强化混凝-光催化氧化处理印染废水的研究.doc

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1、强化混凝-光催化氧化处理印染废水的研究摘要：采用强化混凝—光催化法对印染废水的处理进行了研究。结果表明：当进水CODCr为2000mg/L左右，色度为800～1000倍时，经本法处理的废水，出水CODCr为150～180mg/L，色度为0～10倍，CODCr去除率达92%，脱色率几近100%。主要水质指标达到了GB8978—1996《污水综合排放标准》中染料工业的二级标准。研究了一些因素对处理过程的影响。关键词：混凝光催化氧化染料废水　　在我国工业废水中，印染废水因其有机物含量高、色度深、水质复杂、排放量大而成为难处理的工业废水之一[1]。印染废水中含有大量卤化物、硝基物、氨基物、

2、苯胺、酚类及各种染料等有机物，主要来自纤维、纺织浆料和印染加工所使用的染料、化学药剂、表面活性剂和各类整理剂。其COD浓度达数千至数万mg/L，色度也高达数千至数万倍，可生化性差，很多废水还含有高浓度有无机盐：如氯化钠、硫化物等，严重污染水环境[2]。目前国内处理染料废水普遍以生物法为主，同时辅以化学法，但脱色及COD去除效果差[3]，出水难以稳定达到国家规定的排放标准。光催化氧化法是近年来水处理研究的热点之一[4]，本文采用强化混凝与光催化氧化相结合的方法，对武汉市某印染厂的印染废水进行处理工艺实验，研究了若干因素对处理结果的影响，取得了较好的效果，主要水质指标达到了GB8978

3、—1996《污水综合排放标准》中染料工业的二级标准。　　1实验部分　　1.1废水的来源及水质　　废水取自武汉市某印染厂总排污口，该厂主要进行白坯布的印染生产，所用染料多为直接染料，排水量为20t/d，间歇排放。　　废水CODcr1300mg/L，色度为800倍，pH10~12,黑绿色。　　1.2废水处理实验工艺及说明　　　　图1实验工艺说明　　将混合均匀的废水调pH至弱碱性，加入适量的絮凝剂聚合氯化铝（PAC）和助凝剂聚丙烯酰胺（PAM）及黄土，充分搅拌后沉淀，上层清液经过滤后，调pH至弱酸性，然后进光催化氧化反应器，停留一段时间后排出检测。4　　1.3光反应器构造　　光反应器为高

4、300mm，直径为150mm的不锈钢质反应器。反应器中央为一直径为5mm的石英玻璃管，将一支125W高压紫外灯（上海亚明灯泡厂）置于石英管内，呈圆柱形光源，光源径向所发出的光子能量分布相同，轴向有少许差异。反应器内壁按文献[5]的方法涂有TiO2薄层。　　2结果与讨论　　2.1混凝实验　　2.1.1混凝剂近似投量实验　　在玻璃烧杯中放入500mL水样，加入10%PAC水溶液，用玻璃棒先快速、后慢搅动，直至出现矾花，此时投加的混凝剂量为近似投量。　　2.1.2最佳混凝剂投量实验　　实验采用J6-1A六联搅拌器。实验步骤为，取1000mL烧杯6个，各加入500mL水样作平行样，用稀硫酸

5、溶液调pH为8，同时投加10%PAC和10%黄土溶液(2mL)，PAC的投量按近似投量的25%~200%分别加入，然后再投加0.05%PAM溶液1mL。快速搅拌1.5min，转速为120r/min，慢速搅拌25min，转速为25r/min。快速搅拌相应的速度梯度G值为60.7/s，搅拌准数GT值为5467；慢速搅拌G值为7.37/s，搅拌准数GT值为11058[6]。结果见图2。　　　　图2最佳混凝剂投量　　从图2可以看出，PAC的投加量为8mL时，COD去除率达60%，脱色率达92%。　　2.1.3最佳pH实验　　以PAC为混凝剂时，适宜的pH范围为5~9，故在此范围内进行实验。

6、结果如图3所示。在500mL水样中，加入PAC8mLPAM1mL,黄土溶液2mL。　　　　图3最佳pH实验　　从图3可以看出，pH为8时，效果最好。　　2.1.4黄土投加量实验　　由于废水为胶体溶液，溶解在其中的各种物质颗粒极细，单纯投加PAC和PAM4，其混凝效果并不理想。投加适量黄土，使其作为结晶时的晶核，对混凝时的搭桥、结网和晶体的长大，具有十分重要的作用。故对黄土的投加量进行了实验。实验时采用10%（质量百分比）黄土溶液，pH=8，投加PAC8mL，PAM1mL。结果见图4。　　　　图4黄土投加量实验　　2.1.5光反应器前进水pH值的影响　　经过以上混凝工艺的处理，废水C

7、OD值可从1300mg/L降至518mg/L。取CODcr为518mg/L的废水用硫酸调pH分别为1.0、3.0、5.0、7.0、9.0、11.0后进入光反应器，在光反应器内停留60min后流出，测其CODcr值，结果见表1。　　　　从表1可以看出，在碱性条件下光反应器的反应效果较差；在酸性条件下光反应器有较好的反应效果，出水CODcr达到了GB8978—1996《污水综合排放标准》中染料工业的二级标准。　　2.1.6光反应器内停留时间的影响　　取CODcr为518m