芬顿氧化在印染废水深度处理中的应用实验研究

钟晓辉 胡松 杨柳岸

摘 要：芬顿氧化作为进行印染废水深度处理的一种高级氧化处理技术，能够实现印染废水中难降解有机污染物有效去除。本文将通过实验对芬顿氧化法在印染废水深度处理中的具体操作应用及处理效果进行研究，以供参考。

关键词：芬顿氧化;印染废水;深度处理;应用;实验分析;研究

近年来随着国家对工业废水排放的要求日益严格，芬顿氧化作为一种主要的高级氧化处理技术，在印染废水深度处理中应用越来越受关注，具有较为广泛的应用。本文通过实验对芬顿氧化法在印染废水深度处理中的应用及其处理效果进行研究分析，以供参考。

1、实验材料与方法

1.1 实验仪器与试剂

本次实验分析所使用的主要仪器包括PHB-4型便携式PH计、容量为1000ml与100ml的烧杯以及78-1磁力加热搅拌器、JY-100型COD消解仪、锥形瓶、移液管、ZYT-1型的自动永停滴定仪等;实验分析过程中所使用的试剂类型包括浓度为27%的双氧水以及浓度为10%的FeSO4溶液、NaOH、PAM、浓硫酸、重铬酸钾标准溶液、硫酸银-硫酸试剂、硫酸亚铁铵标准滴定溶液等。此外，本次实验分析中所采集的印染废水是由某以印染废水为主的城镇污水处理厂的二沉池出水口处收集，其颜色为浅绿色，PH值检测显示为7至8，COD浓度含量检测显示在80至120mg/L之间。

1.2 实验方法

实验分析与操作的具体方法如下：首先从所收集的印染废水中准确量取800mL废水溶液作为分析样品，其COD浓度检测结果为104mg/L，将所量取的废水溶液置于容量为1000ml的烧杯容器中，然后使用浓硫酸对废水溶液的PH值进行调节，使其PH呈酸性，控制在2至5之间;完成后，向装有废水溶液的烧杯中加入浓度为5%的FeSO4稀释液，并使用磁力加热搅拌器进行搅拌约1min，再进行浓度为13.5%的适量H2O2稀释液加入，然后将其置于磁力加热搅拌器中进行搅拌约20至50min，以使烧杯内的溶液进行充分溶解和反应;完成上述操作后，使用熟化后的石灰乳液对烧杯内的溶液pH性质进行调节，使其呈碱性，pH值控制在8至9之间，进行熟化的石灰溶液加入后，注意使用磁力搅拌器进行搅拌约2min，使其充分溶解，然后再进行浓度为2‰的适量PAM加入，使用磁力搅拌进行搅拌2min后，将其进行静置沉淀约15min。按照上述方法进行实验操作完成后，提取烧杯中溶液的上清液，对其COD浓度含量进行测定分析，以对本次实验操作进行印染废水中COD含量去除的效果评价。

需要注意的是，在按照上述方法进行实验分析与操作中，为实现各因素对印染废水中COD处理的效果影响全面评价和反应，需要在实验分析中先开展单因素实验，以对不同pH值以及芬顿氧化反应时间、FeSO4溶液加入量、H2O2溶液加入量下的印染废水深度处理中COD去除率变化进行评价对比，以对各因素在印染废水中COD去除影响的最佳水平值进行确定，并通过正交实验分析，对其实验分析的最佳因素条件进行确定，从而实现对芬顿氧化深度处理印染废水的效果进行评价。

2、实验结果分析

2.1 pH值对COD去除率的影响

首先，根据上述实验方法在进行不同pH对芬顿氧化深度处理印染废水实验中COD去除率的影响进行研究显示，对FeSO4溶液加入量固定为0.34ml、H2O2溶液加入量固定为1.35ml，同时对芬顿氧化反应时间固定为40min、PAM加入量固定为8mg/L的情况下，采用浓硫酸对实验分析中印染废水溶液的pH性质进行调节，以对pH为2和2.5、3、3.5、4、4.5、5不同标准值的COD去除率进行检测对比，其具体结果如下图1所示。根据该变化结果示意图可以看出，在上述实验条件下，如果pH值调节为3.5时，其对印染废水中COD含量的去除率达到最高，而pH值过低或者是过高时，其COD去除率均存在明显的降低变化。

2.2 H2O2溶液投加量对COD去除率的影响

在以pH值为3.5、FeSO4溶液加入量固定为0.34ml、芬顿氧化反应时间固定为40min、PAM加入量固定为8mg/L的情况下，对H2O2溶液加入量分别按照0.34、0.67、1.35、2.70和4.05ml的设计标准进行实验分析，结果显示H2O2溶液加入量控制为0.35ml以上时，其COD去除率能够达到最高并趋于稳定，这与芬顿氧化反应是通过双氧水在Fe2+的催化作用实现自由基产生，从而进行印染废水中的有机物去除有关，随着其加入量的增加，？OH自由基也会增加，COD去除率也自然会出现升高变化。

2.3 FeSO4溶液加入量以及芬顿氧化反应时间的影响分析

此外，根据上述实验方法，在其他实验条件不变的情况下，对FeSO4溶液加入量以及芬顿氧化反应时间等变化因素对实验中COD去除率的变化影响进行研究分析后显示，FeSO4溶液加入量为0.34mL、其他实验条件为最佳时，实验分析过程中对COD的去除率能够达到最高，同时，在其他实验条件因素为最佳，而芬顿氧化反应时间为40min时，COD去除率也表现为最高。

2.4 试验结论分析

最后，根据该实验分析结果，分别针对不同pH值以及芬顿氧化反应时间、FeSO4溶液加入量、H2O2溶液加入量下的COD去除率影响变化情况，进行16组正交试验水平设计并开展试验分析后，结果显示，在pH值为3.5，FeSO4溶液加入量为0.34ml、H2O2溶液加入量为 1.35mL、芬顿氧化反应时间为40min时，按照上述实验的操作方法进行印染废水芬顿氧化深度处理实验分析，对试验样品中COD的去除率表现为最佳，能够达到70%左右。

3、结束语

本文通过实验分析验证，采用芬顿氧化进行印染废水处理应用，其处理效果十分显著，在最佳的实验操作与分析条件下，采用该方法能够实现印染废水中COD去除的有效率达到70%左右，可明显降低印染废水排放造成的水环境污染影响，能够在实际中推广应用。

参考文献：

[1]张浩哲，钱薇，陈超宇，等.染整废水臭氧深度处理案例及運行成本分析[J].中国资源综合利用，2019，37（08）：27-31.

[2]谭军，许海军，韦晓燕，等.印染废水深度处理及回收技术现状与发展[J].化工管理，2019（35）：71-72.