O3一H2O2氧化法处理印染废水工艺解析
2.2 反应时间对COD去除率和色度去除率的影响
在初始废水pH为11、H2O2:加入量为10mmol/L,O流量为8g/h的条件下,反应时间对废水COD去除率和色度去除率的影响见图2。由图2可见:随反应时间延长,COD去除率不断增大;反应60min时,COD去除率达到最大值,为82.60%;随反应时间继续延长,COD去除率逐渐下降。这是因为反应开始时,废水中的OH一催化O3分解产生了大量的·OH,将废水中的各种有机物迅速氧化降解,因而COD去除率升高较快;随着氧化反应的进行,OH一不断被消耗,中间产物小分子有机酸的浓度升高,废水pH降低,-OH的量减少,O3利用率降低,COD去除率下降;另一方面,随着氧化程度的深化,产生CO23-和HCO3-,对·OH具有“掩蔽”作用,也降低了氧化效率,导致COD去除率下降。
由图3还可见,随着反应时间的延长,色度去除率迅速提高且一直维持在较高水平。因为废水的发色分子可以被0直接氧化降解,使废水迅速脱色。综合考虑本实验适宜的反应时问为60rain。
2.3 初始废水pH对COD去除率和色度去除率的影响
在H202加入量为10mmol/L、O3流量为8g/h、反应时间为60rain的条件下,初始废水pH对COD去除率和色度去除率的影响见图3。由图3可见:随着初始废水pH的升高,COD去除率和色度去除率均逐渐提高;初始废水pH为11时,COD去除率最大,为82.57%,色度去除率也最大,为93.50%:初始废水pH继续升高,COD去除率反而下降,色度去除率保持不变。这是因为在碱性条件下,·OH的形成主要取决于溶液中OH一浓度的大小,当废水pH升高时,OH一浓度增大,生成的·OH不断增多,对COD的去除率增大。但废水pH过高时,一方面会增加实际应用中的操作难度和对设备的要求,另一方面OH和氧化产物HCO一等捕获·OH,终止自由基链反应,使COD去除率下降。故本实验适宜的初始废水pH为11。
2.4 HO加入量对COD去除率和色度去除率的影响
在初始废水pH为11、0流量为8g/h、反应时间为60min的条件下,H2O2加入量对COD去除率和色度去除率的影响见图4。由图4可见:随H202加入量增加,COD去除率和色度去除率均逐渐升高;当H2O2加入量为13.0mmol/L时,COD去除率和色度去除率均达到最大,分别为82.04%和98.12%;继续增大H2O2加入量,COD去除率和色度去除率均下降。这是因为反应开始时HO能离解产生HO,一,它是O3产生·OH的链引发剂,可以使体系中的·OH的产生量和产生速率明显提高,废水中的·OH浓度持续维持在较高的水平,可进一步促进氧化反应的进行;但是当H2O2的加入量超过一定范围后,废水pH显著降低,使O3分解速率下降,加之H0也可捕获·OH,加入量过多会消耗已产生的·OH,使COD去除率降低。故本实验适宜的HO,加入量为13mmol/L。
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