供应臭氧氧化法深度处理印染废水生化处理出水
臭氧氧化法深度处理印染废水生化处理出水
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        印染废水具有水量大、成分复杂、难降解有机污染物含量高、色度大、水质变化大、可生化性差等特点，属于较难处理的工业废水［1-5]。目前普遍采用物化法或生化法处理印染废水，处理后废水中仍含有一些难生物降解和成色的有机物［6]，影响废水回用。有研究报道，臭氧氧化和生物法组合工艺处理印染废水生化处理出水，处理后废水能达标排放［7-9]；臭氧氧化和膜技术联合处理印染废水生化处理出水，处理后废水可回用于印染工艺［10]。目前，将臭氧氧化用于印染废水深度处理均是与其他水处理技术联合应用，对于采用臭氧氧化法单独深度处理印染废水生化处理出水的研究未见报道。
本工作采用臭氧氧化法深度处理印染废水生化处理出水（以下简称废水），考察了臭氧通气时间、后续反应时间、废水  pH  等工艺条件对废水处理效果的影响。并对臭氧氧化处理过程中不同阶段的水样进行了三维荧光分析和相对分子质量分布检测，分析了废水中污染物的变化情况。
1  实验部分
1.1  废水水质
实验用废水为浙江某棉纺织印染企业生产废水经  SBR  生化处理后的出水，COD  80-120  mg/L，BOD5  6-9  mg/L，BOD5/COD  =  0.075，  SS  25-80  mg/L，色度  35-80  倍，pH  7.2-8.1。
1.2  试剂和仪器
实验所用试剂均为分析纯。
CF-YG型臭氧发生器：山美水美公司；  PHS-25  型数显酸度计：杭州雷磁分析仪器厂；  F  -  7000型荧光分光光度计：日立公司，光源为150  W  氙灯，光电倍增管电压为  700  V，激发和发射单色器均为衍射光栅，激发和发射狭缝宽度均为  5  nm，激发光波长  200-450  nm，间隔  5  nm，发射光波长220-600  nm，间隔  1  nm，数据采用  Origin  软件进行处理，以等高线图表征，以高纯水作为空白校正。
1.3  实验工艺流程和实验方法
臭氧氧化深度处理印染废水生化处理出水的工艺流程见图  1。

  
图1  臭氧氧化深度处理印染废水生化处理出水的工艺流程
1  氧气瓶；2  臭氧发生器；3  安全瓶；4  pH  调节罐；5  计量泵；
6  臭氧氧化反应器；7  臭氧破坏器
臭氧氧化反应器（简称反应器）为圆柱形，直径  200  mm，总高度  3.6  m，有效高度3.2  m，有效容积约为  100  L。臭氧从反应器底部曝气头进入反应器。
在反应器内先注入  60  L  废水，控制进气流量为  2.5  L/min，进气中臭氧质量浓度为  12.5  mg/L，向反应器内通气一定时间，以废水色度和  COD  的去除率为考察对象，确定最佳臭氧通气时间。在确定的最佳臭氧通气时间条件下，考察停止通臭氧后臭氧与废水后续反应时间对色度和  COD  去除率的影响。
向废水中加入适量  H2SO4  或  NaOH  溶液调节其  pH，然后将调节  pH  后的废水注入反应器内，在最佳臭氧加入量和反应时间的条件下，考察废水pH  对色度和  COD  去除率的影响，确定最佳  pH条件。
1.4  分析方法
采用重铬酸钾法测定废水  COD［11]；采用稀释接种法测定废水  BOD5［11]；采用酸度计测定废水pH；采用稀释倍数法测定废水色度［11]；采用重量法测定废水  SS［11]；采用碘量法测定气体中臭氧质量浓度；采用荧光分光光度计测定废水中溶解性有机物（DOM）的三维荧光谱图；采用凝胶色谱法测定DOM  的相对分子质量分布。
2  结果与讨论
2.1  臭氧通气时间对废水  COD  和色度去除率的影响
臭氧通气时间对废水  COD  和色度去除率的影响见图  2。由图  2  可见：随臭氧通气时间的增加，废水  COD  和色度去除率均逐渐增加；臭氧通入30  min后，继续延长臭氧通气时间，废水的  COD  和色度去除率增加幅度均略有减小，综合考虑废水的处理效果和处理成本，本实验最佳臭氧通气时间为30  min。

  2.2  臭氧与废水后续反应时间对废水  COD  和色度去除率的影响
在臭氧通气时间为  30  min  的条件下，臭氧与废水后续反应时间对废水  COD  和色度去除率的影响见图  3。由图  3  可见：随臭氧与废水后续反应时间延长，废水  COD  和色度去除率均提高；后续反应30  min  后，再继续延长后续反应时间，废水  COD和色度去除率基本不再变化。故本实验最佳后续反应时间为  30  min。

  2.3  废水  pH  对  COD  和色度去除率的影响
在臭氧通气时间为  30  min、后续反应时间为30  min  的条件下，废水  pH  对  COD  和色度去除率的影响见图  4。由图  4  可见：随废水  pH  升高，COD和色度去除率均逐渐提高；废水  pH  大于等于  10时，COD  和色度去除率均较高。本实验废水的  pH为  7.2~8.1，虽然  pH  为  7.0~8.0  时的  COD  和色度去除率比废水  pH  大于  10.0  时略低，但综合考虑处理效果、运行成本和便于操作，本实验不对废水  pH进行调节。

  2.4  臭氧氧化深度处理后的废水污染物指标
在臭氧通气时间为  30  min、后续反应时间为  30  min的条件下，废水的  COD  去除率约为40%，色度去除率大于  95%，经臭氧氧化深度处理后废水色度小于  5  倍，COD  为  45~70  mg/L，BOD5为  10~13  mg/L，  BOD5/COD  =  0.2，出水可生化性有所提高。
2.5  臭氧氧化过程中废水  DOM  的变化情况
2.5.1废水  DOM  的三维荧光光谱分析
废水  DOM  的三维荧光光谱等高线见图  5。
图5a为进水稀释  100