Fenton试剂氧化处理印染废水的实验研究

第35卷第4期辽 宁 化 工Vol.35,No.4

2006年4月LiaoningChemicalIndustryApril2006

工业水处理

Fenton试剂氧化处理印染废水的实验研究

史红香1,2,胡晓敏1 (1.东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳110004;　2.抚顺市环境保护监测站,辽宁抚顺113006

)

摘 要:　对Fenton试剂氧化处理印染废水进行了研究。考察了反应时间、双氧水投加量、硫酸亚铁投加量及PH值对印染废水的色度及COD去除率的影响。通过对印染废水进行正交实验及单因素分析实验,确定了Fenton试剂处理此印染废水的最佳实验条件。关　键　词:　印染废水;Fenton试剂;絮凝;氧化法中图分类号:　X791 文献标识码:　A 文章编号:　10040935(2006)04020203

印染废水的处理一直是国内外工业废水处理研究中的主要难题。传统的印染废水处理技术所普遍采用的生化法,混凝沉淀法,混凝气浮,化学氧化及活性炭吸附法等,存在着运转费用较高、不宜管理等问题。本文采用Fenton试剂氧化处理印染废水,实验证明是一种经济有效的印染废水处理技术。1　实验部分本实验考察了Fenton试剂氧化处理印染废水的最佳实验条件及所能达到的处理效果。实验处理的印染废水,取样于抚顺市汉阳纤维有限公司。该印染废水主要是由染袜过程中,各工序排除的废水所组成。本实验分两次从该厂取得不同浓度的两种印染废水,两种废水的水质见表1。表1　印染废水原水水质情况最大吸收波长λ红=510nm;λ蓝=595nm废水类型pH值吸光度3COD值/(mg・L-1)视觉状态印染红12.01.05011200呈暗红色,有悬浮物,不透明。印染红(絮凝后)4.00.7201850呈红色,有少量悬浮物,半透明。印染蓝11.00.3290650呈蓝紫色,无悬浮物,近透明。 通过对两种印染废水,进行正交与单固分析实验,得到Fenton试剂处理此印染废水的最佳实验条件及处理效果。

2　结果与讨论2.1　反间时间对印染废水去除率的影响(1)反应时间对印染废水脱色率的影响(见

图1)。

图1　反应时间对印染废水脱色率的影响(注:FeSO4:300mg/L,H2O2:4mL/L,pH=4.0,V=100mL.)

从图1可以发现在使用Fenton试剂处理印染废水过程中,废水反应的脱色率随着反应时间的增加而上升,当反应达到30min时,印染红与印染蓝的脱色率都已经分别达到了95%和98%以上,之后随着时间的增长脱色率增长速度变得十

收稿日期:　2006202220

作者简介:　史红香(1973-),女,工程师,硕士研究生。分缓慢。即当反应时间达到30min以后,反应已经基本完全。而且从图1中也不难发现在相同的反应时间内Fenton试剂处理低浓度的印染废水的色度去除率要比高浓度废水去除率要高。说明Fenton试剂就反应时间因素而言在色度去除率上处理较低浓度印染废水较占优势。(2)反应时间对印染废水COD去除率的影响

(见图2)。

图2　反应时间对印染废水COD去除率的影响(注:FeSO4:300mg/L,H2O2:4mL/L,pH=4.0,V=100mL.)

从图2中可以发现在使用Fenton试剂处理印染废水过程中,COD去除率都是随着反应时间的增加呈上升趋势。当反应时间达到30min时印染红COD去除率和印染蓝COD去除率都分别达到了87%和90%以上。30min以后去除率增长缓慢。此结果与脱色所用时间基本相吻合,而且Fenton试剂对印染蓝的COD去除率也稍高于印染红COD去除率,与反应时间对色度去除率的影响中所呈现的规律一致。综合上面因素,用Fenton试剂处理该厂排放的印染废水,当反应时间达到30min以后,印染废水的色度及去除率已经基本趋于稳定。所以将反应时间选为30min是比较合适的。2.2　双氧水投加量对印染废水去除率的影响(1)双氧水投加量对印染废水脱色率的影响

(见图3)。

图3中可以看出当H2O2投加量小于4mL/L

时,两种废水的脱色率随H2O2投加量的增大的趋势明显,而当投加量大于4mL/L时,脱色率随H2O2投加量的增大而增大趋势比较缓慢,从图3

来看曲线已经接近水平。在双氧水投加量相同的条件下,Fenton试剂对低浓度印染蓝废水的脱色率明显优于高浓度印染红废水,分别达到98%和

95%以上,脱色效果较佳,出水已基本无色。图3　双氧水投加量对印染废水色度去除率的影响(注:FeSO4:300mg/L,pH=4.0,time=30min,V=100mL.)

(2)双氧水投加量对印染废水COD去除率的

影响(如图4)。

图4　双氧水投加量对印染废水COD去除率的影响(注:FeSO4:300mg/L,pH=4.0,time=30min,V=100mL.)

由图4可知随着双氧水投加量增加,两种废水的COD的去除率始终保持增长的趋势。当投加量达到4mL/L时,增长趋势开始减缓,此时印染蓝与印染红的COD去除率已经分别达到了90

%和87%以上,印染蓝出水COD值已经达到64mg/L,达到国家工业废水排放标准;而印染红废水在实验条件下,出水COD值为150～160mg/L。综合考虑到对印染废水脱色率及COD去除率的最佳双氧水投加量及经济因素等方面,此反应中双氧水投加量为4mL/L比较适宜。2.3　硫酸亚铁投加量对印染废水去除率的影响(1)硫酸亚铁投加量对印染废水脱色率的影

响(见图5)。从图5可知,在硫酸亚铁投加量小于300mg/

L时,随着硫酸亚铁投加量的增大,印染红废水和印染蓝废水的脱色率逐渐增大,当FeSO4投加量

302第35卷第4期 史红香,等:Fenton试剂氧化处理印染废水的实验研究 大于300mg/L时,脱色率开始略有降低。所以FeSO4投加量在300～400mg/L时为处理该印染废水的硫酸亚铁的最佳投加量。图5　硫酸亚铁投加量对印染废水脱色率的影响(注:H2O2:4mL/L,pH=4.0,time=30min,V=100mL.)(2)硫酸亚铁投加量对印染废水COD去除率的影响(见图6)。图6　硫酸亚铁投加量对印染废水COD去除率的影响(注:H2O2:4mL/L,pH=4.0,time=30min,V=100mL.)由图6可知,在硫酸亚铁投加量达到300～400mg/L时,两种印染废水的COD去除率均达到最大值,在硫酸亚铁投加量<300mg/L时,随着硫酸亚铁投加量的增大,印染红废水和印染蓝废水的COD去除率逐渐增大,当FeSO4投加量大于300mg/L时,COD去除率开始略有降低,印染蓝废水的COD去除率高于印染红废水COD去除率两个百分点左右,COD去除率的硫酸亚铁最佳投加量与脱色率硫酸亚铁投加量的最佳值十分吻合。综上所述选择FeSO4投加量在300～400mg/L比较适宜。2.4　pH值对印染废水去除率的影响(1)pH值对印染废水色度去除率的影响。实验表明,当反应的pH<4时,印染红和印染蓝废水脱色率均随pH值增大而增大,在pH值达到4左右时,两种印染废水的脱色率均达到最大值,之后脱色率急剧下降,所以此反应仅就脱色率而言,最佳的反应pH值为4.0左右。(2)pH值对印染废水COD去除率的影响。

实验还表明,当反应的pH<4时,印染红和印染蓝废水COD去除率均随pH值的增大而增大,在pH值达到4左右时,两种印染废水的COD

去除率均达到最大值,分别达到88%和91%,pH

值的增大COD去除率急剧下降。实验结果表明Fenton试剂在弱酸性条件下,对印染废水的COD去除率较高。此结果刚好与脱色率的最佳pH值相吻合。综合PH值对印染废水脱色率及COD去除率的影响,可知最佳反应pH值为4.0左右。

3　结　论实验结果可以确定最佳反应条件为:pH值为4.0,硫酸亚铁投加量300mg/L,双氧水投加量4mL/L,反应时间为30min。在此条件下,印染红废水的色度去除率达95%,COD去除率达到87

%,出水COD值为160mg/L,印染蓝废水的色度去除率达到99%,COD去除率达到91%,出水COD值达到61mg/L。实验证明采用Fenton试剂氧化处理印染废水,是一种经济有效的印染废水处理技术,值得研究推广。

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