的增加CODCr呈現線性下降趨勢，當O3投加量的為180.9mg/L時，CODCr從原來的226mg/L變成115mg/L，去除率為49.1%。

從圖3可以看出，當O3投加量的為180.9mg/L時，色度從原水的272倍下降為22倍，下降了92%。

從圖4可以知道，隨著O3投加量的增大，去除率達58.3%，說明在波長254nm下不飽和物吸收紫外減少，降解成飽和的有機物。

3.2 H2O2投加量的影響

在印染廢水中加入一定量的雙氧水H2O2，攪拌均勻，往廢水中通入O3。試驗中O3的加入總量為180.9mg/L，H2O2/ O3的比例分別為0，0.2，0.4，0.6，0.8進行試驗，CODCr和UV254的去除效果試驗結果見圖5和圖6。