臭氧氧化法對顏料廢水中苯胺的深度降解研究
顏料廢水由母液和沖洗液組成，其特點(diǎn)是高色度、高CODCr、含苯胺類等物質(zhì)、難生物降解、水質(zhì)變化大，故該廢水是工業(yè)廢水處理的一大難題[1–4]．某生產(chǎn)酸性顏料的公司準(zhǔn)備搬遷到新的工業(yè)園區(qū)，廢水處理規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)2,000,t/d，且出水水質(zhì)要求達(dá)到CJ343—2010《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》．目前經(jīng)“物理、微電解及生物”組合工藝處理后，出水色度和苯胺濃度都無法達(dá)到這一水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)．由于苯胺類化合物具有“三致”作用，如不進(jìn)行有效處理，會(huì)對環(huán)境和人體產(chǎn)生嚴(yán)重影響，故需對該廢水進(jìn)行深度處理．
臭氧的氧化還原電位是2.07,V[5]，具有強(qiáng)氧化性，并能產(chǎn)生大量的羥基自由基，能將有機(jī)物氧化成為小分子有機(jī)酸、醛及酮等[6]，故其能降解大部分生化出水中殘留的難降解的有機(jī)物．Turhan 等[7]用臭氧處理模擬水溶性堿性染料亞甲基藍(lán)，結(jié)果表明16,min 后亞甲基藍(lán)降解完全．李昊等 [8]利用臭氧處理印染生化出水，在臭氧投加量為15.625,mg/L 時(shí)，廢水COD 去除率約為40%,，色度去除率大于95%,．由于臭氧的氧化和脫色作用在印染廢水中的良好應(yīng)用，可將其用于顏料廢水的深度處理工藝，保障出水水質(zhì)．
本研究采用臭氧氧化法深度處理經(jīng)“物理、微電解及生物”組合工藝處理后的顏料廢水，以期處理后的出水水質(zhì)達(dá)到CJ 343—2010《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，同時(shí)探討臭氧氧化處理的影響因素及臭氧降解苯胺的動(dòng)力學(xué)，旨在為工程實(shí)踐提供理論依據(jù)．
1 材料與方法
1.1 廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)
廢水經(jīng)“物理、微電解及生物”組合工藝處理后的出水水質(zhì)及CJ 343—2010《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中的C 等級排放標(biāo)準(zhǔn)見表1．公司組合工藝處理后出水水質(zhì)具有波動(dòng)性，CODCr 為150～250,mg/L，色度為50～150，苯胺質(zhì)量濃度為10～30,mg/L．表1 中的數(shù)據(jù)為廠家的某一批水樣的水質(zhì)數(shù)據(jù)．
1.2 實(shí)驗(yàn)裝置
1. 臭氧發(fā)生器；2. 轉(zhuǎn)子流量計(jì)；3. 臭氧濃度計(jì)；4. 臭氧反應(yīng)器；
5. 曝氣頭；6. 臭氧尾氣吸收瓶
圖1 臭氧反應(yīng)裝置圖
1.3 分析方法[9]
COD 測定采用重鉻酸鉀法；苯胺測定采用N–(1–萘基)–乙二胺偶氮分光光度法；色度測定采用稀釋倍數(shù)法．
1.4 臭氧投加速率的計(jì)算
臭氧投加速率為每分鐘通入裝置內(nèi)的臭氧總量與臭氧利用率之積，而臭氧總量為產(chǎn)生氣體中臭氧的濃度與臭氧流量之積．反應(yīng)后的剩余臭氧通過KI 吸收法測定，臭氧的利用率為通入的臭氧總量與剩余臭氧量之差與臭氧總通入量的比值，所以臭氧的實(shí)際投放速率可通過式(1)求得．
式中：v 為臭氧投加速率，mg/(L·min)；ρ 為產(chǎn)生混合氣體中的臭氧質(zhì)量濃度，mg/L；Q 為氣體流量，L/min；η 為臭氧利用率；V 為廢水體積，L．
2結(jié) 論
臭氧氧化反應(yīng)深度處理苯胺廢水，很佳工藝條件為pH＝5、反應(yīng)溫度為298.15,K、臭氧投加速率為0.92,mg/(L·min)，反應(yīng)13,min 后色度降至40，苯胺去除率達(dá)到94%,以上，出水能穩(wěn)定降到2,mg/L 以下．對臭氧降解苯胺進(jìn)行動(dòng)力學(xué)擬合，其結(jié)果符合一級動(dòng)力學(xué)方程，動(dòng)力學(xué)方程參數(shù)為
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