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印染污水处理技术方法中的Fenton-混凝同步去除法

作者:漓源环保来源:漓源环保 浏览次数: 日期:2019.11.05

        中国是世界上的纺织品、服装生产和出口国。因此不可避免地会产生大量的印染污水。随着新型染料和助剂的生产发展和广泛使用,使得纺织工业污水处理工程中的印染污水水质更加复杂。苯胺类物质通常是染料污水中联苯胺偶氮染料经过生化处理后产生的,锑类催化剂被广泛用作涤纶纤维纺织加工的催化剂,而重铬酸钾(K2Cr2O7)是羊毛染色中印花工艺和染料固色的关键氧化剂。这三类物质具有较强的致癌、致畸、致突变效应。GB 4287-2012《纺织染整工业水污染物排放标准》规定,对于现有企业,苯胺类物质、Cr6+的排放标准分别为1.0、0.50 mg/L。2015年,GB 4287-2012《纺织染整工业水污染物排放标准》修改单中,增设总锑的排放控制要求,直接排放与间接排放限值均≤0.10 mg/L。

        目前已经有学者对于高浓度苯胺类物质、锑、Cr6+的单独去除做了一定的研究,并取得了一定的效果。但实际污水成分复杂,处理后的出水往往含有低浓度的苯胺类物质、锑、Cr6+,很难达到现有排放标准,因此,研究能够同时去除多种污染物的技术对于纺织污水的处理具有重要意义。

        当铁刨花投加量大于0.15 g/mL时,处理后出水中苯胺类物质、Cr6+、锑的浓度均能够达到新的排放标准的规定。随着铁刨花投加量的增加,污染物质的去除率逐渐增加。这是因为,铁刨花投加量的增加使得反应体系中Fe2+的产量增多,与H2O2反应产生更多的·OH,从而大大提高了降解苯胺类物质的效率。目前的一些研究表明,ZVI能够吸附重金属离子,且铁盐能够通过Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)氢氧化物的生成实现Cr6+和锑的有效去除,因此,增加铁刨花投加量,能够大大提高铁刨花对金属离子的吸附,并且溶解性Fe2+和Fe3+的增加能够在后续絮凝阶段产生更多絮体包裹沉淀,去除更多的金属离子,从而使得金属离子的去除率增加。

        但是当铁刨花投加量大于0.2 g/mL后,苯胺类物质去除率增加缓慢甚至有所降低,这是因为:一方面,体系中H2O2的量是一定的,限制了·OH的无限增加;另一方面,体系中过多的Fe2+会与·OH发生反应,从而阻碍对苯胺类物质的降解;而对于Cr6+和锑,此时金属离子的去除率已经达到较高的水平,继续增加铁刨花投加已无太大意义。因此,在实际应用中,考虑节约成本和污水水质易变化的特性,为保证出水效果的稳定性,确定铁刨花佳投加量为0.2g/mL。

结论:

      (1)各影响因素中,对苯胺类物质、Cr6+、锑去除率影响:H2O2投加量>污水初始pH>反应时间>铁刨花投加量。确定佳条件:反应时间为4 h,pH为3.0,铁刨花投加量为0.2 g/mL,H2O2投加量为1.0 mL/L,在此条件下,苯胺类物质去除率可达85%以上,Cr6+去除率可达99%以上,锑去除率可达89%以上。

      (2)本研究中苯胺类物质的去除主要是通过Fenton反应产生的·OH使苯胺类物质降解为小分子物质后被混凝去除。重金属的去除主要是由于ZVI受到腐蚀,产生的铁泥中含有大量纳米颗粒,具有良好的吸附混凝作用,从而实现重金属的去除。

      (3)在佳条件下,出水中苯胺类物质、Cr6+、锑均能达到GB 4287-2012《纺织染整工业水污染物排放标准》及其修改单中的排放标准,可适应印染污水的提标改造要求,对于实际印染污水中多种物质同步去除的研究具有一定的参考意义。

 

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