「紫外雙氧水脫色實驗」.doc

實驗六 紫外光和雙氧水脫色實驗一 實驗目的：（1）掌握紫外光和雙氧水脫色的原理（2）熟悉實驗裝置操作過程二 實驗原理工業(yè)廢水排放量大，排出廢水約占用水量70-90%。在廢水中由于含有大量的有色的有機物，因此有些廢水色度高。色度又是公眾容易產(chǎn)生意見的感官指標之一，而且去除較難。目前，降低廢水色度主要采用如下5大類方法：(1)活性碳吸附，這種方法工藝比較簡單，但活性碳需要高溫再生，造成能耗、成本高；設備、占地面積大?；钚蕴康念l繁反洗，帶來了操作不便、耗費大量的水、而且排放廢液易造成二次污染的弊??；(2)用混凝法處理應用廣泛，但存在如下缺點：設備占地面積大，需耗費大量混凝劑，混凝沉降后產(chǎn)生的污泥會造成二次污染；(3)用臭氧法，效果較好，但因為還需配有制氧設備，造成處理費用高，耗電也大。另外，現(xiàn)場制備臭氧造成處理廢水色度的運行費用高；(4)用雙氧水(H2O2)理，效果比較差，即使將H2O2濃度提高到0.1 mol/L，經(jīng)2h后，色度降低仍很有限；(5)用傳統(tǒng)的水處理方法：例如氧化塘法、塔式生物濾池和接觸氧化法等降低廢水色度時，脫色效果一般都不理想。185 nm紫外線是一種波長較短、能量較高的紫外線，其能量相當于6.7 eV，而一般用于水中的254 nm紫外，其能量相當于4.88 eV。185 nm紫外光直接作用于水，引起水的均裂反應：H2O185 nm UV OH + H (1)H2O185 nm UV H+ + OH + eaq (2)反應(1)的產(chǎn)率為0.33，反應(2)的產(chǎn)率為0.05，因而185 nm紫外線照射水時，在185 nm紫外線所能照射的范圍內(nèi)可以產(chǎn)生高濃度的活性中間體OH、H和eaq(水合電子)，而且H2O2在紫外線的作用下也可以生成OH:H2O2 2 HO (3)這些活性中間體再與有機物的發(fā)色基團發(fā)生親電或親核反應,引起有機物的降解,從而使廢水色度降低.用185 nm UV加H2O2降低廢水的色度，適用多種顏色的廢水。現(xiàn)以羅丹明B(RhB，紅色)、Orange(橙色)、Brilliant Blue(藍色)為例，其降解脫色過程如下： RhB (Orange、Brilliant Blue) OH 無色中間產(chǎn)物進一步氧化 CO2+H2O+NH+4+NO-3+Cl- (4)三 儀器及設備（1）雙氧水，含量不少于30%（2）紫外燈，波長185 nm或254 nm（3）水泵，儲水槽（4）測色度所需儀器，試劑四 步驟及記錄（1）原水配制：取印染廢水或自配污水。（2）將足夠量的原水裝入儲水槽，測原水色度，并記錄。（3）向原水中加H2O2，保持其濃度0.001-0.1 mol/L，攪拌均勻，然后按流量計上的顯示流量為0.140.70 L/min，泵入裝有市售的185（254） nm UV燈的反應器中，并按2060 L/h的循環(huán)流量，循環(huán)處理5 min后，再由出水水槽取樣，測色度，并記錄。五 成果整理：對進行脫色前后的水樣進行色度的比較和分析注意事項：（1）加入H2O2后，水樣要攪拌均勻；（2）水樣加入量應足夠填充反應器容積，以便能夠進行循環(huán)處理。思考題：（1）單獨用RhB進行脫色效果會怎樣？ （2）RhB加入量，紫外光波長，水流流速對脫色效果有何影響？附：（1）色度的測試方法將澄清后的廢水用水稀成不同的倍數(shù)，分別置于液面高度一致的50mL比色管中，比色管底部襯一白色瓷板。分析者對著液面，由上至下觀察廢水顏色的深淺，并與液面高度相同的水做比較。將廢水樣稀釋至剛好看不見顏色時為止，記下此時的稀釋倍數(shù)，即為色度。（2）廢水排放標準廢水的色度(稀釋倍數(shù))：一級標準：50；二級標準：100。(中華人民共和國國家標準-紡織染整工業(yè)水污染物排放標準GB4287-92)1989年1月1日之前立項的紡織染整工業(yè)建設項目及其建成后投產(chǎn)的企業(yè)按表1執(zhí)行。表1分級最高允許排水量m3/百米布最高允許排放濃度，mg/L生化需氧量 （BOD5）化學需氧量 （CODcr）色度（稀釋倍數(shù)）pH值懸浮物氨氮硫化物六價鉻銅苯胺類級2.5601808069100251.00.50.52.0級8024016069150402.00.51.03.0級300500694002.00.52.05.01998年1月1日至1992年6月30日之間立項的紡織染整工業(yè)建設項目及其建成后投產(chǎn)的企業(yè)按表2執(zhí)行。表2分級最高允許排水量m3/百米布最高允許排放濃度，mg/L生化需氧量 （BOD5）化學需氧量 （CODcr）色度（稀釋倍數(shù)）pH值懸浮物氨氮硫化物六價鉻銅苯胺類級2.530100506-970151.00.50.51.0級601801006-9150251.00.51.02.0級300500-6-9400-2.00.52.05.01992年7月1日起立項的紡織染整工業(yè)建設項目及其建成后投產(chǎn)的企業(yè)按表3執(zhí)行。表3分級最高允許排水量m3/百米布1）最高允許排放濃度，mg/L缺水區(qū)豐水區(qū)2)生化需氧量 （BOD5）化學需氧量 （CODcr）色度（稀釋倍數(shù)）pH值懸浮物氨氮硫化物六價鉻銅苯胺類二氧化氯級25100406-970151.00.50.51.00.5級2.22.540180806-9100251.00.51.02.00.5級3005006-9400-2