工业污水厂尾水色度的去除研究

第45卷第1期崔伟：工业污水厂尾水色度的去除研究1051．3分析方法采用铂钴标准比色法测定色度。采用离子色谱法测定AOXl6_7]。2结果与讨论2．1次氯酸钠对色度的去除1O080．Ij}L6O+40蛆]2OO2040608O次氯酸钠加量／(ng／L1图2次氯酸钠投加量对色度去除的影响Fig．2TheeffectofNaC10dosageoncolorremoval不同次氯酸钠投加量对色度的去除效果如图2所示。投加量较小时，色度的去除率增加较快。当次氯酸投加量为37．6mg／L时，色度去除率为59％。继续增大次氯酸钠的投加量．色度的去除率增加较慢。当次氯酸钠投加量为57．7mg／L时，色度去除率为74％。进一步增大次氯酸钠投加量，色度去除率不再增加。有研究认为，次氯酸在水中首先和还原性较强的物质反应，如氨氮等。之后随着投加量额增加，水中强还原性物质被氧化殆尽，次氯酸开始和发色基团进行反应，随着投加量的进一步增加，再增大次氯酸钠投加量对提高脱色效果的影响减弱，这说明水中存在一些不易被氧化的发色物质l】]。采用次氯酸钠处理该污水厂尾水，推荐的投加量为60mg／L，色度的去除率约为75％。2．2臭氧对色度的去除臭氧具有极强的氧化能力，在水中氧化还原电位为207V，其氧化能力仅次于氟，比氯大一倍，在低浓度下也能瞬时完成氧化反应。利用臭氧处理尾水，就是利用其强的氧化能力破坏尾水中的发色基团，达到脱色的目的。臭氧投加量对色度去除率的影响见图3。当臭氧投加量较小时，随着臭氧投加量的增加色度去除率不断升高；当臭氧投加量为67mg／L时，色度去除率可达到90％；继续增加臭氧投加量，色度去除率不再升高。1一．．．．2O405067lOO12O臭氯投加茸／(mg／[)图3臭氧投加量对色度去除率的影响Fig．3Theeffectofozonedosageoncolorremoval采用次臭氧处理该污水厂尾水，推荐的投加量为67mg／L．色度的去除率约为90％2．3臭氧脱色反应动力学臭氧流量为0．8L／min的条件下进行臭氧氧化去除废水色度的反应动力学实验。臭氧与水中无机物和有机物的反应主要有两条途径，即臭氧直接反应和臭氧分解产生羟基自由基的间接反应[8]。因此，臭氧氧化降解废水中COD的反应动力学方程式可以表达为：一dp／dt=ko．[O3]p+k．oH[·OH]P(1)式中：kk．分别为臭氧直接氧化和间接氧化的表观反应速率常数；P为发色物质的浓度；[O]为臭氧投加量，『·OH]为·OH浓度，t为反应时间(min)。由于在反应过程中，气相中的O常常是过剩的，故液相中臭氧浓度变化不大，[0]和[·OH]可视为常数l9⋯。则式(1)可以简化为：一dp／dt：(ko[03]+k．oH[·OH])·P=一Kp(2)由式(2)可看出，臭氧脱色的动力学反应为一级反应。对实验结果进行动力学拟合，结果见表1。与理论推导一样，臭氧氧化去除色度的反应更适合采用一级反应动力学进行拟合。一级反应动力学方程为Y=0．105x一0．0184，相关系数为0．9903，反应速率常数(k．)为0．105minl5J。表1臭氧氧化去除色度的反应动力学拟合结果Table1Reactionkineticsofcolorremovalbyozoneoxidation18161．4012、10806O40．20图4臭氧氧化去除废水色度的一级动力学曲线Fig．4Thefirstorderkineticsequationforozoneoxidationdegradationprocessofcolor2．4反应后废水中AoX浓度在废水中投加次氯酸钠时，其有效成分氯经化学作用会产生一定量的AOC1，造成出水中AOX浓度升高l1分别测定处理前后尾水中AOX浓度的变化如表2所示。经臭氧反应后。尾水中AOX浓度变化不大。而经次氯酸钠处理后，尾水中的二氯甲烷和三氯甲烷浓度明显上升，三氯乙烯也在处理后的尾水中检测到。这表明采用次氯酸钠进行处理，有增加AOX浓度的风险1062017年1月表2尾水中AOX浓度的变化酸钠进行处理，尾水中AOX浓度增加。Table2AOXconcentrationfrtreatedwastew~er3结论(1)采用次氯酸钠处理污水厂尾水．推荐的投加量为60mg／L，色度的去除率约为75％。(2)采用次氯酸钠处理污水厂尾水，推荐的投加量为67mg／L，色度的去除率约为90％。(3)臭氧氧化去除色度的反应适合采用一级反应动力学进行拟合。一级反应动力学方程为Y=0．105x一0．0184，相关系数为0．9903，反应速率常数(k1)为0．105rain～。(4)经臭氧反应后，尾水中AOX浓度变化不大。采用次氯(上接第78页)注入方式情况下地层受热量更大．但是两种注水方式使地层受热面积相当