Fenton處理染料染色廢水COD工藝研究

　　目前，我國天然林資源非常貧乏，而速生人工林資源卻極為豐富，但速生人工林比天然林木材材質(zhì)較劣，因此，速生人工林木材增值化利用十分重要。在木材工業(yè)中，通過一些改性方法，可以實現(xiàn)人工速生木材的增值高效利用，木材染色就是其中的一種方法，該方法是染料或化學(xué)藥品與木材發(fā)生化學(xué)或物理結(jié)合，從而改善木材視覺特性和提高木材的裝飾性和附加值，現(xiàn)在木材染色染料主要使用石油化工類合成產(chǎn)品，其中活性染料是當(dāng)今印染工業(yè)應(yīng)用最廣的一種染。活性偶氮染料分子中含有可以與木材纖維素、半纖維素和木質(zhì)素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活性基團，因而活性染料在木材染色中應(yīng)用越來越廣。然而，木材染色過程中廢液排放可能引起的環(huán)境污染問題受到人們廣泛關(guān)注。木材活性染料染色過程中添加固色劑、促染劑等助劑，使得木材染色產(chǎn)生的廢水有機物濃度高、色度大、可生化性差。未處理的木材染色廢水直接排放，不僅會對環(huán)境造成污染，還可能給人的身體健康造成危害。

　　因此，木材染色過程中產(chǎn)生的廢水，經(jīng)處理后達標(biāo)排放是非常必要的。近年來有許多研究者采用不同處理技術(shù)處理印染工業(yè)廢水，一般采用光催化氧化或生物法與物理法聯(lián)合處理。但是由于木材活性偶氮染料染色排放的廢水成分復(fù)雜，波動性大，且排放時水溫高，而生物法處理的抗沖擊能力差，導(dǎo)致生物法處理效果不穩(wěn)定。木材活性偶氮染料染色排放的廢水色度大，會導(dǎo)致光催化氧化過程中的光能利用率低，增加處理成本。

　　Fenton氧化處理技術(shù)與其他處理技術(shù)相比更易于操作，氧化活性高，反應(yīng)速度快，處理成本低以及無二次污染等特點而被廣泛關(guān)注。Fenton試劑是由H2O2和Fe2+復(fù)合而成的一種強氧化劑，在酸性條件下，F(xiàn)e2+與H2O2反應(yīng)生成的羥基自由基(·OH)具有較強的氧化能力，可以迅速有效氧化廢水中大分子有機物、發(fā)色基團、助色基團以及大多數(shù)難以降解的有機物質(zhì)，達到去除COD和色度的效果。

　　羥基自由基可以破壞不飽和染料分子的偶氮鍵，并同時氧化降解有機和無機污染物。到目前為止，已有大量文獻報道Fenton能夠有效地降解可溶性和不可溶性染料，且被廣泛地應(yīng)用于紡織和造紙行業(yè)廢水處理。然而，直到現(xiàn)在Fenton法處理木材染色廢水的研究還尚未見報道。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　木材活性染料染色過程中，染色后排放的廢水仍含有大量染料分子，使得廢水色度大，而廢水由于色度大會降低受納水體的透光性，影響水生生物的生長，因此，廢水處理后的色度是一個重要的指標(biāo)。其次，廢水中的COD是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個指標(biāo)，COD值越大，說明水體受有機物的污染越嚴(yán)重。所以，本研究以色度去除率和COD去除率為參考指標(biāo)，分析Fenton試劑對楊木活性染料染色廢水進行氧化處理的可行性及處理效果，通過正交實驗研究30%H2O2投加量、FeSO4·7H2O濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間以及初始pH值等工藝參數(shù)對廢水色度和COD去除率的影響，分析Fenton氧化處理廢水后的結(jié)果，探索Fenton深度氧化處理法的最優(yōu)工藝條件，為將Fenton氧化處理廢水技術(shù)應(yīng)用到木材活性染料染色廢水處理提供一定的科學(xué)依據(jù)。

　　Fenton法處理楊木活性染料染色廢水實驗結(jié)果表明，F(xiàn)enton試劑可有效氧化降解楊木活性染料染色廢水中的有機物;實驗范圍內(nèi)，優(yōu)化工藝條件為30%H2O2投加濃度為7.5ml/L、FeSO4·7H2O為0.9g/L、處理液初始pH值為2.5、反應(yīng)溫度為50℃、反應(yīng)時間為80min。在此優(yōu)化條件下經(jīng)Fenton氧化處理后的廢水COD和色度去除率分別達90.5%和99.99%。各影響因素從小到大的影響順序為pH值>氧化劑H2O2投加量>反應(yīng)溫度>反應(yīng)時間>硫酸亞鐵濃度。參考國標(biāo)GB4287-1992，經(jīng)Fenton法處理后的木材活性偶氮染料染色廢水COD和色度指標(biāo)達到排放標(biāo)準(zhǔn)。