印染(ran)(ran)(ran)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)是工業廢(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)主要排放源之一，其中往(wang)往(wang)含有(you)大(da)量的(de)高(gao)濃度、高(gao)色度、成分復雜且(qie)難于降解(jie)的(de)有(you)機物(wu)。目前，處(chu)理(li)(li)印染(ran)(ran)(ran)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)大(da)多采(cai)(cai)用化(hua)學(xue)與(yu)生物(wu)處(chu)理(li)(li)相結合的(de)方法，但由于印染(ran)(ran)(ran)行業具有(you)產品批量小、品種多，產生的(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)變化(hua)大(da)等特點(dian)，處(chu)理(li)(li)效果(guo)(guo)并不理(li)(li)想。采(cai)(cai)用化(hua)學(xue)氧化(hua)-活性炭固定床(chuang)吸附(fu)法處(chu)理(li)(li)酸性黑10B染(ran)(ran)(ran)料廢(fei)(fei)水(shui)(shui)，工藝(yi)新(xin)，效果(guo)(guo)好，為(wei)該(gai)工藝(yi)用于實際印染(ran)(ran)(ran)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)提(ti)供了科學(xue)依(yi)據。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

CIC-100離子色譜儀、磁力(li)攪(jiao)拌器(qi)(qi)、測定CODCr用儀器(qi)(qi)與試劑(ji)、NaClO、活(huo)性(xing)炭固定床等。

1.2 實驗步驟

將盛有100 mL水(shui)(shui)(shui)樣(yang)的(de)(de)燒杯放置磁力攪拌器上(shang)，加入一定(ding)(ding)量(liang)的(de)(de)NaClO，調節溶液(ye)的(de)(de)pH，反應一定(ding)(ding)時間后(hou)，取水(shui)(shui)(shui)樣(yang)測(ce)定(ding)(ding)其CODCr和(he)色度(du)(du)[1]，計(ji)算二者的(de)(de)去除率。然(ran)后(hou)使(shi)該水(shui)(shui)(shui)樣(yang)通(tong)過活(huo)性炭固定(ding)(ding)床，并對流(liu)出(chu)液(ye)進(jin)行CODCr和(he)色度(du)(du)的(de)(de)測(ce)定(ding)(ding)。因水(shui)(shui)(shui)樣(yang)中含有較多Cl-，采用CIC-100離子色譜儀測(ce)出(chu)Cl-的(de)(de)具體濃度(du)(du)，根據該濃度(du)(du)配制(zhi)NaCl溶液(ye)，測(ce)其CODCr，通(tong)過差量(liang)法(fa)即可得出(chu)CODCr的(de)(de)真實值。

2 結果與討論

2.1 廢水的指標

用酸性黑10B配制，質(zhi)量濃度為(wei)150 mg/L ，CODCr為(wei)432 mg/L，色度2800倍，ph 為(wei)6。

2.2 反應(ying)機理探(tan)討

活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)的比表面積(ji)(ji)一般高達(da)500～1700 m2/g，這(zhe)(zhe)是活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能力強(qiang)(qiang)，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)容(rong)積(ji)(ji)大(da)的主要(yao)原因。表面積(ji)(ji)相同(tong)(tong)的炭(tan)(tan)(tan)，對同(tong)(tong)一種物(wu)(wu)質(zhi)的吸(xi)(xi)附(fu)(fu)容(rong)量有(you)(you)時(shi)也不相同(tong)(tong)，這(zhe)(zhe)與活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)的細孔結構與細孔的分(fen)(fen)布(bu)有(you)(you)關。一般活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)小微(wei)孔容(rong)積(ji)(ji)為0.15～0.90 mL/g，表面積(ji)(ji)占活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)總表面積(ji)(ji)的95%以上(shang)，因此活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)與其他吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑相比，小微(wei)孔具有(you)(you)特別優越(yue)的特征。在液相吸(xi)(xi)附(fu)(fu)時(shi)，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)質(zhi)分(fen)(fen)子直徑較大(da)，這(zhe)(zhe)時(shi)小微(wei)孔幾乎不起作用。因此，采用化(hua)(hua)學氧(yang)化(hua)(hua)-活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)固定床(chuang)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)法(fa)對酸性黑10B染料廢水進行處理，正是利(li)(li)用了NaClO的強(qiang)(qiang)氧(yang)化(hua)(hua)性將大(da)分(fen)(fen)子氧(yang)化(hua)(hua)成小分(fen)(fen)子化(hua)(hua)合物(wu)(wu)利(li)(li)于活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)的這(zhe)(zhe)種特點。

2.3 氧化劑(ji)用(yong)量的選擇

100 mL水樣，pH =6，反應時間(jian)=25 min。改變氧化劑（2.5%的NaClO溶液，以下(xia)相(xiang)同）的量(liang)，結果見圖1和圖2（略）。

從上圖1可以看(kan)出(chu)，加(jia)(jia)入了(le)氧(yang)(yang)化劑(ji)(ji)(ji)(ji)，CODCr的(de)值(zhi)反而增加(jia)(jia)了(le)，并且隨(sui)著(zhu)氧(yang)(yang)化劑(ji)(ji)(ji)(ji)用量的(de)增加(jia)(jia)，CODCr值(zhi)逐(zhu)漸增加(jia)(jia)。這是因為NaClO使染(ran)料(liao)分(fen)子(zi)的(de)偶氮鍵斷裂，原來(lai)的(de)大分(fen)子(zi)變成小分(fen)子(zi)，有(you)利于K2Cr2O7的(de)氧(yang)(yang)化從而使CODCr增高；從上圖2可以看(kan)出(chu)，加(jia)(jia)入了(le)氧(yang)(yang)化劑(ji)(ji)(ji)(ji)，色度的(de)去(qu)除率(lv)即顯著(zhu)提(ti)高，并且隨(sui)著(zhu)氧(yang)(yang)化劑(ji)(ji)(ji)(ji)用量的(de)增加(jia)(jia)，色度的(de)去(qu)除率(lv)逐(zhu)漸增加(jia)(jia)，但當氧(yang)(yang)化劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)量達24 mL以后時，色度的(de)去(qu)除率(lv)基本(ben)不再(zai)增加(jia)(jia)。

綜合圖(tu)1和圖(tu)2，對100 mL 色(se)度為(wei)(wei) 2800 倍的(de)水樣，實驗中氧化劑的(de)用量為(wei)(wei)24 mL較(jiao)為(wei)(wei)合適。

2.4 反(fan)應時間的(de)選擇(ze)

反應時(shi)間(jian)由氧(yang)化速度來(lai)確定(ding)(ding)。根據有關資(zi)料，NaClO分解(jie)率(lv)在15 min內(nei)達99.9%，因此反應時(shi)間(jian)確定(ding)(ding)為(wei)25 min[2]。

2.5 反應(ying)溶液pH的選擇(ze)

100 mL水樣(yang)，氧化劑(ji)的量24 mL，反應(ying)時間 25 min，改變反應(ying)溶液的pH，結果見圖3。

從圖3可(ke)以看(kan)出，NaClO在(zai)(zai)酸(suan)性(xing)條(tiao)(tiao)件(jian)下對色(se)度的(de)(de)(de)去除十分(fen)有利(li)。這(zhe)主要是(shi)在(zai)(zai)酸(suan)性(xing)條(tiao)(tiao)件(jian)下，NaClO主要是(shi)以HClO形式存(cun)在(zai)(zai)，HClO的(de)(de)(de)穿(chuan)透能力較強，可(ke)以擴散到污染物的(de)(de)(de)內(nei)部發(fa)生反應，破(po)壞酸(suan)性(xing)黑10B分(fen)子的(de)(de)(de)發(fa)色(se)基團，從而起到脫色(se)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。而在(zai)(zai)堿(jian)性(xing)條(tiao)(tiao)件(jian)下，效(xiao)果不(bu)(bu)佳，這(zhe)是(shi)因為堿(jian)性(xing)條(tiao)(tiao)件(jian)下，NaClO主要是(shi)以ClO-形式存(cun)在(zai)(zai)，ClO-的(de)(de)(de)穿(chuan)透能力較弱(ruo)，較難(nan)擴散到污染物的(de)(de)(de)內(nei)部不(bu)(bu)利(li)于(yu)氧(yang)化(hua)。綜(zong)合分(fen)析，為不(bu)(bu)使處理(li)后的(de)(de)(de)水呈酸(suan)性(xing)，反應溶液pH＝6就滿(man)足要求。

2.6 活性炭固定床(chuang)吸(xi)附

氧(yang)(yang)(yang)化(hua)處(chu)理之后的(de)水樣進入活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)固定床(chuang)，利用(yong)(yong)(yong)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)小(xiao)微(wei)孔吸附(fu)(fu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)生成的(de)小(xiao)分(fen)子，同時利用(yong)(yong)(yong)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)催化(hua)作用(yong)(yong)(yong)進一步(bu)催化(hua)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)大分(fen)子有機物(wu)，使活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)吸附(fu)(fu)能力進一步(bu)提(ti)高。實(shi)驗表明，采用(yong)(yong)(yong)化(hua)學氧(yang)(yang)(yang)化(hua)-活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)固定床(chuang)吸附(fu)(fu)法對酸性(xing)(xing)(xing)黑10B染料廢水進行處(chu)理，比單純用(yong)(yong)(yong)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)固定床(chuang)吸附(fu)(fu)染料分(fen)子，活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)固定床(chuang)的(de)吸附(fu)(fu)容量(liang)提(ti)高約(yue)50%。

2.7 吸附劑(ji)的再生

吸(xi)附(fu)劑為粒狀活(huo)(huo)性(xing)炭，其(qi)再(zai)(zai)(zai)(zai)生(sheng)主(zhu)要包括加(jia)(jia)熱再(zai)(zai)(zai)(zai)生(sheng)法(fa)、化學氧化再(zai)(zai)(zai)(zai)生(sheng)法(fa)、溶劑再(zai)(zai)(zai)(zai)生(sheng)法(fa)、生(sheng)物(wu)再(zai)(zai)(zai)(zai)生(sheng)法(fa)、電加(jia)(jia)熱再(zai)(zai)(zai)(zai)生(sheng)法(fa)。本(ben)實(shi)(shi)驗采用(yong)電加(jia)(jia)熱法(fa)中的微波再(zai)(zai)(zai)(zai)生(sheng)法(fa)對活(huo)(huo)性(xing)炭進行(xing)再(zai)(zai)(zai)(zai)生(sheng)，主(zhu)要利用(yong)活(huo)(huo)性(xing)炭能(neng)夠很好地吸(xi)收微波，達到自(zi)身快速升溫，從而實(shi)(shi)現活(huo)(huo)性(xing)炭的再(zai)(zai)(zai)(zai)生(sheng)。實(shi)(shi)驗結果表(biao)明，吸(xi)附(fu)劑吸(xi)附(fu)活(huo)(huo)性(xing)降低5%～8%，有很高的重復利用(yong)率。

3 結 論

3.1 處(chu)理前后水樣紫外(wai)-可見光譜圖比較

處理前，水樣在紫外(wai)可見(jian)區有明顯的吸收峰，經該法處理后(hou)，600 nm和300 nm左右。

1.處理(li)(li)前水樣UV-Vis光(guang)(guang)譜(pu)圖(tu)；2.蒸(zheng)餾水UV-Vis光(guang)(guang)譜(pu)圖(tu)；3.經化(hua)學氧化(hua)-活性(xing)炭固(gu)定床吸附處理(li)(li)后水樣UV-Vis光(guang)(guang)譜(pu)圖(tu)。

的峰(feng)消(xiao)失。這些(xie)結(jie)果說明(ming)：UV-Vis光區已無N=N雙鍵，及芳香(xiang)結(jie)構的特征吸收，說明(ming)分(fen)子結(jie)構中的這部分(fen)已被(bei)(bei)NaClO破壞并被(bei)(bei)活性(xing)炭固(gu)定(ding)床完(wan)全吸附，證(zheng)明(ming)該方法是可行(xing)的。

3.2 實(shi)驗處理前后水樣指標

實(shi)驗處理前后水樣指標如表1所示。

3.3 實驗結論

采(cai)用化(hua)學氧化(hua)-活性炭(tan)固(gu)定床吸附法對酸性黑10B染料所配廢水進行處(chu)理，在pH=6，反應時間(jian)=25 min，NaClO為(wei)4.84 g/L，10 cm活性炭(tan)固(gu)定床，色度去(qu)除率可達100%，處(chu)理后出水澄清透明，CODCr去(qu)除率可達89.6%，為(wei)該工藝處(chu)理實際印染廢水提(ti)供了科學依據。

參考文獻
1奚旦立，孫浴生，劉秀英.環境監測（修訂版）.北京:高等教育出版社，2001.387～388
2潘(pan) 峰，吳家瑤.催化(hua)氧化(hua)法處理印染廢水試驗(yan).污染防(fang)治技術(shu)，1999，12 (2 )：109～110

[1]第一作者：魯秀國，男，1964年生，博士后，副教授，主(zhu)要研究方向(xiang)水污(wu)染控制工程。

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