劉 偉

(長春建筑學(xué)院，長春 130607）

Fenton氧化法處理染發(fā)廢水試驗(yàn)研究

劉 偉

(長春建筑學(xué)院，長春 130607）

染發(fā)過程產(chǎn)生的廢水被稱為染發(fā)廢水，其具有有機(jī)物含量高、成分復(fù)雜、難生物降解、色度高等特點(diǎn)。而Fenton氧化法是一種高級化學(xué)氧化技術(shù)，其具有多種優(yōu)點(diǎn)，可以用來處理染發(fā)廢水。為了分析Fenton氧化法處理染發(fā)廢水的效果，筆者通過試驗(yàn)研究了Fenton氧化法處理染發(fā)廢水的影響因素。結(jié)果表明，F(xiàn)enton試劑中的H2O2投加量、H2O2與FeSO4的摩爾比、反應(yīng)體系的初始pH值、反應(yīng)時間等對染發(fā)廢水中COD和色度的去除影響較大。

Fenton氧化法；染發(fā)廢水；H2O2投加量；反應(yīng)時間

隨著我國人民生活水平的不斷提高，染發(fā)人數(shù)逐漸增多，使得染發(fā)廢水的排放量也大幅增加，這增加了城市污水處理的難度，對各類受納水體水質(zhì)影響較為嚴(yán)重。目前，市場上銷售的染發(fā)劑品種繁多,成分較為復(fù)雜，但使用較多的還是氧化型染發(fā)劑，大部分都含有過氧化氫、氨水、對苯二胺、對甲氨基苯酚等。

通常，一次染發(fā)過程中所產(chǎn)生的染發(fā)廢水為8～18 L，染發(fā)廢水若不處理直接排放，它在水體以及土壤中會長期存留，會對人體和自然環(huán)境造成非常大的損害[1-2]。Fenton氧化法是一種高級化學(xué)氧化技術(shù)，它具有氧化能力強(qiáng)、速度快、操作簡單、無二次污染、對有機(jī)物的去除率高等優(yōu)勢，目前已廣泛應(yīng)用于垃圾滲濾液的處理和印染廢水的處理[3]。為了分析Fenton氧化法處理染發(fā)廢水的效果，筆者通過試驗(yàn)，探究了Fenton氧化法處理染發(fā)廢水的影響因素。

1 H2O2的投加量

H2O2是Fenton試劑中最主要的氧化劑，對染發(fā)廢水的處理效果起決定性的作用。在H2O2與FeSO4的摩爾比為8:1時，筆者考察了不同H2O2投加量對染發(fā)廢水的去除效果影響，結(jié)果如圖1所示。H2O2投加量分別為12.21 mL、24.42 mL、36.63 mL、48.84 mL。

由圖1可以看出，當(dāng)染發(fā)廢水中H2O2投加量不斷增加時，染發(fā)廢水中COD和色度的去除率不斷提高；當(dāng)H2O2投加量為24.42 mL時，COD和色度的去除率分別達(dá)到最高點(diǎn)；當(dāng)H2O2投加量繼續(xù)增加時，其COD和色度的去除率基本不變。對于本試驗(yàn)而言，H2O2的最佳投加量為24.50 mL。

圖1 不同H2O2投加量對染發(fā)廢水COD和色度的影響

2 H2O2與FeSO4配比

在運(yùn)用Fenton氧化法處理染發(fā)廢水時，H2O2與FeSO4的摩爾配比也有很大的影響。筆者考察了Fenton試劑中H2O2投加量為24.50 mL時，不同H2O2與FeSO4的摩爾比對染發(fā)廢水中COD和色度去除效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2 H2O2與FeSO4不同摩爾比對染發(fā)廢水COD和色度的影響

由圖2可看出，隨著H2O2與FeSO4摩爾比的不斷增加，染發(fā)廢水中的COD和色度的去除率呈先增加后下降的趨勢。當(dāng)H2O2與FeSO4的摩爾比為7:1時，染發(fā)廢水中COD的去除率為91.2%，色度的去除率為93.2%。隨著H2O2與FeSO4的摩爾比的繼續(xù)增加，染發(fā)廢水中COD和色度的去除率明顯下降。對于本試驗(yàn)而言，H2O2與FeSO4摩爾比為7:1時，染發(fā)廢水中COD和色度處理效果最好。

3 pH值

當(dāng)Fenton試劑中H2O2投加量為24.50 mL、H2O2與FeSO4摩爾比為7:1時，筆者考察了不同pH值對染發(fā)廢水中COD和色度去除效果的影響，其結(jié)果如圖3所示。

圖3 不同pH值對染發(fā)廢水COD和色度的影響

由圖3可看出，不同的pH值對染發(fā)廢水中COD和色度的去除率有很大的影響。當(dāng)Fenton試劑中pH值為3時，染發(fā)廢水中COD和色度的去除率達(dá)到最大，其COD去除率為91.2%，色度的去除率為93.2%；當(dāng)Fenton試劑中的pH值逐漸增大時，染發(fā)廢水中的COD和色度的去除率逐漸降低。對于本試驗(yàn)而言，當(dāng)Fenton試劑中pH值為3.0時，染發(fā)廢水中COD和色度的去除較好。

4 反應(yīng)時間

為了確定較為合理的Fenton試劑反應(yīng)時間，筆者考察了Fenton試劑中H2O2投加量為24.50 mL，H2O2與FeSO4摩爾比為7:1，pH值為3.0時，不同的氧化反應(yīng)時間對染發(fā)廢水中COD和色度處理效果的影響，其結(jié)果如圖4所示。

圖4 不同反應(yīng)時間對染發(fā)廢水中COD和色度的影響

由圖4可看出，隨著Fenton試劑反應(yīng)時間的不斷增加，染發(fā)廢水中COD和色度的去除速率也逐漸增加。當(dāng)反應(yīng)時間為50 min時，染發(fā)廢水中COD的去除率為88.6%，色度去除率為90.3%。但Fenton試劑反應(yīng)時間逐漸再延長時，染發(fā)廢水中COD和色度的去除率逐漸趨于平穩(wěn)；當(dāng)Fenton試劑的反應(yīng)時間為60 min時，染發(fā)廢水中COD的去除率為91.2%，色度的去除率為93.2%，此時去除率達(dá)到最高點(diǎn)。對于本試驗(yàn)而言，F(xiàn)enton試劑的反應(yīng)時間為60 min時，染發(fā)廢水中COD和色度的去除率達(dá)到最大值。

5 結(jié)論

Fenton氧化法可有效處理染發(fā)廢水，F(xiàn)enton試劑中的H2O2投加量、H2O2與FeSO4的摩爾比、反應(yīng)體系的初始pH值、反應(yīng)時間等對于染發(fā)廢水中COD和色度的去除有較大影響。

1 胡青云，呂偉婭.染發(fā)廢水對鯉魚急性毒性試驗(yàn)研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，14（5）：88-90．

2 胡青云，呂偉婭.染發(fā)廢水及其對水環(huán)境影響[J].環(huán)境污染與防治，2010，（8）：32-35.

3 顧 平，劉 奎，楊造燕.Fenton法處理活性黑KBR染料廢水研究[J].中國給水排水，1997，13（6）：16-19.

Experimental Study on Treatment of Dyeing Wastewater by Fenton Oxidation Process

Liu Wei
(Changchun Institute of Architecture, Changchun 130607, China)

The waste water produced by the dyeing process is called dyeing wastewater, which has the characteristics of high organic content, complex composition, difficult biodegradation and high chroma.The Fenton oxidation method is a high-level chemical oxidation technology, which has a variety of advantages, can be used to deal with hair dye wastewater.In order to analyze the effect of Fenton oxidation on the dyeing wastewater, the influence of Fenton oxidation on the dyeing wastewater was studied.The results show that the molar ratio of H2O2to FeSO4in Fenton reagent, the initial pH value and reaction time of reaction system have a great influence on the removal of COD and chroma in the wastewater.

Fenton oxidation; hair dye; H2O2dosage; reaction time

X703

A

1008-9500(2017)10-0035-03

2017-08-16

劉偉(1987-)，女，吉林長春人，助教，從事水資源與水環(huán)境修復(fù)的教學(xué)與研究工作