US-UV-Fenton體系處理印染廢水試驗研究.pdf

1、印染廢水具有水質水量變化大、色度高、有機物含量高且成分復雜以及難生物降解等特點，傳統(tǒng)生化處理較難徹底降解印染廢水中的有機污染物。在水環(huán)境日益嚴峻的形勢下，改進印染廢水處理工藝，減輕對水環(huán)境的壓力，其需求迫切。近年來高級氧化水處理技術發(fā)展迅速，適于處理印染廢水等難生物降解有機廢水。其中，F(xiàn)enton試劑法相對成熟且操作方便，在工業(yè)廢水處理中得到較為廣泛的應用，效果較好，但Fenton反應尚存在一些問題，如pH適用范圍較苛刻、過氧化氫利用率

2、低、容易形成沉淀等。超聲與紫外光技術作為綠色新型技術逐漸被應用于廢水處理中，但也存在運行費用高等問題。近年來，國內外學者將超聲、紫外光與Fenton聯(lián)合處理廢水，并取得了一些進展，但在反應規(guī)律、工藝條件等方面還有待進一步研究和完善。
　　本文借鑒國內外相關研究成果，對Fenton、US-Fenton、UV-Fenton及US/UV-Fenton等體系處理印染廢水進行研究，包括工藝組合優(yōu)化、動力學分析、反應機制探索、降解廢水試驗等。

3、通過單因素實驗系統(tǒng)研究了US/UV-Fenton體系處理兩種模擬廢水的反應規(guī)律及各因素對降解效果的影響；采用正交試驗探究了US/UV-Fenton體系處理不同工段的印染廢水，并分析了各因素的顯著性。主要研究結果顯示：
　?。?）以羅丹明B為目標污染物，分別研究了超聲(US)、紫外光(UV)、Fenton、US-Fenton、UV-Fenton及US/UV-Fenton等體系對廢水色度和CODCr的去除效果，其中US/UV-Fent

4、on體系處理效果最佳；通過建立Fenton、US-Fenton、UV-Fenton及US/UV-Fenton等體系的反應動力方程，發(fā)現(xiàn)均符合偽一級反應動力學，其中US/UV-Fenton體系反應速率常數最大，為0.0461L·mg-1·min-1，該體系反應過程存在較強的協(xié)同效應，協(xié)同增強因子為2.744。US/UV-Fenton體系反應過程中，超聲與紫外光不僅可以共同促進反應進行，且使得反應體系內存在有利條件，即Fe2+能維持較高濃度

5、，使超聲強化Fenton反應能力更強，形成了非常好的良性循環(huán)。
　　（2）以羅丹明B、亞甲基藍為目標污染物，考察了廢水初始pH值、H2O2投加量、H2O2與Fe2+摩爾比、反應時間、超聲功率等因素對US/UV-Fenton體系處理效果的影響，結果表明：US/UV-Fenton體系反應pH范圍得到顯著拓寬，pH值在1~12范圍內均可達到良好的處理效果，即廢水脫色率均在72％以上，CODCr去除率均在40%以上；在模擬廢水原始pH值條

6、件下、反應時間為60min、超聲功率為140W、H2O2和Fe2+投加量分別為100mmol/L和6.7mmol/L時，US/UV-Fenton體系對羅丹明B廢水的脫色率、CODCr和TOC去除率分別為99.90%、92.10%和61.85%，BOD5/COD值由0.277提高至0.503；在亞甲基藍廢水pH值為4、反應時間60min、超聲功率160W、H2O2和Fe2+投加量分別為55mmol/L和4.23mmol/L，US/UV-F

7、enton體系對亞甲基藍廢水的脫色率、CODCr和TOC去除率分別為99.36%、90.45%和63.88%，BOD5/COD值由0.145提高至0.481。
　　（3）以某印染企業(yè)廢水及其生化處理后出水為研究對象，對廢水初始pH值、H2O2和Fe2+的投加量、超聲功率、反應時間等因素進行考察，設計5因素5水平的正交試驗，分別探索US/UV-Fenton體系處理印染廢水及生化后出水的工藝參數，并通過SPSS統(tǒng)計軟件對結果進行極差、

8、方差分析，研究了各因素的顯著性。結果表明：US/UV-Fenton體系處理印染廢水時，廢水初始pH值、超聲功率、H2O2濃度和反應時間均為CODCr去除效果的顯著影響因素，顯著性順序為：pH值>超聲功率>H2O2濃度>反應時間，F(xiàn)e2+的濃度對廢水CODCr去除無顯著影響，最佳條件下（廢水初始pH值為5、H2O2和Fe2+投加量分別為100mmol/L、10mmol/L，超聲功率140W、反應時間20min），廢水CODCr和TOC去除