引用本文
王代芝, 蒋惠梦. Fenton试剂氧化法去除染料废水的色度[J]. 工业催化, 2017,25(11): 82-84.
Wang Daizhi, Jiang Huimeng. Removing the chroma of dye wastewater by fenton reagent oxidation process[J]. Industrial Catalysis, 2017,25(11): 82-84.  
DOI:10.3969/j.issn.1008-1143.2017.11.017
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Fenton试剂氧化法去除染料废水的色度
王代芝*, 蒋惠梦
湖北师范大学城市与环境学院,湖北 黄石 435002
通讯联系人:王代芝。

作者简介:王代芝,女,硕士,副教授,从事污水处理工作。

收稿日期: 2017-08-11
摘要

对染料废水进行Fenton试剂氧化处理,探讨反应时间、过氧化氢用量、FeSO4·7H2O用量、温度及pH值对染料废水色度去除率的影响。结果表明,100 mL色度为1 250度的染料废水,经Fenton试剂氧化处理50 min,色度去除率94.44%,剩余色度为69.5度,达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)间接排放标准。

关键词: 三废处理与综合利用; 染料废水; Fenton试剂; 色度
中图分类号:X703;X791    文献标志码:A    文章编号:1008-1143(2017)11-0082-03
Removing the chroma of dye wastewater by fenton reagent oxidation process
Wang Daizhi*, Jiang Huimeng
College ofUrban and Enviromental Sciences,Hubei Normal University,Huangshi 435002,Hubei,China
Abstract

The influences of reaction time,dosage of H2O2and FeSO4·7H2O,temperature and pH value on the chroma removal of dye wastewater were studied in oxidation process with Fenton reagent.The result showed,after treated by Fenton reagent in 50 min,the chroma of 1oo mL dye wastewater could decrease to 69.5 degree from 1250 degree,decolorization conversion was 99.44%.The post-treated dye wastewater could meet the indirect emissions standards of 《Textile dyeing and finishing industrial water pollutant discharge standards》.

Keyword: three waste treatment and comprehensive utilization; dye wastewater; Fenton reagent; chroma

我国是纺织印染第一大国, 而纺织印染行业又是工业废水排放的大户, 约占整个工业废水排放量的35%。据不完全统计, 我国印染废水排放量每天为(3× 106~4× 106) m3, 印染厂每加工100 m织物, 会产生(3~5) t废水, 由此而造成的生态破坏及经济损失不可估量。要实现印染行业的可持续发展, 必须首先解决污染问题。

国内印染废水处理以生化法为主, 有的还将化学法与之串联。任南琪等[1]概述了染料废水处理的研究现状及最新研究进展。林间侠[2]综述了我国染料工业废水处理方法的现状及特点, 介绍了处理印染废水的实例以及一些新技术, 包括活性炭、天然黏土、膨胀石墨、无机混炼剂法、氧化法、生物法以及天然矿物脱色法等。王绍温等[3, 4, 5, 6]综述了近几年来国内外采用吸附、混凝和膜分离等物理方法以及光氧化、电氧化、湿式氧化、Fenton氧化、微波诱导和超声催化氧化等化学氧化技术处理印染废水的进展情况和优缺点, 并指出物化法与生物法相耦合将是处理印染废水经济有效的工艺。

本文对染料废水进行Fenton试剂氧化处理, 探讨反应时间、过氧化氢用量、FeSO4· 7H2O用量、温度及pH值对染料废水色度去除率的影响。

1 实验方法

实验用水是取至某印染厂的工业废水, pH=4.78, 色度为1 250° 。探讨反应时间、过氧化氢用量、FeSO4· 7H2O用量、FeSO4· 7H2O与过氧化氢质量比、pH值、温度对去除染料废水色度去除率的影响, 确定影响效果较大的因素。

2 结果与讨论
2.1 反应时间

在6个洁净的烧杯中分别加入原水100 mL, 再加入0.02 g的FeSO4· 7H2O和0.2 mL质量浓度为30%过氧化氢, 分别搅拌10 min、20 min、30 min、40 min、50 min和60 min后静置, 取上层清液测定色度, 结果见图1。

图1 反应时间对去除染料废水色度的影响Figure 1 Influence of reaction time on color removal of dye wastewater

从图1可见, 反应刚开始时, 染料废水色度去除率随着反应时间增加而明显增加, 当反应时间为50 min时, 色度去除率已达到84.33%; 反应时间超过50 min后, 脱色率有所下降, 表明50 min的时间已基本使反应趋于完全, 选择反应时间定为50 min。

2.2 过氧化氢用量

在6个洁净的烧杯中分别加入原水100 mL, 再加入0.02 g的FeSO4· 7H2O, 分别加入过氧化氢0.1 mL、0.2 mL、0.3 mL、0.4 mL、0.5 mL和0.6 mL, 搅拌50 min后静置, 取上层清液测定色度, 结果见图2。

图2 过氧化氢用量对去除染料废水色度的影响Figure 2 Influenceof the amount of H2O2 on color removal of dye wastewater

从图2可见, 当过氧化氢用量小于0.3 mL, 随着过氧化氢用量增加, 色度去除率明显升高; 当过氧化氢用量为0.3 mL时, 色度去除率为94.44%, 此时废水已基本无色, 达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)间接排放标准(色度≤ 0度), 选择过氧化氢用量为0.3 mL。

2.3 FeSO4· 7H2O用量

在6个洁净的烧杯中分别加入原水100 mL, 再加入FeSO4· 7H2O分别为0.01 g、0.02 g、0.03 g、0.04 g、0.05 g和0.06 g, 加入过氧化氢0.3 mL, 搅拌50 min后静置, 取上层清液测定色度, 结果见图3。

图3 FeSO4· 7H2O用量对去除染料废水色度的影响Figure 3 Influenceof the amount of FeSO4· 7H2O on color removal of dye wastewater

由图3可以看出, 当FeSO4· 7H2O用量小于0.02 g时, 色度去除率随着FeSO4· 7H2O用量增加而升高, 当FeSO4· 7H2O用量≥ 0.02 g时, 废水基本无色, 色度去除率约94.44%, 达到间接排放标准, 选择FeSO4· 7H2O用量为0.02 g。

2.4 pH值

在6个洁净的烧杯中分别加入原水100 mL, 调节pH值为2、4、6、8、10和12, 加入0.02 g的FeSO4· 7H2O和0.3 mL过氧化氢, 搅拌50 min后静置, 取上层清液测定色度, 结果见图4。

图4 pH值对去除染料废水色度的影响Figure 4 Influenceof pH on color removal of dye wastewater

从图4可见, 当染料废水的pH值小于4.0时, 色度去除率随着pH值增大而升高; 当pH=4.0时, 色度去除率为94.44%; 当pH值大于4.0, 色度去除率随着pH值增大而降低, 表明当染料废水pH值为4.0时, 色度去除效果较好。

2.5 温 度

在6个洁净的烧杯中分别加入原水100 mL, 调节pH值为4.0, 分别加入0.02 g的FeSO4· 7H2O和0.3 mL过氧化氢, 置于恒温振荡器上分别在15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃和40 ℃振荡50 min后静置, 取上层清液测定色度, 结果见图5。

图5 温度对去除染料废水色度的影响Figure 5 Influenceof temperature on color removal of dye wastewater

从图5可以看出, 当染料废水的温度低于25 ℃时, 色度去除率随温度升高而升高; 当温度为25 ℃

时, 色度去除率达到最大; 当温度高于25 ℃时, 色度去除率随着温度的升高明显降低, 表明染料废水的温度为25 ℃时, 色度去除效果较好。在实际处理废水时, 需将废水降温后再进行处理。

3 结 论

(1) 对染料废水进行Fenton试剂氧化处理, 通过实验可看出, 随着反应时间延长, 色度去除率逐渐增大, 较佳反应时间为50 min; 脱色率随着过氧化氢用量增大而升高, 100 mL原水中, 过氧化氢较佳用量为0.3 mL; FeSO4· 7H2O较佳用量为0.02 g。

(2) 废水的pH值为4.78, 进行脱色处理时不必调节其酸碱度。

(3) 当染料废水的温度为25 ℃时, 色度去除效果较好。在实际处理该废水时, 需将生产废水降温后再处理。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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