H2O2/UV高级氧化处理技术对废水中分子量分布的影响

摘要

染整业在染整过程中会排放大量高污染且不易处理的工业废水,其普遍特性为色度高、有机物含量高、水温高、高悬浮固体物、强酸性或强碱性以及少量有毒物质与重金属等。由于产品为批次式生产且原料及产品种类繁多,因此产生的废水水质特性也不稳定,处理难度较高。若未经妥善处理直接排放至河川水体,对河川生态影响甚大。
　　本次研究评估了H2O2/UV高级氧化处理技术对印染废水中分子量分布的影响。研究以反应性偶氮染料Evercion Red H-E3B与聚乙烯醇(PVA)分别模拟印染废水中的色度与DOC,将人工印染废水分为三种水样:A水样:人工印染废水(DOC=57.1mg/L)、B水样:混凝后人工印染废水(DOC=38.3mg/L)、C水样:人工印染废水(DOC=38.3mg/L),另D水样为实厂染整放流水,DOC为26.2mg/L。对于每个水样,在整个处理过程中保持溶液的pH值为4,并以UV光照强度、氧化时间、H2O2加药量为操作变量,分析DOC、色度、H2O2残留量及分子量变化,比较H2O2/UV高级氧化处理技术对三种水样中DOC的矿化效率、反应动力学原理及所需消耗的电能,然后再对实厂染整放流水进行 H2O2/UV高级氧化处理,同时考察其处理效果。所有实验用批次式H2O2/UV光反应槽。
　　研究结果显示,在适当的 H2O2剂量及光照强度下均可将四种水样 DOC及色度完全去除,DOC矿化及H2O2反应速率常数分别为KD及KH,两者均随H2O2加药量及UV光照强度增加而上升,但在过高H2O2剂量下,KD及KH反而下降。另外,随着H2O2加药量增加,所需电能随着下降,但超过最适H2O2加药量时所需电能消耗反而上升,四种水样在相同H2O2剂量下去除1KgDOC所需电能大小依次为A水样>C水样>D水样>B水样。
　　H2O2/UV高级氧化处理技术可大幅降低废水中大分子量有机物的含量,且可使小分子量有机物矿化成CO2及H2O。若将废水先经混凝处理,再结合H2O2/UV高级氧化处理技术既可减少昂贵的H2O2剂量又可减少氧化时间节省光照所需的电费。

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1 前言

1.1 研究背景

1.2 研究内容及方法

2 文献综述

2.1 染整废水特性及处理技术

2.1.1 染整废水特性

2.1.2 染整废水处理技术

2.2 H2O2/UV高级氧化处理技术

2.2.1 H2O2/UV高级氧化技术原理

2.2.2 H2O2/UV技术去除有机物效果的影响因素

2.3 氧化反应动力学原理

2.4 光照比能量消耗

2.5 染整放流水回收再利用目标水质规范

3 实验材料与方法

3.1 实验材料

3.1.1 人工染整废水

3.1.2 实厂染整废水(D水样)

3.2 实验设备

3.2.1 H2O2/UV反应设备与实验

3.2.2 混凝实验

3.3 分析方法

3.3.1 分子量分布分析

3.3.2 水质分析

3.3.3 实验药品

4 结果与讨论

4.1 H2O2/UV处理A水样

4.1.1 H2O2加药量对H2O2/UV处理A水样的影响

4.1.2 UV光照强度对H2O2/UV处理A水样的影响

4.2 H2O2/UV处理B水样

4.2.1 混凝程序

4.2.2 H2O2剂量对H2O2/UV处理B水样的影响

4.2.3 UV光照强度对H2O2/UV处理B水样的影响

4.3 H2O2/UV处理前后分子量分布比较

4.3.1 人工染整废水分子量分布

4.3.2 H2O2/UV处理人工染整废水分子量比较

4.3.3不同氧化时间对分子量分布影响

4.4 H2O2/UV氧化人工染整废水电能消耗

4.4.1 H2O2/UV处理A水样染整废水电能消耗

4.4.2 H2O2/UV处理B水样电能消耗

4.4.3 H2O2/UV处理C水样电能消耗

4.5 H2O2/UV处理人工染整废水综合评估

4.5.1 不同方法处理A水样比较

4.5.2 H2O2/UV处理B、C水样

4.6 H2O2/UV处理D水样

4.6.1 实厂染整废水性质

4.6.2 H2O2/UV处理实厂染整放流水

4.6.3 H2O2/UV处理实厂染整放流水电能消耗

5 结论

参考文献

致谢