芬頓氧化在印染廢水深度處理中的應用實驗研究

鐘曉輝 胡松 楊柳岸

摘 要：芬頓氧化作為進行印染廢水深度處理的一種高級氧化處理技術，能夠實現印染廢水中難降解有機污染物有效去除。本文將通過實驗對芬頓氧化法在印染廢水深度處理中的具體操作應用及處理效果進行研究，以供參考。

關鍵詞：芬頓氧化;印染廢水;深度處理;應用;實驗分析;研究

近年來隨著國家對工業廢水排放的要求日益嚴格，芬頓氧化作為一種主要的高級氧化處理技術，在印染廢水深度處理中應用越來越受關注，具有較為廣泛的應用。本文通過實驗對芬頓氧化法在印染廢水深度處理中的應用及其處理效果進行研究分析，以供參考。

1、實驗材料與方法

1.1 實驗儀器與試劑

本次實驗分析所使用的主要儀器包括PHB-4型便攜式PH計、容量為1000ml與100ml的燒杯以及78-1磁力加熱攪拌器、JY-100型COD消解儀、錐形瓶、移液管、ZYT-1型的自動永停滴定儀等;實驗分析過程中所使用的試劑類型包括濃度為27%的雙氧水以及濃度為10%的FeSO4溶液、NaOH、PAM、濃硫酸、重鉻酸鉀標準溶液、硫酸銀-硫酸試劑、硫酸亞鐵銨標準滴定溶液等。此外，本次實驗分析中所采集的印染廢水是由某以印染廢水為主的城鎮污水處理廠的二沉池出水口處收集，其顏色為淺綠色，PH值檢測顯示為7至8，COD濃度含量檢測顯示在80至120mg/L之間。

1.2 實驗方法

實驗分析與操作的具體方法如下：首先從所收集的印染廢水中準確量取800mL廢水溶液作為分析樣品，其COD濃度檢測結果為104mg/L，將所量取的廢水溶液置于容量為1000ml的燒杯容器中，然后使用濃硫酸對廢水溶液的PH值進行調節，使其PH呈酸性，控制在2至5之間;完成后，向裝有廢水溶液的燒杯中加入濃度為5%的FeSO4稀釋液，并使用磁力加熱攪拌器進行攪拌約1min，再進行濃度為13.5%的適量H2O2稀釋液加入，然后將其置于磁力加熱攪拌器中進行攪拌約20至50min，以使燒杯內的溶液進行充分溶解和反應;完成上述操作后，使用熟化后的石灰乳液對燒杯內的溶液pH性質進行調節，使其呈堿性，pH值控制在8至9之間，進行熟化的石灰溶液加入后，注意使用磁力攪拌器進行攪拌約2min，使其充分溶解，然后再進行濃度為2‰的適量PAM加入，使用磁力攪拌進行攪拌2min后，將其進行靜置沉淀約15min。按照上述方法進行實驗操作完成后，提取燒杯中溶液的上清液，對其COD濃度含量進行測定分析，以對本次實驗操作進行印染廢水中COD含量去除的效果評價。

需要注意的是，在按照上述方法進行實驗分析與操作中，為實現各因素對印染廢水中COD處理的效果影響全面評價和反應，需要在實驗分析中先開展單因素實驗，以對不同pH值以及芬頓氧化反應時間、FeSO4溶液加入量、H2O2溶液加入量下的印染廢水深度處理中COD去除率變化進行評價對比，以對各因素在印染廢水中COD去除影響的最佳水平值進行確定，并通過正交實驗分析，對其實驗分析的最佳因素條件進行確定，從而實現對芬頓氧化深度處理印染廢水的效果進行評價。

2、實驗結果分析

2.1 pH值對COD去除率的影響

首先，根據上述實驗方法在進行不同pH對芬頓氧化深度處理印染廢水實驗中COD去除率的影響進行研究顯示，對FeSO4溶液加入量固定為0.34ml、H2O2溶液加入量固定為1.35ml，同時對芬頓氧化反應時間固定為40min、PAM加入量固定為8mg/L的情況下，采用濃硫酸對實驗分析中印染廢水溶液的pH性質進行調節，以對pH為2和2.5、3、3.5、4、4.5、5不同標準值的COD去除率進行檢測對比，其具體結果如下圖1所示。根據該變化結果示意圖可以看出，在上述實驗條件下，如果pH值調節為3.5時，其對印染廢水中COD含量的去除率達到最高，而pH值過低或者是過高時，其COD去除率均存在明顯的降低變化。

2.2 H2O2溶液投加量對COD去除率的影響

在以pH值為3.5、FeSO4溶液加入量固定為0.34ml、芬頓氧化反應時間固定為40min、PAM加入量固定為8mg/L的情況下，對H2O2溶液加入量分別按照0.34、0.67、1.35、2.70和4.05ml的設計標準進行實驗分析，結果顯示H2O2溶液加入量控制為0.35ml以上時，其COD去除率能夠達到最高并趨于穩定，這與芬頓氧化反應是通過雙氧水在Fe2+的催化作用實現自由基產生，從而進行印染廢水中的有機物去除有關，隨著其加入量的增加，？OH自由基也會增加，COD去除率也自然會出現升高變化。

2.3 FeSO4溶液加入量以及芬頓氧化反應時間的影響分析

此外，根據上述實驗方法，在其他實驗條件不變的情況下，對FeSO4溶液加入量以及芬頓氧化反應時間等變化因素對實驗中COD去除率的變化影響進行研究分析后顯示，FeSO4溶液加入量為0.34mL、其他實驗條件為最佳時，實驗分析過程中對COD的去除率能夠達到最高，同時，在其他實驗條件因素為最佳，而芬頓氧化反應時間為40min時，COD去除率也表現為最高。

2.4 試驗結論分析

最后，根據該實驗分析結果，分別針對不同pH值以及芬頓氧化反應時間、FeSO4溶液加入量、H2O2溶液加入量下的COD去除率影響變化情況，進行16組正交試驗水平設計并開展試驗分析后，結果顯示，在pH值為3.5，FeSO4溶液加入量為0.34ml、H2O2溶液加入量為 1.35mL、芬頓氧化反應時間為40min時，按照上述實驗的操作方法進行印染廢水芬頓氧化深度處理實驗分析，對試驗樣品中COD的去除率表現為最佳，能夠達到70%左右。

3、結束語

本文通過實驗分析驗證，采用芬頓氧化進行印染廢水處理應用，其處理效果十分顯著，在最佳的實驗操作與分析條件下，采用該方法能夠實現印染廢水中COD去除的有效率達到70%左右，可明顯降低印染廢水排放造成的水環境污染影響，能夠在實際中推廣應用。

參考文獻：

[1]張浩哲，錢薇，陳超宇，等.染整廢水臭氧深度處理案例及運行成本分析[J].中國資源綜合利用，2019，37（08）：27-31.

[2]譚軍，許海軍，韋曉燕，等.印染廢水深度處理及回收技術現狀與發展[J].化工管理，2019（35）：71-72.