我國每年約有6億~7億t印染廢水排入水環境中,是最 主要的水體污染源之一[1]。印染廢水處理方法可分為物理法、 化學法、生物法3大類,由于印染廢水成分復雜,單一處理方法 往往不能達到理想的效果,因此在實際應用中印染廢水處理大 多采用幾種方法的組合[2]。筆者對光催化-好氧生物降解組合工藝處理印染廢水進行了試驗研究。
1 試驗方法與內容1.1 儀器與試劑儀器:自制光催化-好氧生物降解反應器, ZK-82A型真 空干燥箱, pHS-2C酸度計,VIS-7220分光光度計, 800B臺式離 心機。試劑:酸性大紅(GR),活性墨綠(B-4BLN),鈦白粉等。1.2 試驗方法采用重鉻酸鉀標準法測定COD濃度;使用pHS-2C酸度 計測定pH值;使用分光光度計測出廢水出水的吸光度值,然后 對照該染料廢水的標準曲線得出廢水染料的含量[3]。1.3 試驗內容(1)用GR染料自配一定濃度廢水,以銳鈦礦型TiO2作為 光催化劑,反應器在40 W普通日光燈照射下運行100 min,考 察溶液pH值、催化劑用量、溶液初始濃度、曝氣量等因素對染 料去除率的影響,確定較佳的反應條件。(2)在較佳反應條件下,考察單一染料B-4BLN(濃度為 30 mg/L)、GR(濃度為20 mg/L)廢水分別在光催化、好氧生物 降解、光催化-好氧生物降解工藝處理后的染料去除效果及 COD去除效果。(3)在較佳反應條件下,考察光催化-好氧生物降解組合 工藝對混合染料(B-4BLN濃度為30 mg/L, GR濃度為20 mg/L)廢水的染料及COD去除效果。
2 結果分析2.1 單因素分析(1)pH值(如圖1)。GR染料的去除率隨著pH值的升高 而降低, pH=12時去除率僅為0. 47%, pH=1. 5時去除率為 11. 06%。產生這種現象的原因為:①HO·具有強氧化性,在 光催化氧化反應中起主要作用;②
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(2)催化劑TiO2用量(如圖2)。TiO2用量為0. 10~0. 65 g/L時,GR染料的去除率隨著TiO2用量的增加而緩慢增大; TiO2用量為0. 65 g/L時,去除率達到最高,為8. 28%;TiO2用 量大于0. 65 g/L時,去除率隨著TiO2用量的增加而有減小趨 勢。產生這種現象的原因:①當TiO2投加量過少時,光子不能 被完全轉化為化學能;②適當增加TiO2投加量能產生更多的 活性物質,增大固-液接觸面,加快反應速率;③當TiO2投加 量過多時會減小溶液的透光率。
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