環(huán)境工程畢業(yè)論文1.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目印染廢水光fenton氧化處理實(shí)驗(yàn)研究 系 （院）城市與環(huán)境系專 業(yè)環(huán)境工程班 級(jí)2007級(jí)1班學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào)2007140208指導(dǎo)教師 職 稱副教授二一一年 六 月 日獨(dú) 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 二一 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）作者簽名： 二一 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書系（院）城市與環(huán)境系專業(yè)環(huán)境工程班級(jí)2007級(jí)1班學(xué)生姓名 學(xué)號(hào)2007140208指導(dǎo)教師 職稱副教授 論文題目印染廢水光fenton氧化處理實(shí)驗(yàn)研究起止時(shí)間自2011 年3 月2 日起至2011 年6 月 10 日一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目來源：教師擬定題二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的基本要求：1、認(rèn)真開題論證，明確研究目標(biāo)與意義、研究背景、研究內(nèi)容、研究方法、研究思路與技術(shù)路線、各項(xiàng)要求與進(jìn)度安排。2、做好理論知識(shí)準(zhǔn)備。讀書筆記、英文專業(yè)資料翻譯要圍繞本題目領(lǐng)域的主要參考文獻(xiàn)資料來進(jìn)行。3、做好資料的收集。4、設(shè)計(jì)(論文)思路與技術(shù)路線清晰、合理。即文章的層次結(jié)構(gòu)要符合科學(xué)規(guī)律，具有邏輯性、合理性和良好的可讀性。5、理論聯(lián)系實(shí)際。理論要與實(shí)際相結(jié)合，避免理論的堆砌。6、立論正確，論證充分。論點(diǎn)，對(duì)策要具有科學(xué)性，經(jīng)得起推敲。論證材料(文獻(xiàn)資料)要翔實(shí)，要有出處，數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確，要進(jìn)行科學(xué)求證。文中注釋或資料出處的標(biāo)注號(hào)碼要與文后的注釋或主要參考文獻(xiàn)的標(biāo)號(hào)相對(duì)應(yīng)。7、研究結(jié)論要具有科學(xué)性(主要是系統(tǒng)性)、合理性、可行性和良好的可操作性。8、文理通順，重點(diǎn)突出。專業(yè)術(shù)語使用要正確，句子要完整通順，語意表達(dá)清楚，上下句子之間語意連接要連貫，層次之間要有過渡段，即文章(案)要具有良好的可讀性;文章、重點(diǎn)部分與一般部分要分明，重點(diǎn)章節(jié)闡述要完整、詳細(xì)，體現(xiàn)出重要性。9、文章書寫與提交格式要符合學(xué)院規(guī)范要求。10、嚴(yán)格遵守學(xué)院，系有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)階段的考勤制度與要求，虛心接受指導(dǎo)教師的指導(dǎo)，認(rèn)真、努力開展工作。11、按計(jì)劃進(jìn)度完成各項(xiàng)工作任務(wù)，提交有關(guān)材料。12、對(duì)不清楚的事項(xiàng)和問題，要及時(shí)請(qǐng)教指導(dǎo)教師、系辦或相關(guān)老師。三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容：本課題采用光（uv、可見光）fenton氧化法對(duì)濱州市某印染廢水進(jìn)行處理，通過對(duì)比分析法確定較為適宜濱州印染廢水的光fenton 氧化法，并以ph值、h2o2投加量、feso4投加量、反應(yīng)時(shí)間作為影響因素，以印染廢水的cod、色度去除率（以印染廢水的吸光度的下降率表征色度去除率）為測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析得到此印染廢水光fenton 氧化法的最佳運(yùn)行條件，希望能為當(dāng)?shù)氐挠∪緩U水的有效處理提供數(shù)據(jù)參考。 四、進(jìn)度安排：按照教學(xué)計(jì)劃安排，整個(gè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）歷時(shí)16周，自2011年3月2日起至2011年6月10日止。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度安排如下：1-5周：資料收集、整理；6-12周：畢業(yè)論文的撰寫；9周：中期檢查；13-14周：畢業(yè)論文的修改，定稿；15-16周：畢業(yè)論文答辯,畢業(yè)論文資料、檔案的整理，提交。五、主要參考文獻(xiàn)資料：1 李慧，王建中，張萍，等印染廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展j廣東化工，2010，37(8)：137.2 馬春燕， 譚書瓊，奚旦立.印染廢水處理原則及方法j.印染，2010,16.3 shore j. advances in direct dyes j. indian fib. text. res. 1996, 21: 1-29.4 鄭廣宏，夏邦天，許璟.水處理技術(shù)j2008，34（2）5-8.5 安成強(qiáng)，崔作興，郝建軍電鍍?nèi)龔U治理技術(shù)m北京：國防工業(yè)出版社，20026 gogatepr,panditab.a review of imperative technologies for wastewater treatment i: oxidation technologies at ambient conditions j.advances in environmental research,2004,8:501-551.7陶長元,丁小紅,劉作華,等.fenton類氧化技術(shù)處理有機(jī)廢水的研究進(jìn)展j.化學(xué)研究與應(yīng)用,2007,19(11):1177-1180.8 劉紅玉，李戎. fenton 反應(yīng)及其在印染廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)展j.印染助劑，2010,27（9）：7-119 何新華,倪建玲, 陳芳艷. 光助fenton反應(yīng)催化劑fe/al2o3的制備及其對(duì)六氯苯的催化活性研究j.環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2010,4:41-49.10史紅香，胡曉敏. fenton試劑氧化處理印染廢水的實(shí)驗(yàn)研究j.遼寧化工(工業(yè)水處理),2006,35(4):202-210.11 李亞峰 ,張玲玲 ,袁曉東,等，混凝fenton 法處理印染廢水的試驗(yàn)研究j.沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版)，2006，22（1）:137-140.指導(dǎo)教師（簽字）: 年 月 日教研室主任（簽字）： 年 月 日濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）印染廢水光fenton氧化處理實(shí)驗(yàn)研究摘 要為探索印染廠綜合廢水cod及色度去除率的效果，本課題對(duì)濱州市某印染廠綜合污水進(jìn)行紫外光/可見光-fenton氧化處理實(shí)驗(yàn)研究，考察了不同反應(yīng)條件對(duì)光fenton氧化處理印染廢水效果的影響，包括ph、feso4/h2o2投加量和反應(yīng)時(shí)間的因素對(duì)處理效果的影響，確定了最佳反應(yīng)條件。 通過實(shí)驗(yàn)分析研究得到以下結(jié)論：以cod和色度去除率為指標(biāo)，光fenton氧化處理該印染廢水的最佳條件為：紫外光-fenton氧化處理，ph =4，h2o2投加量=4mg/l，反應(yīng)時(shí)間=30min， feso4投加量300mg/l,cod去除率可達(dá)到95.87%，色度去除率可達(dá)到96.57%，處理效果較好。關(guān)鍵詞：印染廢水；光fenton氧化；實(shí)驗(yàn)研究study on oxidation treatment of printing and dyeing waste water by photo-fenton reagentabstractto explore the cod and color removal rate effect of the comprehensive wastewater, the oxidation treatment of the comprehensive effluent from a printing and dyeing mill of binzhou by uv/visible-fenton process is studied. factors of reaction time, added amount of feso4 and h2o2, ph on the removal rate of cod and chromaticity removal rate of printing and dyeing waste water treatment were investigated, and the best reaction conditions were determined.in the end, come to the conclusion through the experimental analysis. take the removal rate of cod and chromaticity removal rate for index, the best reaction conditions of printing and dyeing waste water treatment by photo fenton process is in ph 4, h2o2 dosage 4 mg/l, reaction time 30min,feso4 dosage 300ml/l by uvfenton reagent, 95.87% of cod removal rate and 96.57% of discoloring rate are achieved. the effect of the treatment is good. keywords: printing and dyeing waste water；photo-fenton reagent；oxidation degradation；experiment research24目 錄引 言1第一章 緒論2 1.1 印染廢水處理概述2 1.2 fenton氧化處理印染廢水國內(nèi)外研究進(jìn)展3 1.3 課題的研究目的意義、內(nèi)容和技術(shù)路線41.3.1 課題的研究目的意義41.3.2 課題研究的內(nèi)容41.3.3技術(shù)路線5第二章 試驗(yàn)方法與材料6 2.1 實(shí)驗(yàn)水樣6 2.2 主要儀器和藥品6 2.3 實(shí)驗(yàn)步驟62.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)62.3.2 指標(biāo)測(cè)定72.3.3 數(shù)據(jù)分析7第三章 結(jié)果與討論8 3.1 fenton氧化正交試驗(yàn)結(jié)果8 3.2 紫外光fenton氧化單因素影響分析實(shí)驗(yàn)93.2.1 ph值對(duì)uv-fenton氧化處理印染廢水的影響93.2.2 h2o2投加量對(duì)uv-fenton氧化處理印染廢水的影響103.2.3 feso4投加量對(duì)uv-fenton氧化處理印染廢水的影響113.2.4反應(yīng)時(shí)間對(duì)uv-fenton氧化處理印染廢水的影響12 3.3 可見光fenton氧化單因素影響分析實(shí)驗(yàn)133.3.1 ph值對(duì)可見光-fenton氧化處理印染廢水的影響133.3.2 h2o2投加量對(duì)可見光-fenton氧化處理印染廢水的影響143.3.3 feso4投加量對(duì)可見光-fenton氧化處理印染廢水的影響153.3.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)可見光-fenton氧化處理印染廢水的影響16 3.4 對(duì)比分析17 3.5 本章結(jié)論18第四章 結(jié)論20參考文獻(xiàn)21致謝23引 言隨著工業(yè)化、城市化加快，世界面臨著水資源短缺、污染嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。中國系世界上缺水最嚴(yán)重的國家之一，全國所有的城市中目前大約一半的城市缺水，水污染的惡化更使水短缺更為嚴(yán)重。地處黃河三角洲核心地帶的濱州，其優(yōu)勢(shì)特色產(chǎn)業(yè)印染紡織業(yè)每年帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但印染廢水具有水質(zhì)水量變化大、有機(jī)污染物濃度高、色度深、堿性大、成分復(fù)雜、可生化性較差等特點(diǎn)。印染行業(yè)中的廢水排放,不僅污染水資源,還將帶來潛在的更為嚴(yán)重的水污染災(zāi)害。如：印染廢水中的染料能吸收光線,降低水體透明度,影響水生生物和微生物生長,不利于水體自凈,同時(shí)易造成視覺上的污染，嚴(yán)重污染的水體會(huì)影響到人類的健康；鉻、鉛、汞等重金屬鹽類在自然環(huán)境中能長期存在,并且會(huì)通過食物鏈等危及人類健康，在日本就曾發(fā)生過重金屬汞和鎘污染而造成的水俁病、痛痛病等公害事件；許多含氮磷的化合物大量用于凈洗劑,尿素也常用于印染各道工序,使廢水中總磷氮含量增高,排放后使水體富營養(yǎng)化，中國池塘大面積死魚和近海水域發(fā)生赤潮就是明顯的水體富營養(yǎng)化的例子; 又如印染廢水中的某些染料為有毒難降解有機(jī)物, 化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng), 具有致癌、致畸、致突變作用1 ; 每排放1 t印染廢水, 就會(huì)污染20 t水體, 不僅直接危害人類健康, 還嚴(yán)重破壞水體、土壤及生態(tài)環(huán)境。因而,對(duì)印染廢水的有效處理一直是工業(yè)廢水治理的研究熱點(diǎn)之一2.印染廢水的排放將直接影響濱州地區(qū)的水質(zhì)，其處理不當(dāng)造成的污染將成為不亞于洪災(zāi)、旱災(zāi)甚至更為嚴(yán)重的災(zāi)害，因此解決好濱州市印染廢水的有效處理問題尤為重要。 第一章 緒論1.1 印染廢水處理概述印染行業(yè)是典型的高耗水產(chǎn)業(yè)，每年需消耗近億噸的工藝用軟化水。印染廢水來源及污染物成分十分復(fù)雜，具有水質(zhì)變化大、有機(jī)物含量高、色度高（主要為有色染料）等特點(diǎn)3。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國印染行業(yè)廢水日排放量為300400萬m3，是各行業(yè)中的排污大戶之一4。并且隨著近年來仿真絲的興起，化學(xué)纖維織物的發(fā)展和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使pva漿料、人造絲堿解物、新型助劑等難生化降解有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水，從而使印染廢水的處理變得更加困難。隨著國家和社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的日益重視和對(duì)可持續(xù)發(fā)展的要求，印染廢水的有效處理工藝引起了人們較為的廣泛關(guān)注。目前, 印染廢水處理技術(shù)主要有物理吸附法、膜技術(shù)法、生化法及氧化法，國內(nèi)外處理印染廢水仍以生物法為主,生物法是利用微生物酶來氧化或還原染料分子，破壞其不飽和鍵及發(fā)色基團(tuán)，從而達(dá)到處理目的5。但生物法對(duì)色度去除率低,大部分染料的可生化性較差,并且它僅對(duì)染料起吸附作用而不是降解作用。此外,生化法還由于染料中cu、cr、zn、as的存在使生物中毒而失去活性。fenton氧化法成為近三十年來發(fā)展起來的廢水處理新方法。很多學(xué)者已經(jīng)對(duì)印染廢水的fenton氧化處理以及改性fenton氧化處理方法做了大量的研究，取得了較大成就。fenton 氧化法處理印染廢水實(shí)質(zhì)是h2o2 在fe2+的催化作用下生成具有高反應(yīng)活性的羥基自由基(oh),oh 具有很強(qiáng)的氧化能力,可與大多數(shù)有機(jī)物和許多無機(jī)溶液以高速率常數(shù)反應(yīng)6.其中,fe2+起催化作用,而h2o2 起氧化作用.可用反應(yīng)式(fe2+h2o2fe3+oh-+oh)表示7. fe3+能催化分解h2o2 ,h2o2 與fe3+的反應(yīng)(也稱為類fenton 反應(yīng))主要產(chǎn)生活性自由基ho2,其反應(yīng)式為8:fe3+h2o2fe2+h+ho2.雖然fe3+比fe2+價(jià)格便宜,fe3+有利于廢水的降解,但是對(duì)h2o2 的分解速率和有機(jī)物氧化速率不如fe2+,所以關(guān)于fe3+的報(bào)道并不多9。研究表明, fenton 法價(jià)格低廉、無毒,幾乎可使印染廢水完全脫色和去除cod,逐漸成為染料降解和脫色的主要方法. 傳統(tǒng)的 fenton 法處理廢水時(shí)間長、h2o2 利用率較低。，國內(nèi)外許多學(xué)者已經(jīng)開始研究改性fenton法對(duì)印染廢水的處理效果。.本文采用光fenton氧化法處理印染廢水，取得良好的處理效果，為該工藝的工業(yè)化應(yīng)用提供了理論依據(jù)。1.2 fenton氧化處理印染廢水國內(nèi)外研究進(jìn)展1984 年,h.j.h fenton 發(fā)現(xiàn)fe2+可通過h2o2 促進(jìn)蘋果酸的氧化,揭開了fenton 試劑的應(yīng)用序幕. 劉紅玉等10針對(duì)目前fenton 試劑在應(yīng)用中存在的問題,指出了解決方法并展望了發(fā)展前景. 何新華、 陳芳艷等采用fenton 試劑對(duì)某染襪廠兩股含陽離子染料的印染廢水進(jìn)行了處理，并通過正交實(shí)驗(yàn)確定了fenton 試劑處理該廢水的最佳操作條件。史紅香等11對(duì)撫順市漢陽纖維有限公司的印染廢水進(jìn)行fenton 試劑氧化處理，實(shí)驗(yàn)證明此方法是一種經(jīng)濟(jì)有效的印染廢水處理技術(shù)。但傳統(tǒng)的 fenton 法處理廢水時(shí)間長、h2o2 利用率較低。為提高對(duì)有機(jī)物的去除效果，國內(nèi)外許多學(xué)者已經(jīng)開始研究改性fenton法對(duì)印染廢水的處理效果。李亞峰等研究了混凝fenton 法對(duì)印染廢水色度和cod 的處理效果,解決印染廢水的色度與有機(jī)物難于處理的問題.，證明混凝fenton 法對(duì)印染廢水的色度和cod 能夠進(jìn)行有效的去除，且方法簡單12。姜興華等采用鐵炭微電解-fenton聯(lián)合氧化技術(shù)對(duì)印染廢水生化處理的出水進(jìn)行深度處理，最終使各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到印染廢水回用的標(biāo)準(zhǔn)。在所有高級(jí)氧化技術(shù)中, 在紫外和可見光輻射下的光助fenton 氧化技術(shù)處理高濃度有毒有害難降解有機(jī)廢水最具有應(yīng)用前景,至今已有成功的工業(yè)應(yīng)用實(shí)例13 。當(dāng)有光輻射時(shí)，fenton試劑氧化性能有很大改善，有機(jī)物分解速率可大大提高。kaiqunwu 等證實(shí)可見光比黑暗條件更易加快孔雀綠的分解速率14。光fenton法自由基機(jī)理簡述如下圖1.1所示。光fenton 氧化法已經(jīng)被眾多工作者用來降解有機(jī)化合物廢水，并探討其最佳參數(shù)，m.muruganandham和m.swaminathan證實(shí)，幾種高級(jí)氧化技術(shù)的脫色效率有如下順序：uv/h2o2/fe2+ uv/tio2fe2+/h2o2uv/h2o2. 另外，caio f. gromboni等證實(shí)微波fenton法可迅速降解有機(jī)廢水15。x. zhang等發(fā)現(xiàn)，氮功能碳納米管(ncnt)在電fenton 降解甲基橙的過程中，ncnt電極可以迅速去除甲基橙。王鵬等用超聲波/fenton法聯(lián)合處理分散玉紅染料廢水，結(jié)果表明：超聲波對(duì)fenton試劑處理分散玉紅染料廢水具有強(qiáng)化作用16。hgfe化合物的分解fe2+fe3+fenton反應(yīng)oh自由基重組有機(jī)化合物的氧化 co2+h2o 圖1.1 光fenton法自由基機(jī)理1.3 課題的研究目的意義、內(nèi)容和技術(shù)路線1.3.1 課題的研究目的意義印染廢水具有水質(zhì)水量變化大、有機(jī)污染物濃度高、色度深、堿性大、成分復(fù)雜、可生化性較差等特點(diǎn)。印染行業(yè)中的廢水排放,不僅污染水資源,而且對(duì)生物體造成一定影響.隨著近年來化學(xué)纖維織物的發(fā)展，傳統(tǒng)的生化處理工藝很難使其達(dá)標(biāo)排放。國內(nèi)外對(duì)印染廢水的處理已有研究，借鑒前人的研究成果，本研究利用光fenton氧化法對(duì)濱州某印染廢水進(jìn)行有效處理，對(duì)于改善印染廢水的降解意義重大。1.3.2 課題研究的內(nèi)容該課題主要通過紫外光/可見光-fenton氧化法處理印染廢水，對(duì)反應(yīng)ph值、h2o2投加量、feso4 投加量和反應(yīng)時(shí)間并進(jìn)行單因素分析試驗(yàn)，測(cè)定印染廢水處理前后cod和色度的去除率，確定光fenton氧化處理印染廢水的最佳反應(yīng)條件。1.3.3 技術(shù)路線本課題的主要技術(shù)路線如下圖1.2所示：濱州市印染廢水的光fenton氧化處理查閱資料，了解實(shí)驗(yàn)室條件，選擇適宜的印染廢水處理方法取印染廢水樣品，對(duì)其進(jìn)行光fenton氧化處理單因素分析法確定fenton氧化處理的最佳運(yùn)行條件為濱州市印染廢水的有效處理提供參考數(shù)據(jù)uv/fenton氧化處理可見光/fenton氧化處理圖1.2 技術(shù)路線第二章 試驗(yàn)方法與材料2. 1 實(shí)驗(yàn)水樣試驗(yàn)所用的印染廢水取自濱州市某印染廠的綜合排污口，廢水初始指標(biāo)如下：cod343mg/l，ph8.00（用phs-3d型酸度計(jì)測(cè)得）。2.2 主要儀器和藥品1）主要器材202-00ab臺(tái)式電熱恒溫干燥箱，fa1004n分析天平，5b-1c型cod消解裝置，5b-1c型cod快速測(cè)定儀，石英紫外線殺菌燈，phs-3d型酸度計(jì)，手持進(jìn)樣器(0. 55.0 ml )，消解管，燒杯（100ml、250ml、500ml、1000ml），玻璃棒，膠頭滴管，移液管（0.2ml、1ml、5ml），吸耳球，藥匙，稱量紙，橡膠手套，秒表等。2）主要試劑30% h2o2（ar）、feso47h2o（ar）、濃硫酸（ar）、水質(zhì)監(jiān)測(cè)專用耗材（d試劑、e試劑），蒸餾水。2.3實(shí)驗(yàn)步驟2.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（1）fenton氧化處理實(shí)驗(yàn)取一定量水樣于燒杯中，調(diào)節(jié)水樣ph，用進(jìn)樣器取一定量的h2o2,用分析天平稱取一定量的feso4于水樣中, 攪拌使其反應(yīng)一定時(shí)間, 靜置后取上清液測(cè)定cod 和色度。正交試驗(yàn)因素水平見表2.1。（2）uv-氧化處理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)同上,印染廢水在uv-fenton氧化條件下進(jìn)行。（3）可見光-fenton實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)同上,印染廢水在可見光-fenton氧化條件下進(jìn)行。表2.1 正交試驗(yàn)因素水平表水平h2o2/mgl-1feso4 /mgl-1ph反應(yīng)時(shí)間/min1220032023300430344005402.3.2指標(biāo)測(cè)定（1）cod測(cè)定按照以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，分別測(cè)定處理前后印染廢水cod指標(biāo)，計(jì)算cod去除效率。具體步驟如下：打開5b-1c型消解裝置，預(yù)熱至165，分別向空白樣品、待測(cè)樣品1、待測(cè)樣品2等，加入2.5ml蒸餾水以及2.5ml待測(cè)樣品； 向試管中加入0.7mld試劑，再加入e試劑4.8ml，搖勻?qū)⒖瞻准按郎y(cè)水樣放入165的消解儀中進(jìn)行消解10分鐘； 消解結(jié)束后將試管移于空氣冷卻槽中冷卻2分鐘，用移液管向各試管加2.5ml 蒸餾水搖勻后，置于水冷槽中冷卻2分鐘； 將冷卻后的樣品用5b-1c型cod快速測(cè)定儀測(cè)定水樣中的cod、吸光度；（2）色度測(cè)定利用5b-1c型cod快速測(cè)定儀，分別測(cè)得處理前后印染廢水的吸光度值，計(jì)算色度去除率。其中以吸光度的下降率表征廢水的脫色率（=原廢水吸光度a0 處理后廢水a(chǎn)/原廢水吸光度a0）2.3.3數(shù)據(jù)分析分析光fenton氧化處理正交試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，對(duì)各個(gè)影響因素的影響程度進(jìn)行分析討論，得出光fenton氧化處理印染廢水各個(gè)影響因素上的最佳反應(yīng)點(diǎn)。綜合分析所得數(shù)據(jù)，最后確定光fenton氧化處理印染廢水的最佳的反應(yīng)條件。第三章 結(jié)果與討論3.1 fenton氧化正交試驗(yàn)結(jié)果 對(duì)樣品進(jìn)行fenton氧化處理，測(cè)定cod和色度去除率，數(shù)據(jù)分析結(jié)果見表3.1。表3.1 fenton正交試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)序號(hào)ph h2o2量/mgl-1feso4/mll-1反應(yīng)時(shí)間/mincod去除率/%色度去除率/%1540022047.2366.312540042050.6470.483540062039.5767.254530023041.7269.575530043062.3775.636530063060.5272.8475200240 55.2365.768520044048.3169.319520064044.2470.6410440022057.3873.5211440042060.4279.2112440062049.6381.3613430023074.3287.5314430043083.4588.4615430063069.5284.2416420024053.4180.3117420044052.7182.6318420064060.5378.5319340022049.2369.2120340042058.2170.4221340062065.2465.3522330023056.7268.5423330043065.9180.5724330063047.9676.4225320024050.2672.5426320044055.3767.5727320064059.4160.23k1i（cod）52.7253.0653.9453.15k2i（cod）62.3762.5059.7162.49k3i（cod）56.4853.2755.1853.26ri（cod）9.659.235.779.22k1j（色度）69.7571.4672.5971.47k2j（色度）81.8778.3176.1478.32k3j（色度）70.0971.9572.9871.94rj（色度）12.126.853.556.85采用極差分析法分析，由表3.1的結(jié)果可以看出，在所選定的影響因素中，對(duì)cod去除率影響的主次順序?yàn)椋簆h值 h2o2的投加量 反應(yīng)時(shí)間 feso4投加量。對(duì)于色度去除率，各因素影響的主次順序?yàn)椋簆h值 反應(yīng)時(shí)間 h2o2的投加量 feso4投加量。直觀分析可知：5號(hào)、12-18號(hào)、23號(hào)實(shí)驗(yàn)得到較好的處理效果。其中，色度去除率均超過75%；cod去除率大多超過60%，由此可知對(duì)色度去除率效果較好。以cod和色度去除率為指標(biāo)，可得出fenton氧化處理印染廢水的最佳條件為ph=4，h2o2投加量為4mg/l， feso4投加量為300mll-1，反應(yīng)時(shí)間為30min。3.2 紫外光fenton氧化單因素影響分析實(shí)驗(yàn)在酸性條件下， h2o2 在fe2+ 催化作用下分解產(chǎn)生反應(yīng)活性很高的羥基自由基oh，其可以氧化廢水中的一些物質(zhì)17,18 ，而oh的產(chǎn)生受多種因素的影響, 不同廢水成分所需的最佳反應(yīng)條件也不盡相同。本課題對(duì)印染廢水ph值、h2o2投加量、feso4投加量和反應(yīng)時(shí)間四因素進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)分析。3.2.1 ph值對(duì)uv-fenton氧化處理印染廢水的影響一些工作者通過試驗(yàn)得出fenton試劑最佳ph值為3.03.5，可以用硫酸來調(diào)節(jié)19。ph低于2.5 時(shí)，易生成fe(ii)(h2o)2+,該化合物可與h2o2反應(yīng)，減少oh 的形成，ph 高于4 時(shí)，亞鐵離子易變成鐵離子形成絡(luò)合物，oh 的氧化電位隨著ph的增加而降低，當(dāng)ph超過10時(shí)，不僅h2o2分解，而且fe2+失活,氧化作用消失。ph值影響uv-fenton氧化處理結(jié)果如表3.2.1和圖3.2.1所示。表3.2.1 不同ph條件下uv-fenton氧化處理印染廢水效果ph值cod去除率/%色度去除率/%367.5871.45489.9596.08552.3296.01圖3.2.1 ph值對(duì)uv-fenton氧化處理印染廢水的影響（注a：h2o2 =4 ml/ l ,feso4 = 300mg/l ,反應(yīng)時(shí)間 = 30 min）實(shí)驗(yàn)表明，在uv-fenton氧化處理印染廢水時(shí)，當(dāng)反應(yīng)的ph 4 時(shí)，印染廢水cod和色度去除率均隨ph值增大而增大，在ph 值達(dá)到4 左右時(shí)，印染廢水的cod和色度去除率達(dá)到最大值，之后cod去除率急劇下降，色度去除率也逐漸降低。所以此反應(yīng)就cod和色度去除率而言,最佳的反應(yīng)ph值為4. 0 左右。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在弱酸性條件下，光fenton氧化處理印染廢水效果最好。 3.2.2 h2o2投加量對(duì)uv-fenton氧化處理印染廢水的影響h2o2投加量影響uv-fenton氧化處理印染廢水效果如表3.2.2和圖3.2.2所示。表3.2.2 不同h2o2投加量時(shí)uv-fenton氧化處理印染廢水效果h2o2 投加量/mgl-1cod去除率/%色度去除率/%281.3289.13491.7596.47691.6796.32 圖3.2.2 h2o2投加量對(duì)uv-fenton氧化處理印染廢水的影響（注b：feso4 =300 mg/ l ,ph = 4. 0 ,反應(yīng)時(shí)間= 30 min） 從圖3.2.2可以看出，隨著h2o2投加量增加,印染廢水紫外光fenton氧化處理印染廢水的cod 的去除率和色度去除率始終保持增長的趨勢(shì)。當(dāng)h2o2投加量達(dá)到4 ml/ l 時(shí),增長趨勢(shì)開始減緩,此時(shí)印染廢水的cod去除率已經(jīng)達(dá)到了91.75%，色度去除率達(dá)到96.47%,此時(shí)印染廢水的cod 值已經(jīng)達(dá)到國家工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。綜合考慮到對(duì)印染廢水cod去除率及色度去除率的最佳雙氧水投加量及經(jīng)濟(jì)因素等方面,此反應(yīng)中h2o2的最適宜投加量為4 ml/ l。 3.2.3 feso4投加量對(duì)uv-fenton氧化處理印染廢水的影響feso4投加量影響uv-fenton氧化處理印染廢水效果如表3.2.3和圖3.2.3所示。表3.2.3 不同feso4投加量時(shí)uv-fenton氧化處理印染廢水效果feso4投加量/mll-1cod去除率/%色度去除率/%20090.9785.2330095.8796.5740095.7394.83圖3.2.3 feso4投加量對(duì)uv-fenton氧化處理印染廢水的影響（注c： h2o2 =4 ml/ l ,ph = 4. 0 ,反應(yīng)時(shí)間= 30 min）由圖3.2.3可知，feso4的投加量對(duì)印染廢水的cod和色度去除率影響較大。在一定范圍內(nèi)，隨著投加量的增大，cod和色度去除率逐漸增大，但feso4投加量超過300mg/l時(shí)，cod和色度去除率開始下降。這是因?yàn)樵诜磻?yīng)過程中，fenton試劑存在一個(gè)最佳的h2o2與feso4投加量比，過量的h2o2會(huì)與oh發(fā)生副反應(yīng)：oh + h2o2 ho2 + h2o，過量的fe2+會(huì)與oh發(fā)生副反應(yīng)：fe2+ + oh fe3+ + oh-，從而消耗體系中起主要作用的oh。當(dāng)?shù)耐都恿砍^一定比例時(shí),cod和色度去除率就會(huì)減小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該實(shí)驗(yàn)的feso4最適宜投加量為300mg/l。3.2.4反應(yīng)時(shí)間對(duì)uv-fenton氧化處理印染廢水的影響反應(yīng)時(shí)間影響uv-fenton氧化處理印染廢水效果如表3.2.4和圖3.2.4所示表3.2.4 不同反應(yīng)時(shí)間時(shí)uv-fenton氧化處理印染廢水效果反應(yīng)時(shí)間/mincod去除率/%色度去除率/%1062.1283.612074.6290.763091.3296.614090.7596.135091.496.41圖3.2.4. 反應(yīng)時(shí)間對(duì)uv-fenton氧化處理印染廢水的影響（注d：h2o2=4ml/l,feso4 =300 mg/ l ,ph = 4. 0）由圖3.2.4可以看出，在紫外光-fenton氧化處理印染廢水的過程中，cod和色度去除率隨反應(yīng)時(shí)間的增加而逐漸增大，當(dāng)時(shí)間達(dá)到30min后，cod和色度去除率達(dá)到最大值，之后的去除率不再增加甚至略微減小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)ph = 4，h2o2投加量為4ml/l時(shí)， feso4投加量為300mg/l,反應(yīng)時(shí)間為30min時(shí)，紫外光 fenton氧化處理印染廢水具有較好的處理效果， cod去除率達(dá)到91.32%，色度去除率達(dá)到96.61%。 3.3可見光fenton氧化單因素影響分析實(shí)驗(yàn)3.3.1 ph值對(duì)可見光-fenton氧化處理印染廢水的影響 不同ph條件下可見光-fenton氧化處理結(jié)果如表3.3.1和圖3.3.1所示。表3.3.1 不同ph條件下可見光-fenton氧化處理印染廢水效果ph值cod去除率/%色度去除率/%343.7559.37465.3281.01541.5880.23圖 3.3.1 ph值對(duì)可見光-fenton氧化處理印染廢水的影響（注e：h2o2 =4 ml/ l ,feso4 = 300mg/l ,反應(yīng)時(shí)間 = 30 min）實(shí)驗(yàn)表明,在可見光-fenton氧化處理印染廢水時(shí)，當(dāng)反應(yīng)的ph 4 時(shí),印染廢水cod和色度去除率隨ph 值增大而呈上升趨勢(shì),在ph =4 時(shí),印染廢水的cod去除率達(dá)65.32%，色度去除率達(dá)到81.01%，達(dá)到最大值,之后cod和色度去除率都下降。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，可見光-fenton氧化處理印染廢水時(shí)最佳的ph反應(yīng)條件為4. 0 左右。3.3.2 h2o2投加量對(duì)可見光-fenton氧化處理印染廢水的影響h2o2投加量影響可見光-fenton氧化處理印染廢水效果如表3.3.2和圖3.3.2所示。表3.3.2 不同h2o2投加量時(shí)可見光-fenton氧化處理印染廢水效果h2o2 投加量/mgl-1cod去除率/%色度去除率/%281.3289.13491.7596.47691.6796.32 圖3.3.2 h2o2投加量對(duì)可見光-fenton氧化處理印染廢水的影響（注f：ph=4，feso4 = 300mg/l ,反應(yīng)時(shí)間 = 30 min） 從圖3.3.2可以看出，印染廢水可見光-fenton氧化處理的cod和色度去除率遠(yuǎn)小于紫外光-fenton氧化處理印染廢水的cod和色度去除率。并且隨著h2o2投加量增加，印染廢水的cod和色度去除率保持增長趨勢(shì)。當(dāng)h2o2投加量達(dá)到4 ml/ l 時(shí),印染廢水的cod和色度去除率達(dá)到最大值，分別為81.25%和83.27%。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明可見光-fenton氧化處理印染廢水的h2o2的最適宜投加量為4 ml/ l。 3.3.3 feso4投加量對(duì)可見光-fenton氧化處理印染廢水的影響feso4投加量影響可見光-fenton氧化處理印染廢水效果如表3.3.3和圖3.3.3所示。表3.3.3 不同feso4投加量時(shí)可見光-fenton氧化處理印染廢水效果feso4投加量/mll-1cod去除率/%色度去除率/%20064.7161.230072.6381.3740071.8780.21 圖3.3.3 feso4投加量對(duì)可見光-fenton氧化處理印染廢水的影響（注g：ph=4，h2o2= 4ml/l ,反應(yīng)時(shí)間 = 30 min）由圖3.3.3可知，可見光-fenton氧化處理印染廢水的效果隨feso4的投加量的變化而變化，但feso4投加量小于300mg/l時(shí)，feso4投加量增加，cod和色度去除率逐漸增大，feso4投加量超過300mg/l時(shí)，cod和色度去除率開始下降。這表明，光（uv/可見光）-fenton氧化處理印染廢水的效果都受feso4投加量的影響，且feso4最適宜投加量為300mg/l。3.3.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)可見光-fenton氧化處理印染廢水的影響反應(yīng)時(shí)間影響可見光-fenton氧化處理印染廢水效果如表3.3.4和圖3.3.4所示表3.3.4 不同反應(yīng)時(shí)間下可見光-fenton氧化處理印染廢水效果反應(yīng)時(shí)間/mincod去除率/%色度去除率/%1051.465.392059.7367.743064.3580.214071.4279.625090.1279.746089.57圖3.3.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)可見光-fenton氧化處理印染廢水的影響（注h：ph=4，h2o2= 4ml/l ，feso4 = 300mg/l）由圖3.3.4可以看出，在可見光-fenton氧化處理印染廢水的過程中，太陽光的照射時(shí)間對(duì)此反應(yīng)影響較大。cod和色度去除率隨反應(yīng)時(shí)間的增加而逐漸增大，去除率比uv-fenton氧化效果略差。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為50min時(shí)，印染廢水 cod去除率達(dá)到90.12%，和uv-fenton氧化處理印染廢水的cod去除率效果接近。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在適宜的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，可見光-fenton氧化處理印染廢水的效果較好。其中色度去除率在30min時(shí)達(dá)到最大值80.21%，cod去除率在50min時(shí)達(dá)到最大值90.12%。3.4 不同fenton處理結(jié)果的對(duì)比分析 綜合所有反應(yīng)條件下的印染廢水處理效果數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)各反應(yīng)條件下的最佳處理效果，如表3.4、圖3.4所示。表3.4 不同反應(yīng)條件下印染廢水處理效果比較反應(yīng)條件cod去除率/%色度去除率/%fenton氧化83.4588.46uv-fenton氧化91.7596.61可見光-fenton氧化90.1289.47圖3.4不同反應(yīng)條件下印染廢水處理效果比較由圖3.4對(duì)比分析可知，在uv-fenton氧化條件下，該印染廢水能得到較好的降解處理。以cod和色度去除率為指標(biāo)，該印染廢水的處理效果的排序：uv-fenton氧化可見光-fenton氧化fenton氧化。通過數(shù)據(jù)分析可知，可見光-fenton氧化處理印染廢水的效果在最佳反應(yīng)時(shí)間內(nèi)與uv-fenton氧化處理印染廢水的效果接近：可見光-fenton氧化中，t=50min時(shí)，cod去除率達(dá)90.12%，色度去除率達(dá)89.47%；uv-fenton氧化中，t=30min時(shí)，cod去除率達(dá)91.75%，色度去除率達(dá)96.61%。uv-fenton的cod去除率比fenton氧化的cod去除率高9.95%，uv-fenton的色度去除率比fenton氧化的色度去除率高9.21%。3.5 本章結(jié)論通過以上的單因素實(shí)驗(yàn)分析和比較，可以確定光-fenton氧化反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件。以cod和色度去除率為指標(biāo)，在紫外光-fenton氧化處理印染廢水過程中，最佳反應(yīng)條件為：ph = 4，h2o2投加量=4mg/l，feso4投加量=300mg/l，反應(yīng)時(shí)間t=30min。在可見光-fenton氧化處理印染廢水過程中，最佳反應(yīng)條件為：ph = 4，h2o2投加量=4mg/l，feso4投加量=300mg/l，反應(yīng)時(shí)間t=50min；其中，在t=30min時(shí)色度去除率已達(dá)到最大值，在t=50min時(shí)cod去除率達(dá)到最大值，并且cod去除率與紫外光-fenton氧化處理印染廢水在t=30min時(shí)的去除效果接近。綜合分析得出結(jié)論：光-fenton氧化處理印染廢水的最佳實(shí)驗(yàn)條件為：uv-fenton氧化, ph = 4，h2o2投加量=4mg/l，feso4投加量=300mg/l，反應(yīng)時(shí)間t=30min.第四章 結(jié)論fenton試劑在印染廢水處理中有較好的降解效率，不管是在實(shí)驗(yàn)室研究還是在實(shí)際的工業(yè)運(yùn)用中，都有良好的效果。fenton法無毒、價(jià)格低廉,幾乎可使印染廢水完全脫色和去除cod,逐漸成為染料降解和脫色的主要方法.但目前fenton法也存在一定的問題，如fenton 法處理廢水時(shí)存在h2o2利用率較低、適用ph值范圍小和出水中含有大量鐵離子，,工業(yè)化應(yīng)用成本仍較高，因此需要進(jìn)一步研究fenton法的反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)規(guī)律,為實(shí)現(xiàn)工廠化的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。目前國內(nèi)外側(cè)重于改性fenton 法,有光-fenton法、電-fenton法、超聲波fenton混凝法、fenton-微電解法等，這些綜合的處理工藝能夠更好的發(fā)揮fenton試劑的氧化降解作用，降低成本，增加處理效率，達(dá)到經(jīng)濟(jì)與環(huán)境雙贏的目的。其中研究比較成熟的方法是光fenton 法.光fenton 法的優(yōu)點(diǎn)在于降低了fe2+用量,提高了h2o2 利用率.這是由于fe2+和紫外線對(duì)h2o2 的催化分解存在協(xié)同效應(yīng).該法的主要問題是太陽能利用率仍然不高,能耗較大,處理設(shè)備費(fèi)用較高。實(shí)驗(yàn)分析證明，在實(shí)際操作中，控制好 h2o2的用量，不僅可以避免h2o2對(duì)體系的不利影響，又合理控制了處理費(fèi)用使其在最佳條件下反應(yīng)。因此，光fenton氧化處理印染廢水的過程中應(yīng)嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，如反應(yīng)初始ph值、h2o2和feso4投加量、反應(yīng)時(shí)間等，確保實(shí)驗(yàn)在最佳條件下進(jìn)行，提高光-fenton氧化處理印染廢水的cod和色度去除率。參考文獻(xiàn) 1 shore j. advances in direct dyes j. indian fib.text.res. 1996,21,1-29. 2 鄭廣宏，夏邦天，許璟.水處理技術(shù)j2008，34（2）5-8. 3 馬春燕， 譚書瓊，奚旦立. 印染廢水處理原則及方法j印染,2010,16:30-32. 4 李慧，王建中，張萍，等印染廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展j廣東化工，2010，37(8)：137.5 安成強(qiáng)，崔作興，郝建軍電鍍?nèi)龔U治理技術(shù)m北京：國防工業(yè)出版社，2002 6 gogate p r,pandit a b.a review of imperative technologies for wastewater treatment i: oxidation technologies at ambient condit