紫外双氧水脱色实验

实验六紫外光和双氧水脱色实验实验目的：掌握紫外光和双氧水脱色的原理熟悉实验装置操作过程实验原理工业废水排放量大，排出废水约占用水量70-90%。在废水中由于含有大量的有色的有机物，因此有些废水色度高。色度又是公众容易产生意见的感官指标之一，而且去除较难。目前，降低废水色度主要采用如下5大类方法：(1)活性碳吸附，这种方法工艺比较简单，但活性碳需要高温再生，造成能耗、成本高；设备、占地面积大。活性炭的频繁反洗，带来了操作不便、耗费大量的水、而且排放废液易造成二次污染的弊病；(2)用混凝法处理应用广泛，但存在如下缺点：设备占地面积大，需耗费大量混凝剂，混凝沉降后产生的污泥会造成二次污染；用臭氧法，效果较好，但因为还需配有制氧设备，造成处理费用高，耗电也大。另外，现场制备臭氧造成处理废水色度的运行费用高；(4)用双氧水(H2O2)理，效果比较差，即使将H2O2浓度提高到0.1mol/L，经2h后，色度降低仍很有限；(5)用传统的水处理方法：例如氧化塘法、塔式生物滤池和接触氧化法等降低废水色度时，脱色效果一般都不理想。185nm紫外线是一种波长较短、能量较高的紫外线，其能量相当于6.7eV，而一般用于水中的254nm紫外，其能量相当于4.88eV。185nm紫外光直接作用于水，引起水的均裂反应：H2O185nmUV•OH+•H (1)H2O185nmUVH++•OH+Caq (2)反应(1)的产率为0.33,反应(2)的产率为0.05,因而185nm紫外线照射水时，在185nm紫外线所能照射的范围内可以产生高浓度的活性中间体・OH、・H和(3)eaq(水合电子)，而且H2O2在紫外线的作用下也可以生成・OH:(3)h2o2—2HO这些活性中间体再与有机物的发色基团发生亲电或亲核反应,引起有机物的降解,从而使废水色度降低.用185nmUV加H2O2降低废水的色度，适用多种颜色的废水。现以罗丹明B(RhB，红色)、OrangeI(橙色)、BrilliantBlue(蓝色)为例，其降解脱色过程如下：RhB(OrangeI例，其降解脱色过程如下：RhB(OrangeI、BrilliantBlue)CO2+H2O+NH+4+NO-3+Cl-OH〜无色中间产物讲一步氧仃L)仪器及设备1)双氧水，含量不少于30%(2)紫外灯，波长185nm或254nm(3)水泵，储水槽测色度所需仪器，试剂步骤及记录(1)原水配制：取印染废水或自配污水。(2)将足够量的原水装入储水槽，测原水色度，并记录。(3)向原水中加H2O2，保持其浓度0.001-0.1mol/L,搅拌均匀，然后按流量计上的显示流量为0.14〜0.70L/min，泵入装有市售的185(254)nmUV灯的反应器中，并按20〜60L/h的循环流量，循环处理5min后，再由出水水槽取样，测色度，并记录。成果整理：对进行脱色前后的水样进行色度的比较和分析［注意事项］：(1)加入h2o2后，水样要搅拌均匀；(2)水样加入量应足够填充反应器容积，以便能够进行循环处理。思考题：(1)单独用RhB进行脱色效果会怎样？(2)RhB加入量，紫外光波长，水流流速对脱色效果有何影响？附：(1)色度的测试方法将澄清后的废水用水稀成不同的倍数，分别置于液面高度一致的50mL比色管中，比色管底部衬一白色瓷板。分析者对着液面，由上至下观察废水颜色的深浅，并与液面高度相同的水做比较。将废水样稀释至刚好看不见颜色时为止，记下此时的稀释倍数，即为色度。(2)废水排放标准废水的色度(稀释倍数)：一级标准：50；二级标准：100。(中华人民共和国国家标准-纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-92)1989年1月1日之前立项的纺织染整工业建设项目及其建成后投产的企业按表1执行。表1分级最高允许排水量m3/百米布最高允许排放浓度，mg/L生化需氧量（bod5）化学需氧量（COD）色度（稀释倍数）pH值悬浮物氨氮硫化物六价铬铜苯胺类I级H级山级2.560180806〜9100251.00.50.52.0802401606〜9150402.00.51.03.0300500一6〜9400一2.00.52.05.01998年1月1日至1992年6月30日之间立项的纺织染整工业建设项目及其建成后投产的企业按表2执行。表2分级最高允许排水量m3/百米布最高允许:排放浓度，mg/L生化需氧量（BOD5）化学需氧量（CODcr）色度（稀释倍数）pH值悬浮物氨氮硫化物六价铬铜苯胺类I级H级山级2.530100506-970151.00.50.51.0601801006-9150251.00.51.02.0300500-6-9400-2.00.52.05.0

1992年7月1日起立项的纺织染整工业建设项目及其建成后投产的企业按表3执行。表3分级最高允m3/百许排水量米布1）最高允许排放浓度，mg/L缺水区丰水区2）生化需氧量（bod5）化学需氧量（COD/色度（稀释倍数）pH值悬浮物氨氮硫化物六价铬铜苯胺类氧化氯I级一一25100406-970151.00.50.51.00.5II级2.22.540180806-9100251.00.51.02.00.5III级一一300500一