印染污水臭氧氧化絮凝处理研究

印染污水臭氧氧化絮凝处理研究

刘小辉

东莞沙田丽海纺织印染有限公司529100

摘要：随着我国经济的不断进步，我国污水排放量逐年增高，污水的过度排放给我国水资源带来了极其严重的污染，因此，如何处理污水使其达到国家规定的可排放标准或循环利用是近年来继续解决的问题。笔者就印染污水臭氧杨化絮凝处理进行研究实验，实验结果说明了对印染污水进行臭氧氧化絮凝处理，在不同温度和气液比下氧化脱色效果也有所差异。

关键词：印染污水；臭氧氧化；絮凝处理

引言：

2015年我国环保总局针对我国当前的环境情况发布了《中国环境状况公报》，公报中指出，仅2015年一年之间，我国的污水排放量高达62.45亿吨。其中生活污水仅占其中的一成不到。30%以上无工业废水，其中印染污水的日均排放量更是达到了一个惊人的数字，高达300~400吨。据相关调查研究表明，我国每日印染污水的排放量占我国工业污染水排放量的第二位，成为了造成污水排放的重点行业之一。众所周知，我国是一个水资源极其缺乏的国家，因我国人口基数大，所以水资源的人均占有量极低，如果采取一系列措施将这些印染污水进行相关的处理，并进行循环再利用，对缓解我国水资源紧张的情况有着极其重要的意义。针对这一情况，笔者对上海市某印染厂排放的印染污水进行实验处理，达到污水循环再利用的目的。

1实验材料及方法

1.1实验材料及仪器

1.1.1实验材料

本次实验用到的材料取自上海市某印染厂，经对样本进行测试后其基本指标为化学需氧量：125mg/L；色度：100CU；浊度1.52NTU。

1.1.2实验仪器

（1）规格为3g/h的臭氧发生器。（2）秒表。（3）量筒。（4）透明容器瓶，容量为550mL。（5）恒温水浴锅（6）色度浊度两用仪。（7）可见分光光度计及若干自制容器。

1.2实验步骤和方法

（1）因印染污水样本的实际浓度尚不清晰，因此，将其初始质量浓度假定为1mg/L。将初始样本污水分别配制成三种浓度，分别为0.1mg/L；0.2mg/L；0.5mg/L。对三种浓度污水的最达吸收波长处的吸光度进行测试。根据测试结果绘制不同的曲线。

（2）用容量为550mL的筒量取300mL初始质量浓度为1mg/L的印染污水。在不同的温度条件下通入臭氧，并于不同时间段分别取样3mg/L置于自制容器中。各种温度条件为；30℃；60℃；90℃；120℃；150℃。取样时间点：30S；60S；90S；120S；150S。

（3）将溶液的吸光度通过可见分光光度计进行不同波段的扫描。并测定溶液氧化后不同时间段的吸光度。运用朗伯比尔定律将溶液在不同时间段的实际浓度进行计算。

（4）将溶液置于密封性的塑料容器中，并持续通入臭氧3min以上。之后迅速将不同浓度污水注入，为了充分将污水样本和溶液进行反应，至少保持1s/次的频率进行剧烈晃动，并对其颜色变化进行观察并记录。分别采取1：2，1：1，2：1，3：1，4：1，5：1的气液比观察污水样本的颜色变化。

（5）运用分光光度计扫描氧化后的不同污水样本，对其200~800nm范围内的吸光度进行记录。并生成光谱。

（6）运用聚丙烯酰胺和聚合氯化铝对臭氧氧化后的水样絮凝。

2结果与讨论

2.1臭氧氧化印染污水的动力学

2.1.1最大吸收波长的测定

运用分光光度计进行污水样本的吸光度扫描。将扫描范围控制在200~800nm之间。同时根据图谱判断此范围内污水样本的最大吸收波长。污水样本在200~800nm范围内的吸光度详情见图1。从图1中可以看出，污水样本的最大吸收波长为524nm。

图1污水样本吸光度曲线

2.1.2标准曲线

将污水样本的浓度为横坐标，污水样本的吸光度作为纵坐标进行曲线的绘制，详情见图2。从图2中可见，污水样本的曲线方程式为y=0.1843x-0.0509。R2（相关系数）=0.9985。

图2污水样本曲线

2.2不同温度下的氧化脱色效果

依据1.2试验步骤和方法中第二步所述进行试验，将污水样本分别置于不同的温度下进行取样，并对其在不同温度下的吸光度进行测量，绘制出的曲线见图3。图3表明了臭氧的溶解程度会随时间的增加而逐渐降低。

图3不同温度下污水样本吸光度曲线图

通过此步骤的实验结果可以表明，在污水样本的整个氧化过程中，氧化反应会随着温度的降低而降低，吸光度也会随之变低。但在一定范围内的高温时，氧化反应速率增高吸光度会降低。但是当温度升至一定高度时，污水样本的吸光度反而呈现升高趋势。而此次试验结果证明30℃~40℃之间样本出现最佳反应。和周围的环境温度相结合，可知40℃上下是污水样本处理的最佳温度，不仅提高了处理速度还可降低成本。

2.3不同气液比下氧化脱色效果

如1.2中试验步骤与方法（4）所述，将溶液持续通入臭氧3min以上。迅速将不同浓度污水注入，分别采取1：2，1：1，2：1，3：1，4：1，5：1的气液比观察污水样本的颜色变化。不同浓度污水样本颜色变化详情见图4。

图4不同气液比下样本颜色对比图

通过此步骤的实验结果表明，气液比为零时，氧化反应后污水样本无显著变化。随着气液比的逐渐增加，污水样本颜色逐渐变浅。

将不同气液比经反应过的污水样本经絮凝处理，发现过滤后的污水样本浊度逐渐被消除，颜色呈清澈透明状。经相关实验结果表明，絮凝过滤后的污水样本吸光度低于人们日常生活所使用的自来水。相关研究人员认为这种现象的原因是污水样本在持续通入臭氧时，会出现轻微的絮凝作用，因此造成了样本污水的浊度有所升高，说明污水样本和臭氧氧化后在运用絮凝技术进行过滤处理可对污水进行更高水平的净化。

2.4絮凝处理过程

对污水样本进行处理的最后一个步骤就是絮凝处理。不同污水样本在40℃环境下经絮凝处理后的吸光度曲线见图5。从图5中所示，在絮凝处理150s后，曲线出现重合，这就说明污水样本在此时间点已经完成絮凝过滤。

图9印染污水氧化絮凝后吸光度曲线

在该步骤的实验过程中还发现，絮凝过滤和持续注入臭氧使污水样本氧化的顺序不同也会对污水样本的色度去除程度造成不同影响，详情见表1。

表1操作顺序对色度去除的影响

从表1中可见，对污水样本先进行氧化步骤后进行絮凝处理，污水样本的各项指标都由于先进行絮凝处理后进行氧化步骤。但是如果对污水样本进行二次絮凝处理，化学需氧量的去除率达到8成以上。所以，对污水样本进行先氧化步骤在进行絮凝过滤的效果更好。不必要时无需进行二次絮凝过滤。

3结论

通过实验结果表明，在在污水样本经臭氧氧化后，保持温度在40℃其处理效果为最佳，说明对印染污水进行臭氧杨化絮凝处理效果良好，可使其达到国家规定的排放标准并进行循环再利用。可解决印染污水处理再利用的问题，减少了因污水排放造成的水资源污染。同时对解决我国水资源紧缺有着极其重要的意义。

参考文献：

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