供應臭氧氧化法深度處理印染廢水生化處理出水
臭氧氧化法深度處理印染廢水生化處理出水
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        印染廢水具有水量大、成分復雜、難降解有機污染物含量高、色度大、水質(zhì)變化大、可生化性差等特點，屬于較難處理的工業(yè)廢水［1-5]。目前普遍采用物化法或生化法處理印染廢水，處理后廢水中仍含有一些難生物降解和成色的有機物［6]，影響廢水回用。有研究報道，臭氧氧化和生物法組合工藝處理印染廢水生化處理出水，處理后廢水能達標排放［7-9]；臭氧氧化和膜技術(shù)聯(lián)合處理印染廢水生化處理出水，處理后廢水可回用于印染工藝［10]。目前，將臭氧氧化用于印染廢水深度處理均是與其他水處理技術(shù)聯(lián)合應用，對于采用臭氧氧化法單獨深度處理印染廢水生化處理出水的研究未見報道。
本工作采用臭氧氧化法深度處理印染廢水生化處理出水（以下簡稱廢水），考察了臭氧通氣時間、后續(xù)反應時間、廢水  pH  等工藝條件對廢水處理效果的影響。并對臭氧氧化處理過程中不同階段的水樣進行了三維熒光分析和相對分子質(zhì)量分布檢測，分析了廢水中污染物的變化情況。
1  實驗部分
1.1  廢水水質(zhì)
實驗用廢水為浙江某棉紡織印染企業(yè)生產(chǎn)廢水經(jīng)  SBR  生化處理后的出水，COD  80-120  mg/L，BOD5  6-9  mg/L，BOD5/COD  =  0.075，  SS  25-80  mg/L，色度  35-80  倍，pH  7.2-8.1。
1.2  試劑和儀器
實驗所用試劑均為分析純。
CF-YG型臭氧發(fā)生器：山美水美公司；  PHS-25  型數(shù)顯酸度計：杭州雷磁分析儀器廠；  F  -  7000型熒光分光光度計：日立公司，光源為150  W  氙燈，光電倍增管電壓為  700  V，激發(fā)和發(fā)射單色器均為衍射光柵，激發(fā)和發(fā)射狹縫寬度均為  5  nm，激發(fā)光波長  200-450  nm，間隔  5  nm，發(fā)射光波長220-600  nm，間隔  1  nm，數(shù)據(jù)采用  Origin  軟件進行處理，以等高線圖表征，以高純水作為空白校正。
1.3  實驗工藝流程和實驗方法
臭氧氧化深度處理印染廢水生化處理出水的工藝流程見圖  1。

  
圖1  臭氧氧化深度處理印染廢水生化處理出水的工藝流程
1  氧氣瓶；2  臭氧發(fā)生器；3  安全瓶；4  pH  調(diào)節(jié)罐；5  計量泵；
6  臭氧氧化反應器；7  臭氧破壞器
臭氧氧化反應器（簡稱反應器）為圓柱形，直徑  200  mm，總高度  3.6  m，有效高度3.2  m，有效容積約為  100  L。臭氧從反應器底部曝氣頭進入反應器。
在反應器內(nèi)先注入  60  L  廢水，控制進氣流量為  2.5  L/min，進氣中臭氧質(zhì)量濃度為  12.5  mg/L，向反應器內(nèi)通氣一定時間，以廢水色度和  COD  的去除率為考察對象，確定最佳臭氧通氣時間。在確定的最佳臭氧通氣時間條件下，考察停止通臭氧后臭氧與廢水后續(xù)反應時間對色度和  COD  去除率的影響。
向廢水中加入適量  H2SO4  或  NaOH  溶液調(diào)節(jié)其  pH，然后將調(diào)節(jié)  pH  后的廢水注入反應器內(nèi)，在最佳臭氧加入量和反應時間的條件下，考察廢水pH  對色度和  COD  去除率的影響，確定最佳  pH條件。
1.4  分析方法
采用重鉻酸鉀法測定廢水  COD［11]；采用稀釋接種法測定廢水  BOD5［11]；采用酸度計測定廢水pH；采用稀釋倍數(shù)法測定廢水色度［11]；采用重量法測定廢水  SS［11]；采用碘量法測定氣體中臭氧質(zhì)量濃度；采用熒光分光光度計測定廢水中溶解性有機物（DOM）的三維熒光譜圖；采用凝膠色譜法測定DOM  的相對分子質(zhì)量分布。
2  結(jié)果與討論
2.1  臭氧通氣時間對廢水  COD  和色度去除率的影響
臭氧通氣時間對廢水  COD  和色度去除率的影響見圖  2。由圖  2  可見：隨臭氧通氣時間的增加，廢水  COD  和色度去除率均逐漸增加；臭氧通入30  min后，繼續(xù)延長臭氧通氣時間，廢水的  COD  和色度去除率增加幅度均略有減小，綜合考慮廢水的處理效果和處理成本，本實驗最佳臭氧通氣時間為30  min。

  2.2  臭氧與廢水后續(xù)反應時間對廢水  COD  和色度去除率的影響
在臭氧通氣時間為  30  min  的條件下，臭氧與廢水后續(xù)反應時間對廢水  COD  和色度去除率的影響見圖  3。由圖  3  可見：隨臭氧與廢水后續(xù)反應時間延長，廢水  COD  和色度去除率均提高；后續(xù)反應30  min  后，再繼續(xù)延長后續(xù)反應時間，廢水  COD和色度去除率基本不再變化。故本實驗最佳后續(xù)反應時間為  30  min。

  2.3  廢水  pH  對  COD  和色度去除率的影響
在臭氧通氣時間為  30  min、后續(xù)反應時間為30  min  的條件下，廢水  pH  對  COD  和色度去除率的影響見圖  4。由圖  4  可見：隨廢水  pH  升高，COD和色度去除率均逐漸提高；廢水  pH  大于等于  10時，COD  和色度去除率均較高。本實驗廢水的  pH為  7.2~8.1，雖然  pH  為  7.0~8.0  時的  COD  和色度去除率比廢水  pH  大于  10.0  時略低，但綜合考慮處理效果、運行成本和便于操作，本實驗不對廢水  pH進行調(diào)節(jié)。

  2.4  臭氧氧化深度處理后的廢水污染物指標
在臭氧通氣時間為  30  min、后續(xù)反應時間為  30  min的條件下，廢水的  COD  去除率約為40%，色度去除率大于  95%，經(jīng)臭氧氧化深度處理后廢水色度小于  5  倍，COD  為  45~70  mg/L，BOD5為  10~13  mg/L，  BOD5/COD  =  0.2，出水可生化性有所提高。
2.5  臭氧氧化過程中廢水  DOM  的變化情況
2.5.1廢水  DOM  的三維熒光光譜分析
廢水  DOM  的三維熒光光譜等高線見圖  5。
圖5a為進水稀釋  100