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印染廢污水的二氧化氯消毒處理

色度化合物水質(zhì)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品


印染廢污水的二氧化氯消毒處理

  二氧化氯能有效地除去環(huán)境中的多種無(wú)機(jī)、有機(jī)、有毒物質(zhì),殺滅各種病菌、病毒,已廣泛地應(yīng)用于中水處理、污水治理與飲用水消毒處理以及空氣凈化等環(huán)保領(lǐng)域,被譽(yù)為“環(huán)境凈化劑”。在環(huán)境嚴(yán)重污染、生態(tài)日益惡化的今天,ClO2對(duì)于治理環(huán)境、改善生態(tài)、保持國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展、不斷提高人民健康狀況都將起到越來(lái)越重要作用。

  二氧化氯 催化氧化 消毒劑

  一、二氧化氯的性質(zhì)

  二氧化氯為黃綠色氣體,在水中的溶解度為2.9克/升,在水中能被光分解,與氨不起反應(yīng)。二氧化氯對(duì)人體有刺激,當(dāng)大氣中二氧化氯含量為14mg/L時(shí),就可使人覺察;45mg/L時(shí),明顯地刺激呼吸道。另外,當(dāng)二氧化氯在空氣中的體積濃度超過(guò)10%時(shí)會(huì)有爆炸性,但在水溶液中則無(wú)危險(xiǎn)性,因此在使用二氧化氯時(shí)要非常小心。二氧化氯的揮發(fā)性較大,稍一曝氣即從溶液中逸出;溫度升高、曝光或與有機(jī)質(zhì)相接觸,也會(huì)發(fā)生爆炸。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,二氧化氯須避光保存,一般情況下,得現(xiàn)場(chǎng)制備、現(xiàn)場(chǎng)使用。

  二、實(shí)驗(yàn)部分

  (一)實(shí)驗(yàn)藥品

  亞氯酸鈉、硝酸銅、硝酸鎳、硝酸鋅、硝酸錳、硝酸鉀(AR);氫氧化鈉與濃鹽酸(AR);粒狀活性炭(北京光華活性炭廠),γ-Al2O3(AR)。

  本實(shí)驗(yàn)采用配制的染料模擬廢水,活性艷藍(lán)(模擬廢水Ⅰ),其CODCr為598 mg/L;陽(yáng)離子艷紅X-5GN(模擬廢水Ⅱ),其CODCr為645 mg/L;分散蘭2BLN(模擬廢水Ⅲ),其CODCr為682 mg/L。

  (二)實(shí)驗(yàn)步驟

  (1) 二氧化氯化學(xué)氧化實(shí)驗(yàn):不加催化劑,直接用二氧化氯氧化處理染料模擬廢水,重點(diǎn)考察反應(yīng)時(shí)間、溶液的pH及氧化劑用量對(duì)氧化處理效果的影響。

  (2)催化劑的篩選實(shí)驗(yàn):將自制的九種催化劑與二氧化氯組成催化氧化體系,對(duì)染料模擬廢水進(jìn)行催化氧化處理實(shí)驗(yàn),篩選最佳的催化劑。

  (3) 催化氧化實(shí)驗(yàn):重點(diǎn)考察催化劑投加劑量、氧化劑投加量、溶液的pH、反應(yīng)時(shí)間對(duì)模擬廢水的催化氧化處理,確定最佳工藝條件。

  三、結(jié)果與討論

  (一)二氧化氯化學(xué)氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

  取三種模擬廢水,投加不同劑量的二氧化氯溶液,調(diào)節(jié)反應(yīng)的pH,在室溫下振蕩反應(yīng)一段時(shí)間,測(cè)定反應(yīng)后溶液的CODCr值,計(jì)算CODCr去除率。確定了最佳的工業(yè)條件為:二氧化氯投量2.0%(1.0%的水溶液)、反應(yīng)時(shí)間60 min、反應(yīng)的pH為3~5。在此工藝條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)5次,結(jié)果見表1。

  從表1數(shù)據(jù)說(shuō)明,二氧化氯氧化模擬染料廢水處理效果穩(wěn)定,但CODCr去除率較低,且對(duì)三種不同的染料廢水沒有明顯差異。

  (二)催化氧化實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

  1.催化劑優(yōu)選實(shí)驗(yàn)

  分別取模擬廢水Ⅰ和Ⅱ各100 mL,投加二氧化氯溶液2 mL(1.0%的水溶液)和自制催化劑(浸漬染料廢水)4.0 g,調(diào)節(jié)水樣的pH=3~5,室溫下振蕩反應(yīng)60 min。測(cè)定反應(yīng)后的CODCr值,計(jì)算CODCr去除率。

  加入催化劑對(duì)模擬廢水進(jìn)行催化氧化的效果良好,CODCr去除率明顯升高,除1#Mn/AC和7#AC外,對(duì)模擬廢水Ⅰ和模擬廢水Ⅱ的CODCr去除率均在70%以上,特別是2#(Ni/AC)催化劑對(duì)兩種模擬廢水的CODCr去除率率最好,分別達(dá)83.6%和88.5%。因此,確定2#(Ni/AC)催化劑為最佳催化劑。

  2.催化劑最佳投加量分析

  分別投加不同量的2#(Ni/AC)催化劑,結(jié)果得知催化劑投加在0.03~0.06 g/mL時(shí),效果最好。本文選擇0.04 g/mL作為最佳投加量。

  3.反應(yīng)pH對(duì)處理效果的影響

  分別取三種模擬廢水100 mL,加入4.0 g 2#(Ni/AC)催化劑,投加2 mL二氧化氯溶液,調(diào)節(jié)水樣的pH后,常溫下振蕩反應(yīng)60 min,測(cè)定反應(yīng)后模擬廢水的CODCr值,計(jì)算相應(yīng)的去除率。

  4.氧化劑用量對(duì)處理效果的影響

  分別取三種模擬廢水100 mL,加入4.0 g 2#(Ni/AC)催化劑,調(diào)節(jié)模擬水樣的pH=4左右,投加不同量的氧化劑,常溫下振蕩反應(yīng)60 min。

  在氧化劑二氧化氯用量小于20 mg(100 mL模擬廢水)時(shí),三種模擬廢水的CODCr去除率隨氧化劑用量增加而快速上升;大于20 mg后,CODCr的去除率變化不大。由此確定氧化劑的最佳投加量為20 mg(100 mL模擬廢水)。

  四、結(jié)論

  (1)ClO2催化氧化對(duì)三種模擬廢水均有較強(qiáng)的CODCr去除能力,在氧化劑投加量相同條件下,對(duì)比化學(xué)氧化,CODCr去除率由平均24.3%提高到88.6%,催化氧化效果明顯。

  (2)通過(guò)對(duì)自制催化劑的優(yōu)選實(shí)驗(yàn),確定了ClO2催化氧化法處理模擬廢水最佳催化劑為2# Ni/AC,在此催化劑作用下,ClO2對(duì)三種染料模擬廢水均有較好的氧化效果,CODCr平均去除率為88.6%。

  (3)通過(guò)催化氧化實(shí)驗(yàn)確定了ClO2催化氧化處理三種染料模擬廢水的最佳工藝條件為:氧化劑用量為0.2 mg/mL,pH=3~7,催化劑4.0 g,反應(yīng)時(shí)間45 min。催化劑可以重復(fù)使用5~6次以上。

  【參考文獻(xiàn)】

  [1]何強(qiáng),龍騰銳. 印染廢水治理技術(shù)評(píng)價(jià). 給水排水,1995 (5).

  [2]游賢德. 過(guò)氧化氫法生產(chǎn)二氧化氯. 黎明化工, 1997 (4).

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作者:陽(yáng)健儀表 發(fā)布時(shí)間:2022-01-16 點(diǎn)擊數(shù):
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