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臭氧氧化法对颜料废水中苯胺的深度降解研究
来源: 臭氧发生器 发布时间:2022-06-23 浏览次数:

臭氧氧化法对颜料废水中苯胺的深度降解研究
 
        颜料废水由母液和冲洗液组成,其特点是高色度、高CODCr、含苯胺类等物质、难生物降解、水质变化大,故该废水是工业废水处理的一大难题[1–4].某生产酸性颜料的公司准备搬迁到新的工业园区,废水处理规模预计达2,000,t/d,且出水水质要求达到CJ343—2010《污水排入城镇下水道水质标准》.目前经“物理、微电解及生物”组合工艺处理后,出水色度和苯胺浓度都无法达到这一水质标准.由于苯胺类化合物具有“三致”作用,如不进行有效处理,会对环境和人体产生严重影响,故需对该废水进行深度处理.
        臭氧的氧化还原电位是2.07,V[5],具有强氧化性,并能产生大量的羟基自由基,能将有机物氧化成为小分子有机酸、醛及酮等[6],故其能降解大部分生化出水中残留的难降解的有机物.Turhan 等[7]用臭氧处理模拟水溶性碱性染料亚甲基蓝,结果表明16,min 后亚甲基蓝降解完全.李昊等 [8]利用臭氧处理印染生化出水,在臭氧投加量为15.625,mg/L 时,废水COD 去除率约为40%,,色度去除率大于95%,.由于臭氧的氧化和脱色作用在印染废水中的良好应用,可将其用于颜料废水的深度处理工艺,保障出水水质.
        本研究采用臭氧氧化法深度处理经“物理、微电解及生物”组合工艺处理后的颜料废水,以期处理后的出水水质达到CJ 343—2010《污水排入城镇下水道水质标准》的要求,同时探讨臭氧氧化处理的影响因素及臭氧降解苯胺的动力学,旨在为工程实践提供理论依据.
 
1 材料与方法
1.1 废水水质及排放标准
废水经“物理、微电解及生物”组合工艺处理后的出水水质及CJ 343—2010《污水排入城镇下水道水质标准》中的C 等级排放标准见表1.公司组合工艺处理后出水水质具有波动性,CODCr 为150~250,mg/L,色度为50~150,苯胺质量浓度为10~30,mg/L.表1 中的数据为厂家的某一批水样的水质数据.
1.2 实验装置
臭氧反应装置如图1 所示.主要包括臭氧发生器臭氧反应器、转子流量计、臭氧浓度计以及臭氧尾气吸收瓶.
1. 臭氧发生器;2. 转子流量计;3. 臭氧浓度计;4. 臭氧反应器;
5. 曝气头;6. 臭氧尾气吸收瓶
图1 臭氧反应装置图
1.3 分析方法[9]
COD 测定采用重铬酸钾法;苯胺测定采用N–(1–萘基)–乙二胺偶氮分光光度法;色度测定采用稀释倍数法.
 
1.4 臭氧投加速率的计算
臭氧投加速率为每分钟通入装置内的臭氧总量与臭氧利用率之积,而臭氧总量为产生气体中臭氧的浓度与臭氧流量之积.反应后的剩余臭氧通过KI 吸收法测定,臭氧的利用率为通入的臭氧总量与剩余臭氧量之差与臭氧总通入量的比值,所以臭氧的实际投放速率可通过式(1)求得.
 
式中:v 为臭氧投加速率,mg/(L·min);ρ 为产生混合气体中的臭氧质量浓度,mg/L;Q 为气体流量,L/min;η 为臭氧利用率;V 为废水体积,L.
 
2结 论
臭氧氧化反应深度处理苯胺废水,很佳工艺条件为pH=5、反应温度为298.15,K、臭氧投加速率为0.92,mg/(L·min),反应13,min 后色度降至40,苯胺去除率达到94%,以上,出水能稳定降到2,mg/L 以下.对臭氧降解苯胺进行动力学拟合,其结果符合一级动力学方程,动力学方程参数为