印染廢水鐵碳微電解-Fenton法處理技術
印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶，且具有水量大、有機污染物含量高、色度深、毒性大、水質變化大等特點，屬難降解的工業(yè)廢水。
Han等采用機床加工所剩鐵屑混合活性碳作為微電解填料處理染料廢水，COD以及色度去除率分別可達73%和98.5%。蔣夢然等采用鐵碳微電解對印染廢水二級生化出水進行深度處理，發(fā)現(xiàn)此技術可使COD從120mg/L降至60mg/L以下。劉鑫等采用芬頓、鐵碳微電解等組合處理印染廢水，色度從6000~8000倍降至10倍以下，COD濃度從9777~18039mg/L降至300mg/L以下。Fu等采用微電解聯(lián)合微波放電無極燈次氯酸鹽，處理偶氮染料廢水，色度去除達到100%，COD的去除率達到82%。王喜全采用微電解-Fenton氧化法處理染料廢水，COD的去除率分別達到63.4%、62.3%、55.4%。Yang等采用鐵碳微電解處理含有氨基有機硅聚合物的廢水，發(fā)現(xiàn)低的初始pH和鐵碳比可以強化微電解去除氨基有機硅乳化液廢水的COD。Zhang等采用臭氧曝氣鐵碳微電解床層過濾處理偶氮染料RR2廢水，TOC去除率可達82%。徐麗娜等人采用生物組合微電解的組合工藝，對染料廢水進行處理。COD和色度去除率分別為75%和99%。
基于目前印染廢水處理技術現(xiàn)狀，本研究采用鐵碳微電解-Fenton復合工藝對該類廢水展開研究，以期為此類廢水的處理探索一條新型、高效、經濟的處理途徑。
1、材料與方法
1.1 材料
印染廢水水質如表1所示，印染廢水中含其中酸性大紅GR(分析純)、亞甲基藍(分析純)、聚乙烯醇PVA(分析純)。
1.2 試驗方法
利用鐵碳處理處理2L印染廢水，測定其COD和色度。向燒杯中加入100mL經鐵碳處理過的印染廢水，放在磁力攪拌器上進行實驗，反應后將pH調至8靜置絮凝，最后測其上清液的色度、COD以及BOD5。考察Fenton反應的最佳反應pH、H2O2投加量，反應時間，靜置時間。
1.3 分析方法
COD采用5B-3C快速測定儀法；pH值采用PHS-3C型酸度計測定法；色度采用稀釋倍數(shù)法(GB/T11903-1989)，BOD5采用稀釋接種法(GB/T7488-1987)；
1.4 印染廢水的處理
1.4.1 實驗設計
本實驗針對印染廢水進行優(yōu)化處理，分別考慮到反應前pH，H2O2投加量，反應時間，反應后靜置時間四種因素對處理效果的影響，進行了四因素三水平的正交實驗，采用正交實驗表安排實驗。因素水平設計表和正交實驗表如表2所示。
2、結果與討論
2.1 微電解處理結果
利用鐵碳微電解一次處理2L廢水，處理條件為反應pH為6、曝氣反應1.3h。測定得出水COD為769.56，色度為70倍。鐵碳處理后的印染廢水的COD去除率為53%，色度的去除率為36%。
2.2 Fenton反應的正交試驗
對九組實驗的COD去除結果進行正交處理如表3所示。
由表3可看出：鐵碳微電解和Fenton法處理印染廢水對色度去除率較好，各種因素對COD去除率影響順序為：絮凝時間?pH?反應時間?H2O2投加量。最優(yōu)條件：pH為4、投加H2O2為1.5mL/L、反應時間為20min、靜置時間為0.5h，此時COD的去除率達到83.72%。
對九組實驗的色度去除結果進行正交處理如表4所示。
由表4可看出：鐵碳微電解和Fenton法處理印染廢水對色度的去除率較好，各種因素對色度去除率有不同的影響，影響順序為：H2O2投加量＞反應時間＞絮凝時間＞pH。最優(yōu)條件：pH為3、投加H2O2為1.25mL/L、反應時間為20min、靜置時間為2h，此時色度的去除率達到84.29%。
在色度和COD去除率最優(yōu)的條件中，各個條件的值取中間值，進行3次重復實驗，廢水pH值為3.5、H2O2投加量為1.25mL/L、反應時間為20min，靜置時間為1.25h。實驗結果見表5。
由表5可看出：印染廢水在最優(yōu)處理條件下，COD平均去除率達到68.09%，色度去除率達到80%，BOD5平均去除率達到13.92%，BOD5/COD從0.32提高到0.47左右。實驗處理效果穩(wěn)定，表明實驗結果的準確性和可靠性。
3、結論
只經過鐵碳處理后的印染廢水的COD去除率為53%，色度的去除率為36%。廢水在鐵碳處理后再經過Fenton試劑的處理其COD去處率可達68.09%，提高了15%左右，色度的去除率可達到80%，提高了44%；反應前pH值為3.5，H2O2投加量為1.25mL/L，反應時間為20min，絮凝時間為1.5h，處理效果較佳。鐵碳微電解和Fenton法聯(lián)用處理印染廢水，取得了較好的效果，證明這種方法是實際可行的。（來源：西安工程大學 環(huán)境與化學工程學院）