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[摘要]利用稀土/臭氧對(duì)模擬印染廢水進(jìn)行了降解實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，稀土與臭氧氧化降解的協(xié)同作用和稀土投加量、溫度、反應(yīng)時(shí)間及pH有著很大關(guān)系。在本實(shí)驗(yàn)條件下，稀土和臭氧聯(lián)用提高了臭氧的氧化率，取得了較為滿意的實(shí)驗(yàn)效果。

[關(guān)鍵詞]模擬印染廢水；稀土；臭氧；COD

印染廢水中往往含有大量的有機(jī)物和較深的顏色。高濃度有機(jī)物將消耗水體的的溶解氧，廢水的色度阻礙了光向水體的傳遞，從而破壞了水生生物的生存環(huán)境。處理印染廢水的難度較大，用傳統(tǒng)的物理化學(xué)處理方法難以達(dá)到良好的效果。目前，采用稀土催化雙氧水氧化耦合處理印染廢水的技術(shù)已經(jīng)成熟[1-2]，而臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑，與紫外線、金屬離子等聯(lián)用的技術(shù)在水處理中也屢見(jiàn)不鮮[3-4]，但還未見(jiàn)有用稀土催化臭氧處理印染廢水的報(bào)道，臭氧具有可就地生產(chǎn)使用、原料易得、使用方便、不產(chǎn)生二次污染的優(yōu)點(diǎn)。稀土/臭氧聯(lián)用技術(shù)的協(xié)同作用，往往比單獨(dú)使用臭氧效果更好。該法在去除COD方面效果顯著，是一條經(jīng)濟(jì)、可行的技術(shù)路線；也為稀土在工業(yè)廢水處理方面的應(yīng)用開(kāi)辟了新途徑。

1·實(shí)驗(yàn)部分

1.1模擬廢水

經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)表明：由于實(shí)際印染廢水的成分較為復(fù)雜，造成反應(yīng)過(guò)程中的中間產(chǎn)物及其形態(tài)難以確定，不利于反應(yīng)機(jī)理的研究，故而采用成分單一的模擬印染廢水即亞甲基藍(lán)溶液替代實(shí)際印染廢水。模擬廢水亞甲基藍(lán)溶液，濃度：200 mg/L，COD：274.176 mg/L。

1.2實(shí)驗(yàn)儀器

臭氧發(fā)生器、pH計(jì)、電子天平、恒溫水浴鍋。

1.3實(shí)驗(yàn)試劑

混合稀土的配置用等份量的分析純稀土氧化鑭、氧化鋱，加少量6 mol/L HCl溶解，配置成含固量為1000 mg/L的稀土溶液，備用。

1.4實(shí)驗(yàn)方法

本課題采用自制的玻璃反應(yīng)器，如圖1。各裝置間連接采用的是硅橡膠管，由于反應(yīng)使用的臭氧量較少，對(duì)空氣的污染較小，所以尾氣采取的是排放至室外的處理辦法。試驗(yàn)量取體積為1 L的處理原水(模擬廢水亞甲基藍(lán)溶液，濃度為200 mg/L)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)前加入配置好的稀土溶液，利用pH筆式酸度計(jì)控制進(jìn)水的pH，電熱恒溫水浴鍋調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度。反應(yīng)器在每次試驗(yàn)前均用蒸餾水進(jìn)行反復(fù)沖洗，以去除粘附于反應(yīng)器壁上的污染物。實(shí)驗(yàn)時(shí)采用氧氣作為原料，通過(guò)臭氧發(fā)生器制備臭氧氣體，通過(guò)調(diào)節(jié)臭氧濃度輸出和流量計(jì)定臭氧輸入量。所加入稀土的濃度為1000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，根據(jù)需要吸取加入原水中。反應(yīng)一定時(shí)間取樣50 mL。取得水樣后，根據(jù)重鉻酸鉀法測(cè)量水樣的COD，以觀察處理效果。

2·結(jié)果與討論

2.1溫度對(duì)COD去除率的影響

溫度是COD去除率主要影響因素之一，反應(yīng)條件為次甲基藍(lán)1 L，稀土投加量10 mL，時(shí)間15 min，pH 5.00，結(jié)果如表1。

從表1可以看出隨溫度的改變，COD的去除率隨之改變，開(kāi)始隨著溫度的升高，COD的去除率明顯的提高，60℃時(shí)達(dá)到最大；隨后COD的去除率又隨溫度的升高而減小。說(shuō)明在稀土的誘導(dǎo)下，在反應(yīng)體系的溫度較低時(shí)，稀土就可以促使染料中間體之間產(chǎn)生作用生成藍(lán)色聚集體而從水相中沉淀出來(lái)，這一點(diǎn)可以從藍(lán)色反應(yīng)產(chǎn)物的大量析出得到證實(shí)。然后隨著溫度的升高，會(huì)使形成的聚集體沉淀物又發(fā)生分解，變成易溶解水的小分子有機(jī)物，因而，反應(yīng)體系的COD又開(kāi)始增加。這也說(shuō)明利用稀土誘導(dǎo)臭氧氧化耦合處理活性染料廢水的顯著節(jié)能優(yōu)點(diǎn)。

2.2時(shí)間對(duì)COD去除率的影響

通臭氧時(shí)間是影響反應(yīng)體系COD去除率的又一重要因素，通臭氧時(shí)間決定著通入臭氧量的多少。反應(yīng)條件為次甲基藍(lán)1 L，稀土投加量10 mL，溫度20℃，pH 5.00，結(jié)果如表2。