臭氧氧化法处理印染废水实验报告
臭氧处理染料废水
1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：1 前言印染废水一直是工业废水的主要来源之一，具有水量大、组分复杂、有机污染物含量高、水质变化大、pH值变化大、可生化性差等特点[1]。
近年来，随着纺织印染行业的发展、仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，PV A 浆料、人造丝碱解物（主要是邻苯二甲酸类物质）、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水。
印染废水中不但COD的质量分数由原来的每升数百毫克左右上升了10倍左右，而且BOD5与COD 的质量比也由原来的0.4～0.5下降到0.3，甚至是0.2以下[2]。
由于染料的稳定性越来越大，废水的色度值也越来越高而且不容易去除。
如果不能去除这些偶氮化合物，也会污染自然水域的颜色和其他方面。
这就使得原有的二级处理工艺效果大大降低，不能满足现在的排放标准。
2 印染废水的特点印染废水的成分主要与加工纤维的种类、所用染料助剂、机器设备及操作方法的不同而有所差异[3]。
废水的种类大体可以分为以下几类：退浆废水、煮练废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、整理工艺废水等。
而其中较难处理的就是退浆废水，煮练废水和染色废水。
其中都含有大量的难以处理的有机物，如纤维屑、酸、淀粉碱，酶类污染物，含氮化合物和使用染料时的有毒物质（硫化碱、吐酒石、苯胺、硫酸铜、酚等），其COD和BOD较高，且可生化性较差。
印染废水成分复杂，主要是以芳烃和杂环化合物为母体，并带有显色基团(如—N═N—、—N═O)及极性基团(如—SO3Na、—OH、—NH2)。
染料分子中含较多能与水分子形成氢键的—SO3H、—COOH、—OH基团如活性染料和中性染料等，染料分子就能全溶于废水中；不含或少含—SO3H、—COOH、—OH等亲水基团的染料分子以疏水性悬浮微粒形式存在于废水中；含少量亲水基团但分子量很大或完全不含亲水基团的染料分子，在水中常以胶体形式存在。
臭氧高级氧化废水处理实验
臭氧高级氧化废水处理实验实验目的掌握臭氧氧化处理废水的原理和方法熟悉臭氧氧化处理废水技术的应用实验原理利用臭氧的强氧化性将废水中的有机物降解或部分降解1. 臭氧的基本性质臭氧(O3)由三个氧原子构成的，是氧气O2的同素异构体，常温常压下是具有鱼腥味的淡紫色气体。
臭氧很不稳定，在常温下即可分解为氧气。
臭氧共振杂化分子的四种典形型式2.臭氧对有机物的氧化机理ν夺取氢原子，并使链烃羰基化，生成醛、酮、醇或酸；芳香化合物先被氧化成酚，再氧化为酸。
ν打开双键，发生加成反应。
ν氧原子进入芳香环发生取代反应。
臭氧的应用ν臭氧氧化反应之后的生成物是氧气，所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。
ν去除水中的锰、铁、芳香族化合物、酚和胺类等。
ν灭活病毒ν杀菌实验主要装置制氧机臭氧发生器电控箱可见紫外分光光度计COD快速消解测定仪酸度计影响反应系统的主要参数（臭氧在水中的利用率大概有多少？）ν温度ν压力ν反应器的体积ν反应器中臭氧在气相、液相中的浓度ν液相中的pH值ν气液流速ν污染物的种类、浓度、以及液相的组成实验步骤ν依次打开进水阀门，水泵，流量计，调节进水流量（可考虑连续和间歇操作两种情况）；ν打开制氧机，臭氧发生器，调节氧气和臭氧流量；ν测定进水浓度，COD。
根据进水水质，每隔一段时间从取样口取样一次，测定pH值，COD，至浓度和COD值基本稳定为止；ν结束实验，关闭气体流量计，制氧机和臭氧发生器；ν关闭液体流量计，水泵，进水水阀；ν排出反应器中的水。
实验结果与整理ν绘制出水水质随时间变化曲线：浓度—时间曲线；COD—时间曲线；pH值—时间曲线;ν计算浓度、COD去除率。
臭氧氧化法处理印染废水
臭氧氧化法处理印染废水在我国工业废水中,印染废水占的比例较高,因其有机物含量高、碱性大、水质变化大、废水量大,而成为极难处理的工业废水之因具有很强的氧化能力（酸性溶液中氧化还原电位高达2.07V），一。
O3成为诸多难降解工业废水处理工艺的首选氧化剂。
Khadhraoui等在利用臭氧处理刚果红的研究中发现，在氧化初期，臭氧本身可以将刚果红完全氧化脱色，且该实验结果符合假一级反应动力学模型。
臭氧对直接、酸性、碱性、活性等亲水性染料脱色速度快，效果好；对于还原、纳夫妥、氧化、硫化、分散性染料等疏水性染料脱色效果较差，臭氧用量大；对于含铬染料废水，反而会生成六价铬离子，毒性更强。
通过高级氧化和活性炭负载催化剂来提高臭氧催化氧化性能。
1.臭氧氧化机理臭氧氧化有机物的途径有两种：直接反应和间接反应。
直接反应是臭氧通过环加成、亲电或亲核作用直接与污染物反应；间接反应是臭氧在碱、光照或其它因素作用下，生成氧化性更强（氧化还原电位为2.8eV）的羟基自由基（·OH），·OH可以通过不同的反应使溶解态无机物和有机物氧化，主要包括：电子转移反应、抽氢反应和·OH 加成反应。
臭氧直接作用于有机物时反应具有选择性，速度慢。
而臭氧溶于水后形成的·OH，可以无选择性地将水中的有机物矿化，或使结构复杂、有毒的大分子有机物发生断链、开环等反应，生成结构简单、无毒或低毒的小分子化合物，且速度较快。
臭氧的强氧化性能破坏染料分子中的—N＝＝N—、C＝＝C、C＝＝O、—N＝＝O等发色基团，使印染废水脱色。
费庆志等采用臭氧氧化法降解酸性嫩黄染料，发现在酸性条件下（pH=4）臭氧对该染料的脱色效果较好。
Zhang Hui等采用臭氧氧化法降解酸性橙7模拟染料废水时，加入氯化物屏蔽·OH，并未对染料的脱色率造成影响，从而得出了臭氧对该染料的脱色以直接氧化为主的结论。
而章飞芳等用臭氧氧化活性艳红KE－3B模拟染料废水，发现在碱性条件下（pH=10）脱色效果好，且脱色速度较快。
臭氧氧化技术处理直接紫染料废水的分析
应用潜力袁受到人们的广泛关注咱远暂遥 采用臭氧氧化技术处理直接紫染料废水袁研究
了反应时间尧 臭氧投加量和初始 责匀 等因素对废水 悦韵阅 和色度去除效果的影响袁为臭氧氧化技术处理 染料废水的工业实施与控制提供理论研究基础遥
员 材料与方法
员援员 材料 员援员援员 试验水样 模拟染料废水为 猿猿怨 皂早 辕 蕴 的紫 染料袁 水样的初始 悦韵阅 值为 员远园 皂早 辕 蕴袁 初始 责匀 愿援圆远袁色度为 缘园园 倍遥 员援员援圆 试剂 新配制的 园援员 皂燥造 辕 蕴 的 晕葬圆杂韵猿 溶液曰 圆豫的 运陨 溶液曰园援员 早 辕 蕴 的淀粉溶液曰匀圆杂韵源 和 晕葬韵匀
第 19 期
高爱舫等院臭氧氧化技术处理直接紫染料废水的分析
4227
时袁悦韵阅 去除率达 怨圆援愿豫袁色度去除率可达 怨愿援猿豫袁污水处理效果最佳遥
关键词院臭氧氧化曰染料废水曰悦韵阅曰色度
中图分类号院载苑园猿
文献标识码院粤
文章编号院0439原愿114渊圆园12冤19原4226-03
Study on Treatment of Direct Violet Dyeing Wastewater by Ozonation Process
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微电解-臭氧氧化工艺处理蒽醌染料废水的研究1
铁碳微电解/臭氧氧化工艺处理蒽醌染料废水的研究我国的印染废水数量巨大，其具有水质水量变化大、有机物浓度高、色度高、pH高及可生化性差等特点，属难降解的工业废水．被公认为最难治理的废水之一。
目前，国内对该类有机废水处理的方法主要包括膜分离、混凝、间歇式活性污泥法(SBR)、芬顿氧化等方法。
但是随着印染行业工艺的发展，新的染料助剂和中间体不断出现，传统物化，生化处理工艺出水难以达到国家不断提高的标准要求。
铁碳微电解技术是通过氧化、还原、物理吸附、絮凝及催化效应等协同作用，实现重金属离子的去除、废水脱色、有机污染物去除、降低毒性、提高有机废水的可生化性等目的，具有适用范围广、成本低、工程可操作性强、处理效果好、低碳环保等优点。
臭氧氧化技术因其高效、二次污染小、工艺条件相对温和稳定等特点，逐渐引起注意。
臭氧具有高还原电位，尤其在碱性条件下，可分解产生强氧化性的羟基自由基，把难降解的大分子有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质，从而提高废水的可生化性或直接将有机物降解矿化。
但单独使用臭氧氧化处理印染废水有其局限性，其原因是臭氧分子的直接氧化具有很强的选择性，且速度慢，氧化速率不高。
铁碳微电解/臭氧氧化工艺，正是基于上述方法的一种废水处理技术，通过直接向铁碳微电解体系中曝臭氧，以期充分发挥微电解与臭氧的优势及协同作用。
目前，关于铁碳微电解/臭氧氧化工艺的文献较少，且鲜有关于铁碳填料对于工艺的影响的报道。
本实验采用铁碳微电解/臭氧氧化工艺处理模拟蒽醌类废水，通过单因素实验，考察初始pH值、铁用量、铁碳比和反应时间、曝气方式、回流方式对COD去除率及脱色率的影响，找出最佳工艺参数，为其在废水治理工艺中的实际应用提供技术参考。
1.材料与方法1.1实验材料取活性艳蓝XB-R0.1g溶于1L水中，配置成100mg/L的模拟蒽醌类染料废水。
采用机械加工厂的铁刨花作为实验铁原料，先将铁原料处理成2~3cm大小，用10%NaOH溶液浸泡0.5h,以除去表面油脂和其他杂物；再用10%盐酸浸泡0.5h，以去除铁屑表面的氧化物和氢氧化物，提高铁屑活性，洗净烘干备用。
臭氧-MBR法深度处理印染废水的研究
臭氧 -MBR法深度处理印染废水的研究摘要：本论在探讨了当前我国印染废水污染情况、印染废水特点的基础上，分析了印染废水的主要技术方法，包括物理法处理回收技术、高级氧化法处理回收技术和生物法处理回收技术。
并研究了臭氧-MBR法在印染废水深度处理中的应用，研究表明：废水经过臭氧处理其可生物降解性得到了一定程度的改善，当m(O3)/m(COD)值为0.075时，m(BOD5)/m(COD)从0.18提高到0.45；在m(O3)/m(COD)值为0.075，MBR停留时间4小时条件下，色度去除率可达70%以上，废水COD浓度从110g/L降低到27mg/L。
关键词：废水处理；印染废水；深度处理；臭氧-MBR法印染废水包括了纺织印染过程中前处理、染色、印花和整理所产生的废水，印染废水是污染大户，根据统计显示，其排放量仅次于造纸废水、化工废水、电力废水和冶金废水之后，总工业废水总排放量的百分之七以上，这个排放量比起国外高出了两三倍，并且污染物的含量也更高。
广东作为纺织品大省，对印染废水的处理是一个紧迫的任务，因此，很有必要对印染废水的处理方法与技术进行研究。
本论在探讨分析了印染废水特点、印染废水深度处理方法的基础上，研究分析了臭氧-MBR法在深度处理印染废水中的应用，希望可以可以对印染废水处理从业人员提供一些有价值的参考。
1.印染废水的特点纺织印染在对棉、毛、丝、化纤等材料的加工过程中，所采用的前处理工艺与化学原料不同，所用的染整染料和助剂也不同，其中棉织物在退浆、煮练、丝光和染色过程中都会产生比较严重的污染，如采用聚乙烯醇上浆的退浆废水BOD 比较低而COD很高，生物降解性较差，煮练过程产生的废水有高浓度的碱、纤维素、油脂等污染物，丝光废水含碱浓度高，染色产生的废水则色度高，还有染料、助剂、表面活性剂等污染物。
涤纶仿真丝的生产过程中也会产生高浓度废水，pH 高，COD可达10000mg/L，处理难度大。
毛纺过程洗毛过程有大量悬浮物和油脂污染物，还有高浓度的有机废水。
臭氧氧化法深度处理印染废水生化处理出水
臭氧氧化法深度处理印染废水生化处理出水臭氧氧化法深度处理印染废水生化处理出水在印染工业中，印染废水的产生是一项严重的环境问题。
大量的印染废水中含有大量的有机物、色素、酸碱物质等有害物质，对环境产生严重的污染。
因此，如何有效地处理印染废水成为了一项重要的任务。
传统的印染废水处理采用生化处理工艺，通过利用微生物将有机污染物分解为无机物，但这种方法存在一些问题，例如处理时间长、容易受到抗生物质的干扰等。
臭氧氧化法作为一种新型的废水处理技术，可以提供一种快速高效的方式来处理印染废水。
臭氧氧化法是通过臭氧气体的强氧化作用，将有机污染物降解为无机物。
其工作原理是在臭氧的作用下，有机污染物中的双键、三键等易被氧化的结构被破坏，产生氧化物质和较低的分子量有机化合物。
同时，臭氧氧化法还可以破坏有机污染物的分子链，降低其毒性。
臭氧氧化法具有处理效率高、处理时间短、不受抗生物质的干扰等优点。
其处理后的废水中有机物降解程度高，色度低，可以达到环境排放标准。
而且，臭氧氧化法还可以通过调节反应条件，使得处理过程更加稳定，提高其处理效率。
在印染废水处理中，臭氧氧化法可以与生化处理工艺相结合，通过两者的协同作用，达到更好的处理效果。
生化处理是一种微生物氧化有机物的过程，可以将残留的有机物进一步分解为无机物。
而臭氧氧化法可以提前将有机物氧化，降低生化处理的难度，提高处理效率。
综上所述，臭氧氧化法是一种高效、快速的处理印染废水的技术。
通过该技术的应用，可以有效降低废水中有机物和色素的含量，使处理后的废水达到环境排放标准。
在实际应用中，可以结合生化处理工艺，通过两种技术的协同作用，进一步提高废水处理效果。
但是，值得注意的是，臭氧氧化法还存在一些问题，例如臭氧产生和利用成本较高、反应器设备成本较高等，需要进一步的研究来解决这些问题臭氧氧化法是一种常用的印染废水处理技术，其具有高效、快速、可降解有机物和色素的优点，可以使处理后的废水达到环境排放标准。
污水厂臭氧脱色实验研究报告
五、现场试验照片2018.8.7小试现场：砂滤出水通气10min通气5min通气15min通气20min通气30min砂滤出通气通气通气通气通气2018.8.8小试现场：砂滤出水通气10min通气30min通气50min通气70min臭氧与水中物质反应产生褐六、试验数据河东污水厂臭氧去除色度试验表一2018年8月7日序号臭氧投加浓度（mg/L）臭氧投加时间（min）出水水样体积(L)色度值(倍)COD值（mg/L）氨氮值（mg/L）1砂滤出水03016440.25255308370.23 31010304330.22 41515304290.22 52020304260.20 63030302240.19备注按照设备厂方提供小试臭氧发生器参数设置成3.73g/hr,按照实际臭氧50%转移率来定量投加，计算出实际溶于水并参与反应的臭氧浓度为31mg/min.图1：投加臭氧浓度与脱色效果的关系图2：投加臭氧浓度与降解COD的关系河东污水厂臭氧去除色度试验表二2018年8月8日序号臭氧投加浓度（mg/L）臭氧投加时间（min）出水水样体积(L)色度值(倍)COD值（mg/L）100301647 3101030835 4303030432 5505030426 6707030220备注按照设备厂方提供小试臭氧发生器参数设置成3.73g/hr,按照实际臭氧50%转移率来定量投加，计算出实际溶于水并参与反应的臭氧浓度为31mg/min.七、实验小结。
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开放性实验项目报告
项目名称臭氧氧化法处理印染废水实验
指导教师
评价
一、实验目的及意义
1.了解臭氧制备的工艺流程及装置，掌握臭氧发生器的操作方法和臭氧用于水处理的实验方法；
2.测定印染废水用臭氧脱色的效果；
3.考察臭氧投加量对脱色效果的影响；
4.熟练掌握用稀释倍数法测印染废水的色度。
二、实验内容
1．测定不同电压下的臭氧浓度；
2．测定通入臭氧后不同反应时间所取的水样的色度。
三、实验原理
（1）臭氧的特点
1.氧化能力强，对除臭、脱色、杀菌、去除有机物都有明显的效果；
2.处理后废水中的臭氧易分解，不产生二次污染；
3.制备臭氧的空气和电不必贮存和运输，操作管理也比较方便。
（2）臭氧处理印染废水的原理
普遍存在于印染废水中的偶氮染料稳定性高、水溶性大，是一种难降解的有机物。
传统的化学氧化法和生物法难以取得令人满意的效果。
臭氧的氧化性极强，在自然界中其氧化还原电位仅次于氟，常用于工业废水的杀菌消毒、除臭、脱色等。
臭氧化技术作为一种高级氧化技术近年来被用于去除染料和印染废水的色度和难降解有机物。
其反应原理主要是通过活泼的自由基（OH·）与污染物反应，使染料的发色基团中的不饱和键断裂，生成分子量小、无色的有机酸、醛等中间产物，这些中间产物难以被臭氧彻底矿化，但能够被微生物进一步降解，所以臭氧化处理可以作为印染废水的预处理阶段，提高废水的可生化性。
臭氧的产生方法有化学法、电解法、紫外线法和电极放电法，应用最多的是电极放电法。
本实验所用的就是电极放电法，即在高压下产生的电火花把空气中的氧气转化为臭氧。
（3）臭氧浓度的测定
一般采用化学碘量法。
利用臭氧与碘化钾的氧化还原反应，置换出与臭氧等当量的碘。
再用硫代硫酸钠与碘作用，待完全反应生成无色碘化钠。
根据硫代硫酸钠的消耗量计算出臭氧浓度。
其化学反应方程式如下：
臭氧浓度计算：
式中：N2、V2―Na2S2O3的当量浓度（0.1000N）和滴定用量（ml）
V1―臭氧取样体积
C―臭氧浓度（mg/L）
（4）稀释倍数法测定水样的色度
取25mL水样置于比色管中，加蒸馏水至50mL，摇匀，与另一个比色管中同体积的蒸馏水相比较，如颜色深，则取此稀释2倍之水样25mL置于比色管，加蒸馏水至50mL摇匀再比较，即每次按稀释2倍的方法做下去，直至所稀释的溶液与蒸馏水比较刚好看不出颜色为止，所稀释的倍数即为所测之色度，按2n计算（n为稀释次数）。
若所测色度比较大，可先取1mL 水样置于大烧杯中，估计色度为多少倍，便加入相应mL数的稀释水，摇匀，然后再取稀释后的水样25mL置于比色管，用上述方法测定其色度。
四、实验装置
1.实验系统：包括制氧机、臭氧发生器、臭氧投配气水接触三部分。
实验流程如图9-1所示。
1、2制氧及臭氧发生器；3 反应柱；4 原水箱；5 水泵 6 液体流量计；7 钛板；
8 尾气吸收瓶；9 测量瓶；10 煤气表 11 冷却水进口；12 泄水阀；13 出水取样口；14 原水取样口
臭氧氧化实验流程图
2.仪器设备
臭氧氧化实验装置一套
变频臭氧发生器：50Hz，气源为全无油空压机，青岛中通臭氧科技有限公司。
1000mL大烧杯1个、500mL锥形瓶5个、100mL烧杯5个、50mL量筒1个、250mL量筒1个、酸式滴定管、移液管、吸耳球、50mL比色管2个
3.试剂
20%碘化钾溶液：称200g碘化钾溶于800mL蒸馏水中。
五、实验结果整理
1.电压与臭氧浓度关系
序号 1 2 3 4 5
电压／V 100 125 150 175 200
Na2S2O3滴定前读数／mL 1.83 32.02 16.99 22.42 2.50 Na2S2O3滴定后读数／mL 2.50 34.25 22.42 32.02 16.99
所用Na2S2O3体积V2／mL 0.67 2.23 5.43 10.40 14.49 O3取样体积V1／L 2 2 2 2 2
O3浓度／ mg／L 0.8040 2.676 6.516 12.48 17.39
2. 水样的色度
序号 1 2 3 4 5 6 烧杯稀释倍数25 25 25 25 25 13
比色管稀释次数7 6 5 4 3 3
比色管稀释倍数128 64 32 16 8 8 色度3200 1600 800 400 200 104
六、实验结果讨论
1. 实验结果分析
电压在100V至200V之间时，随电压的升高，产生的臭氧量增大。
当调节电压为150V 时，通入臭氧，反应柱中看不到气泡及其他现象，故又调节电压为175V，通入臭氧，可看到反应柱中有大量气泡，随反应进行，测得水样的色度逐渐减小，说明臭氧可氧化印染废水中的一些有机物。
2.实验改进
实验没有体现出选多大的电压和通入臭氧多长时间印染废水的处理效果最好。
应该对不同的电压和通入臭氧时间测废水的色度，做更多有比较性的数据。