芬顿氧化法处理模拟染料废水研究(附件)【字数：9643】
摘 要摘 要本论文以直接大红，碱性嫩黄配置的实验室模拟染料废水为研究对象，采用芬顿试剂氧化法的方法进行氧化脱色。为此，在实验室中进行芬顿试剂氧化实验，染料的去除效果通过分析实验过程中的颜色程度的变化等指标来确定，并以此来检验对染料的处理效果，从而得出该工艺的设计和控制等参数。先探究出芬顿试剂的亚铁离子和过氧化氢的最佳用量比例，再由试验得出在保证脱色率的前提下的最少用药量。重点考察了模拟染料废水初始浓度，pH值，反应时间等因素对染料废水脱色的影响，并进行实验验证。以直接大红染料为研究对象时，脱色率随染料初始浓度的增加而微微降低，脱色率随染料废水的pH值的增大而显著减小。以碱性嫩黄染料为研究对象时，脱色率随染料初始浓度的增大而增加，但幅度不大。脱色率随染料废水的pH值的增大呈现脱色率逐渐降低的趋势。脱色率在酸性性条件下最好，在各种最佳因素下，脱色率为可达90%以上。关键词染料废水；芬顿试剂；脱色率
Key words: dye wastewater; Fenton reagent; decolorization rate 目录
第一章 绪 论 1
1.1 研究背景 1
1.2 我国染料废水概况 1
1.3 常见的染料废水处理技术 2
1.3.1 物理化学方法 2
1.3.2 生物处理方法 3
1.3.3 其他新型技术 3
1.4 芬顿氧化技术 4
1.5 选题的意义及主要研究内容 5
第二章 实验方案的设计 6
2.1 实验方案设计原则 6
2.2 实验方案的设计 6
2.3 实验仪器和药品 6
2.3.1 实验仪器 6
2.3.2 实验药品 6
2.4 实验方法 7
2.4.1 模拟染料废水的配置 7
2.4.2 芬顿法处理 7
第三章 直接大红染料处理结果 8
3.1 实验原理 8
3.1.1 直接大红的标准曲线 8
3.1.2 直接大红脱色率的测定方法 9
3.2 探究铁离子的最佳用量 9
3. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3 探究芬顿试剂的最佳投加比例 10
3.4 探究芬顿试剂的最佳用量 11
3.5 探究能使染料被充分氧化的最佳PH 12
3.6 探究能使染料被充分氧化的最短时间 13
第四章 碱性嫩黄染料的处理结果 16
4.1 实验原理 16
4.2 探究铁离子的最佳用量 16
4.3 探究芬顿试剂的最佳投加比例 17
4.4究芬顿试剂的最佳用量 18
4.5 探究能使染料被充分氧化的最佳PH 19
4.6 探究能使染料被充分氧化的最短时间 20
第五章 结论与展望 23
5.1 结论 23
5.2 展望 23
致谢 24
参考文献 25
第一章 绪 论
1.1 研究背景
随着科学技术的发展，工业化水平低提高，中国作为纺织印染大国，纺织印染工业得到了迅猛发展，但同时，工业的迅速发展所带来的各种生物难降解的有机废水也日趋增多[1] 。而水是一切生物生存和人类发展所赖以生存的，同时也是国民经济的命脉。由于工农业的迅猛发展，全球水资源消耗量也大幅增加，世界上主要国家均面临不同程度的水资源短缺。作为世界上最贫水的几个国家之一，同时也是重要的发展中国家的中国，全国人均拥有的淡水资源使用量仅有两千立方米左右，只达到了世界平均水平的25%。水体污染通常是指，当向自然环境中排放污染物废水，远高于水环境容纳量或背景值时，难以通过水体的自我修复恢复到自然状态，由于水体的物理以及化学性质的转变而引起水质产生不良变化，水体的原有功能以及自然状态下的生态体系均遭到严重破坏，同时，水在人类生产和生活中所发挥的作用也会遭到破坏。
染料、助剂和其他化学试剂被印染行业大量的应用是造成环境水体污染的重要来源。活性染料，是当今纺织工业应用最广的一种染料之一，在给世界带来亮丽的色彩的同时也给人类的生存环境带来了毁灭性的污染[2]。印染废水不同于普通的生活污水。印染废水具有浓度高，毒性强，成分复杂等特点。染料废水肆意排放产生的污染问题已经成为制约印染企业发展的负担[3]。印染废水一旦进入自然界，不仅会对地表水造成污染，还会随着地表水的渗透，对土壤和地下水造成不可修复的污染，从而影响到整个生态系统。所以，通过技术手段降低废水处理难度，达到处理标准。从而实现染料废水的达标排放显得尤为重要。因而，染料废水的净化处理问题成为国内外共同关注的热点话题。
1.2 我国染料废水概况
近年来，我国印染行业在技术以及规模方面发展迅速。染料行业形成了一个从原料、中间体、助剂到成品配套、种类基本齐全的独立行业。截止到2010年为止，我国染料产业达到75.6万吨左右，中国成为了全球染料生产、消费和贸易的第一大国 [4] 。印染行业，同时也是中国的一个需水量和废水排放量较多的行业之一。根据有关部门统计，中国的印染行业废水排放量每天高达300万吨以上。加工厂每加工一百米的织物大约产生35m3的染料废水[5]。
在这样的形式下，我国的染料废水的污染治理和天然水体的保护已显得尤为重要。国家对水污染治理的重点之一是：高浓度、难降解的工业生产所排放的有毒有害有机污染物[6]。在印染行业中所排放出的有机物废水，其组成十分复杂。由于印染废水通常具有很大的色度，一般情况下不易被降解，可以滞留的时间很长[7]。时至今日依然是废水处理的一大难题。按照《纺织染整工业水污染物排放标准》中相关条款要求，除Ⅲ类污水排放指标更改不大外，对I类和Ⅱ类污水印染废色度、COD、BOD、悬浮物、苯胺类、二氧化氯等标准的排放限定均与所增加。印染废水水质一般平均为COD 在800mg/L到2000 mg/L之间，色度200800倍，pH值为1013，BOD/COD为0.250.4。因此，如何处理印染废水使其达标排放是印染行业急需解决的问题[8]。
1.3 常见的染料废水处理技术
常见的染料废水处理方法主要分为两类：一是传统的处理方法（如：物理化学法和生物法等），一是新型的处理技术（如：光化学技术、光催化技术、超声波技术、磁分离技术和高级氧化技术等）。其处理依据的原理有二，其一是富集发色物质再分离去除，其二为破坏发色物质以达到脱色和降解有机物的目的。各种处理方法各有优缺点，现简单介绍如下。
1.3.1 物理化学方法
Key words: dye wastewater; Fenton reagent; decolorization rate 目录
第一章 绪 论 1
1.1 研究背景 1
1.2 我国染料废水概况 1
1.3 常见的染料废水处理技术 2
1.3.1 物理化学方法 2
1.3.2 生物处理方法 3
1.3.3 其他新型技术 3
1.4 芬顿氧化技术 4
1.5 选题的意义及主要研究内容 5
第二章 实验方案的设计 6
2.1 实验方案设计原则 6
2.2 实验方案的设计 6
2.3 实验仪器和药品 6
2.3.1 实验仪器 6
2.3.2 实验药品 6
2.4 实验方法 7
2.4.1 模拟染料废水的配置 7
2.4.2 芬顿法处理 7
第三章 直接大红染料处理结果 8
3.1 实验原理 8
3.1.1 直接大红的标准曲线 8
3.1.2 直接大红脱色率的测定方法 9
3.2 探究铁离子的最佳用量 9
3. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3 探究芬顿试剂的最佳投加比例 10
3.4 探究芬顿试剂的最佳用量 11
3.5 探究能使染料被充分氧化的最佳PH 12
3.6 探究能使染料被充分氧化的最短时间 13
第四章 碱性嫩黄染料的处理结果 16
4.1 实验原理 16
4.2 探究铁离子的最佳用量 16
4.3 探究芬顿试剂的最佳投加比例 17
4.4究芬顿试剂的最佳用量 18
4.5 探究能使染料被充分氧化的最佳PH 19
4.6 探究能使染料被充分氧化的最短时间 20
第五章 结论与展望 23
5.1 结论 23
5.2 展望 23
致谢 24
参考文献 25
第一章 绪 论
1.1 研究背景
随着科学技术的发展，工业化水平低提高，中国作为纺织印染大国，纺织印染工业得到了迅猛发展，但同时，工业的迅速发展所带来的各种生物难降解的有机废水也日趋增多[1] 。而水是一切生物生存和人类发展所赖以生存的，同时也是国民经济的命脉。由于工农业的迅猛发展，全球水资源消耗量也大幅增加，世界上主要国家均面临不同程度的水资源短缺。作为世界上最贫水的几个国家之一，同时也是重要的发展中国家的中国，全国人均拥有的淡水资源使用量仅有两千立方米左右，只达到了世界平均水平的25%。水体污染通常是指，当向自然环境中排放污染物废水，远高于水环境容纳量或背景值时，难以通过水体的自我修复恢复到自然状态，由于水体的物理以及化学性质的转变而引起水质产生不良变化，水体的原有功能以及自然状态下的生态体系均遭到严重破坏，同时，水在人类生产和生活中所发挥的作用也会遭到破坏。
染料、助剂和其他化学试剂被印染行业大量的应用是造成环境水体污染的重要来源。活性染料，是当今纺织工业应用最广的一种染料之一，在给世界带来亮丽的色彩的同时也给人类的生存环境带来了毁灭性的污染[2]。印染废水不同于普通的生活污水。印染废水具有浓度高，毒性强，成分复杂等特点。染料废水肆意排放产生的污染问题已经成为制约印染企业发展的负担[3]。印染废水一旦进入自然界，不仅会对地表水造成污染，还会随着地表水的渗透，对土壤和地下水造成不可修复的污染，从而影响到整个生态系统。所以，通过技术手段降低废水处理难度，达到处理标准。从而实现染料废水的达标排放显得尤为重要。因而，染料废水的净化处理问题成为国内外共同关注的热点话题。
1.2 我国染料废水概况
近年来，我国印染行业在技术以及规模方面发展迅速。染料行业形成了一个从原料、中间体、助剂到成品配套、种类基本齐全的独立行业。截止到2010年为止，我国染料产业达到75.6万吨左右，中国成为了全球染料生产、消费和贸易的第一大国 [4] 。印染行业，同时也是中国的一个需水量和废水排放量较多的行业之一。根据有关部门统计，中国的印染行业废水排放量每天高达300万吨以上。加工厂每加工一百米的织物大约产生35m3的染料废水[5]。
在这样的形式下，我国的染料废水的污染治理和天然水体的保护已显得尤为重要。国家对水污染治理的重点之一是：高浓度、难降解的工业生产所排放的有毒有害有机污染物[6]。在印染行业中所排放出的有机物废水，其组成十分复杂。由于印染废水通常具有很大的色度，一般情况下不易被降解，可以滞留的时间很长[7]。时至今日依然是废水处理的一大难题。按照《纺织染整工业水污染物排放标准》中相关条款要求，除Ⅲ类污水排放指标更改不大外，对I类和Ⅱ类污水印染废色度、COD、BOD、悬浮物、苯胺类、二氧化氯等标准的排放限定均与所增加。印染废水水质一般平均为COD 在800mg/L到2000 mg/L之间，色度200800倍，pH值为1013，BOD/COD为0.250.4。因此，如何处理印染废水使其达标排放是印染行业急需解决的问题[8]。
1.3 常见的染料废水处理技术
常见的染料废水处理方法主要分为两类：一是传统的处理方法（如：物理化学法和生物法等），一是新型的处理技术（如：光化学技术、光催化技术、超声波技术、磁分离技术和高级氧化技术等）。其处理依据的原理有二，其一是富集发色物质再分离去除，其二为破坏发色物质以达到脱色和降解有机物的目的。各种处理方法各有优缺点，现简单介绍如下。
1.3.1 物理化学方法
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