《有机硅废水COD测定及处理技术研究12000字（论文）》

有机硅废水COD测定及处理技术研究目录TOC\o"1-2"\h\u7102摘要 147521绪论 1279501.1有机硅工业废水的水质特点 2280381.2有机硅废水处理过程中的问题及原因分析 350161.3有机硅废水的处理工艺 4258602实验材料与方法 7151102.1试剂与仪器 7231993催化剂的制备 7219243.1TiO2的制备过程 7233193.2Fe-TiO2的制备过程 870243.3Cu-TiO2的制备过程 930063.4Zn-TiO2的制备过程 11318634有机硅废水COD测定 1292974.1水样的采集与保存 12168634.2试样的制备 12246594.3水样的稀释 12154334.4干扰及消除 13277454.5实验步骤 1346975实验结果 20141155.1标准曲线的绘制 2062425.2不同变量对有机硅废水COD的影响结果 2127526结论与展望 2588386.1结论 25151076.2展望 253279参考文献 26摘要如今工业化随着经济水平的提高也发展起来，但是随之就会带来一些水环境问题，水质标准也随之越来越高，有效地缓解水资源短缺问题可以采取对工业污水进行深度处理，光催化技术在废水深度处理方面很有前景。它是当今最有前途的环境净化高级氧化技术。有机硅废水含盐量高、COD量浓度高、生化性能差，是废水处理中的一大难题。讨论了有机硅废水COD随反应时间的变化情况以及催化剂种类、用量和光催化作用的影响。实验结果表明，光催化能有效去除有机废水中的COD，当反应消耗时间达到150min时，COD降解率可达60%以上。关键词：有机硅废水；光催化；COD1绪论有机硅工业废水的水质特点有机硅生产工艺过程中废水产生环节有很多，废水水质成分较复杂，硅氧烷含量高，氯离子浓度高，COD高，BOD/COD比值低，一般低于0.2，废水中微生物比较难降解有机物。有机硅废水中有很多污染物，主要有COD、、、以及硅氧烷。依据废水中污染物的种类和浓度不同，对废水进行收集和分类处理。化学需氧量COD值高有机硅废水中含有大量的无机化合物包括硫酸盐、氯化盐等和甲苯、氯甲烷、二甲苯等有机化合物。它们在各个生产环节都会产生，而且每一次的废水的组成成分都不相同且组成成分复杂。导致总体有机硅废水的出水水质变化较大，化学需氧量也较不稳定。1.1.2重金属离子浓度大锌Zn和铜Cu作为生产过程中（主要是促成二甲基二氯硅烷的生成）的必不可少的催化剂，它会有大量的锌、铜物质的残余。这种重金属成分会阻碍微生物的生化处理过程。可生化性差生产过程中的一些物质吸附有机卤化物，导致有机硅中间体、含硅化合物被微生物分解的能力直线下降，微生物生长收到阻碍。1.1.4酸性强由于有机硅聚合物的合成主要是通过甲基氯硅烷的水解和缩合来制备的，因此在这个过程中会产生大量的盐酸，导致废水的酸性很强，因此，当残留的有机硅水排出时，必须中和。1.1.5含盐量高氢氧化钠是有机硅工业生产中必不可少的试剂，起到中和盐酸的作用。在中和反应过程中会产生大量的盐类如NaCl、Na2CO3等。导致盐类的含量过高，阻碍了微生物对废水的降解。1.2有机硅废水处理过程中的问题及原因分析1.2.1预处理系统（1）当遇到进水pH比较低的情况，我们可以在排水过程中加一些熟石灰来中和一下水体，使其pH升高。为了达到下一工作流程中进水pH调到3左右的要求。但在目前的调试运行中，因为有时候水量会发生变化或者水体质量，导致有时会有pH大于7的水进入。如果只加熟石灰，这个反应需要的时间就会比较长，产生的泥很多，而且管阀是非自动控制的，如果想让水的pH值稳定在3左右会很困难，等到下一步处理时，类似这种情况也会发生。（2）含硅废水中含有大量的油脂（油脂污染物的主要成分是硅油），必须对油脂进行分离处理。隔油沉淀池的设置应能去除重力分离产生的沉淀物；在油箱顶部放置刮油器，清除油箱表面的油泥和硅油。泡沫和硅油在重力作用下，通过油分离器进入污泥收集池，对污泥压力进行过滤，但实际调试确定，随着泡沫和硅油含量的增加，其流动性越来越差，很难通过重力进入泥浆沼泽，甚至会出现堵塞管道的现象。（3）想要提高废水中污染物被微生物降解程度，使用亚铁碳微电解池预处理污水，为之后的生物化学处理提供信息。会有大量的铁离子在铁碳微电解反应中生成。生成的氢氧化铁经过中和反应除去铁离子后，具有絮凝作用，絮凝沉淀池中的氢氧化铁悬浮在水中保持稳定，胶体颗粒形状很小，难以收集成大颗粒。伴随着工程沉淀时间短等问题，固液分离困难，出水浊度增大。1.2.2污泥处理系统在净化有机硅废水时会有很多污泥泥渣生成，有酸碱中和过程中产生的含大量无机物的污泥，将油和泥分离时的油泥和生化处理过程中一些泥渣。这些污泥会存在收集污泥的池子中，然后这些污泥被投泥螺杆泵投入板框压滤机中，对其压制过滤去除水分。在实际操作运行中，污泥制备厂会出现以下情况：在污泥去除水之前，采用聚丙烯酰胺（PAM）对污泥进行调节控制，提升污泥去除水的能力。直接连接PAM进料管线与压滤机进料管线。在进料过程中，由于进料压力高，PAM不易添加。直接添加到气路中进入压滤机，缩短了反应时间，降低了泥浆水的去除性能。PAM不易流动，易附着在滤布上，泥和水不易分离，使滤布很难清洗。（2）由于污泥泵的设计是中控室远程控制或在固定位置启停，而气动进料阀的设计是在压滤机控制箱的控制下（启动和停止），并没有联锁系统。在实际测试和运行过程中，如果泥浆泵无法正常工作，气动阀仍可能关闭，造成管路中的压力受到抑制，在严重的情况下，它可能会在管路的接头处发生爆炸。（3）变频器控制投泥螺杆泵的工作运行,在供电过程中,压滤机进行压迫,持续的压迫滤料机所需供给的电阻也逐渐增大,螺杆泵频次越来越快，即使是进料的压力已经达到了最大值(0.8mpa)时,螺杆泵的工作频率还是会持续地上升,进料的压力会上下波动不能稳定,管道内部的压力越来越大,造成管道严重受损。1.3有机硅废水的处理工艺1.3.1化学氧化法水溶液中的很多有机物通过氧化还原反应分解或矿化。并且芬顿试剂对降解废水中化学需氧量和铬有很好的处理效果，既而废水中污染物被微生物降解的能力也得到了大幅度提升。由于芬顿氧化法对降解效率低工业污水的处理有很好的效果，因此芬顿氧化法备受关注。李娟等采用芬顿催化氧化法处理高浓度有机硅工业废水，COD为9500-10000mg/L，COD量占29.2%。出水pH值经过调整到7-8，辅以铁盐絮凝，废水中COD也会越来越少，含量占11.4%，废水经芬顿试剂一级处理后COD含量还不是很低，因此在一级处理的基础上，王云波等人在同样条件下采用芬顿试剂开始二次氧化，经过二次氧化后COD的降解率更高，比一次氧化效果更明显，氧化后pH值调整到7-8，同时，经过铁离子的混凝共沉淀方法后，静置一定时间，COD含量越来越少，测得值为11.8％，排水中有机物的浓度较之前低了很多，废水中污染物被微生物降解情况也得到好转。可见，芬顿氧化法能有效降低有机硅废水的COD，对于高浓度的有机硅排放水，芬顿氧化法具有工艺简单且消耗时间短以及COD降解率高的优点，但在该工艺中，双氧水用量大，成本高，且处理过程中会产生大量的泥浆，这些问题都需要被解决。1.3.2物理法1.3.2.1混凝法混凝是一种分离不溶性污染物的技术，是在混凝剂的作用下，将废水中的胶状物质或者细悬浮在废水中的物质在絮凝剂的作用下混凝，然后达到分离的效果进除去的水处理方法。混凝工艺对水中的铬、乳化油和重金属离子等的除去效果好，史亚军等人用聚亚铁、聚铝、聚硅铁、聚硅铝四种絮凝剂很大程度上降低了废水中COD量，COD含量仅为40%-50%，但单台絮凝器对废水中COD能有效降解。想要使溶液中沉淀凝聚成一团，必须根据水质要求选出合适的化学药剂，陈文松等采用芬顿氧化技术与混凝相结合，废水COD仅有16%，降解率明显比对照组高。在混凝过程中，一般采用氯化铝或聚丙烯酰胺作为絮凝剂，这些技术得到了广泛的应用，但单用混凝的效果不是很好。如果结合芬顿工艺处理废水，废水COD含量降解率会升高，保证出水水质符合要求。1.3.2.2活性炭吸附法活性炭上的多孔表面积是吸附有机物的关键，能对废水中有害物质吸附去除，从而达到净化废水的效果。李芳军利用活性炭吸附法处理有机硅废水时，处理后废水中COD量高达90％。张开萍等采用了活性炭吸附法预处理废水，测得废水中COD量也高达90％。综合来看，组合使用活性炭吸附法比单独使用活性炭吸附法处理废水的效果好，预处理工艺时一般采用活性炭吸附法的多。因为单独使用活性炭吸附法可除去废水中一部分生物难分解物质。1.3.3微电解处理技术当铁和惰性碳颗粒（如石墨、焦炭、活性炭、煤等）到废水溶液中时，由铁屑和炭粒接触相连的大型原电池称为亚铁微电解。铁的还原、铁的电化学和铁离子的絮凝吸附原理都可应用于铁炭微电解技术在实际中降解废水中的COD。潘碌亭等应用铁炭微电解－水解酸化－接触氧化法处理有机硅废水，出水COD含量达六成,与COD的比值也提高了0.2，很大程度上提高了废水中微生物降解污染物的能力，有利于后续的生化处理。仅用微电解处理处理法的效果不佳，使用这种方法的废水降解率仅仅只有三成左右，而经过接触的氧化处理之后废水的降解率会提高，但也就七成左右。所以在使用这种方法的时候最好采取组合工艺的做法，提高降解率。微电解预处理工艺在单独使用时会产生负面影响，但能有效提高有机硅废水中污染物被微生物降解能力。如果与生化处理工艺相结合，其处理效果可显著提高。1.3.4生化处理废水的生化处理包括利用微生物代谢和废水中污染物的转化和稳定来减少废水的危害。袁劲松等采用生物处理技术处理可生化性低并且不易处理的有机硅废水，如果只采用单独生化处理法对废水中的有机物降解率很低，石秀旺等对中和高浓度强酸有机硅废水进行预处理，进行厌氧生化处理。COD含量在50%左右，但出水中COD仍然很高在1500-1600mg/L，对其进行水解酸化后，不易分解的有机物的结构上出现了变动，对其生化处理后，不易分解的有害物质分子构架有了变动，出水COD一般低于1300mg/L，低于厌氧处理，可是出水COD依旧较高，所以还需要进行后处理。一般来说，生化处理技术有一定的效果，但单独使用效果不好，必须对其他处理技术有所帮助。1.3.5气提处理工艺汽提法是向待处理的废水中通入气体，使得废水中的易挥发性的物质和较易能溶于水的气体进入到刚才通入废水的气体中，然后随着该气体的排出，这些物质的含量也随之降低。田爱军等采用气提－厌氧－接触氧化－气浮工艺处理聚酯废水，COD含量仅有1.3%，但当排水第一次进入汽提塔时，COD浓度仅降至4000mg/L，比国家排放标准高很多，对此，可以通过组合工艺的方法，进一步降低有机废水的COD量。虽然汽提工艺可以去除废水中的大部分有机物，但必须投资建设汽提塔。另外，处理后的COD浓度仍然很高，后续的生化处理和氧化也是必要的。对于没有汽提塔的工厂，汽提的经济效益很低。2实验材料与方法2.1试剂与仪器2.1.1试剂2.1.2仪器3催化剂的制备3.1TiO2的制备过程3.1.1制备试剂与仪器3.1.2制备步骤①先往烧杯中倒入15ml无水乙醇，再用移液管移取9ml钛酸四丁酯至无水乙醇中，然后对其进行充分的搅拌,溶液A配制完成。②用合适的移液管分别移取0.7mL硝酸，7.5mL无水乙醇和1.4mL去离子水置于烧杯中轻轻摇晃使其均匀，溶液B完成。③首先打开磁力搅拌器，放置好B溶液，调好搅拌速度，然后在上述溶液B中利用胶头滴管把上述A溶液以一定速度滴入，搅拌频率应该控制在不会产生气泡，溶液滴完后需要再搅拌约60min，观察到溶液变成淡黄色透明的溶液，溶胶配置完成。④将配制完成的溶胶放入恒温恒湿箱中（60%湿度，25℃），48小时后取出，得到凝胶，再将得到的凝胶放入温度为80℃的干燥箱中烘干，5小时后取出，从而得到固态状颗粒。⑤用研钵将固体颗粒磨成细小粉状，再将磨好的粉末置于马弗炉中在450℃下3h保持温度，最后再次磨碎得到TiO2粉末。3.2Fe-TiO2的制备过程3.2.1制备试剂与仪器3.2.2制备步骤分别配制不同含Fe量的制备Fe-TiO2的溶液，Fe3+/Ti的摩尔比分别以0.0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%计。①先往烧杯中倒入15ml无水乙醇，再用移液管移取9ml钛酸四丁酯至无水乙醇中，然后对其进行充分的搅拌,溶液A配制完成。②用合适的移液管分别移取0.7mL硝酸，7.5mL无水乙醇和1.4mL去离子水、九水硝酸铁四者置于烧杯中混匀，溶液B完成。③首先打开磁力搅拌器，放置好B溶液，调好搅拌速度，然后在上述溶液B中利用胶头滴管把上述A溶液以一定速度滴入，搅拌频率应该控制在不会产生气泡，溶液滴完后需要再搅拌约60min，观察到溶液变成淡黄色透明的溶液，溶胶配置完成。④将配制完成的溶胶放入恒温恒湿箱中（60%湿度，25℃），48小时后取出，得到凝胶，再将得到的凝胶放入温度为80℃的干燥箱中烘干，5小时后取出，从而得到固态状颗粒。⑤用研钵把得到的固体颗粒研磨至粉状，研磨好后放入马弗炉中，在450°C保温3h，取出后再次研磨得到了不同Fe掺杂量的Fe-TiO2粉末。表1制备不同掺杂浓度时的试剂质量摩尔比0.5％1.0％1.5％2.0％2.5％九水硝酸铁（mg)51.6103.2154.8206.42583.3Cu-TiO2的制备过程3.3.1制备试剂与仪器3.3.2制备步骤分别配制不同含Cu量的制备Cu-TiO2的溶液，Cu2+/Ti的摩尔比分别以0.0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%计。①先往烧杯中倒入15ml无水乙醇，再用移液管移取9ml钛酸四丁酯至无水乙醇中，然后对其进行充分的搅拌,溶液A配制完成。②用合适的移液管分别移取0.7mL硝酸，7.5mL无水乙醇和1.4mL去离子水、三水硝酸铜四者置于烧杯中混匀，溶液B完成。③首先打开磁力搅拌器，放置好B溶液，调好搅拌速度，然后在上述溶液B中利用胶头滴管把上述A溶液以一定速度滴入，搅拌频率应该控制在不会产生气泡，溶液滴完后需要再搅拌约60min，观察到溶液变成淡黄色透明的溶液，溶胶配置完成。④将配制完成的溶胶放入恒温恒湿箱中（60%湿度，25℃），48小时后取出，得到凝胶，再将得到的凝胶放入温度为80℃的干燥箱中烘干，5小时后取出，从而得到固态状颗粒。⑤用研钵把得到的固体颗粒研磨至粉状，研磨好后放入马弗炉中，在450°C保温3h，取出后再次研磨得到不同Cu掺杂量的Cu-TiO2粉末。表2制备不同掺杂浓度时需要的摩尔比0.5％1.0％1.5％2.0％2.5％三水硝酸铜32.0364.0696.09128.11160.143.4Zn-TiO2的制备过程3.3.1制备试剂与仪器3.3.2制备步骤分别配制不同含Zn量的制备Zn-TiO2的溶液，Zn2+/Ti的摩尔比分别以0.0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%计。①先往烧杯中倒入15ml无水乙醇，再用移液管移取9ml钛酸四丁酯至无水乙醇中，然后对其进行充分的搅拌,溶液A配制完成。②用合适的移液管分别移取0.7mL硝酸，7.5mL无水乙醇和1.4mL去离子水、六水硝酸锌四者置于烧杯中混匀，溶液B完成。③首先打开磁力搅拌器，放置好B溶液，调好搅拌速度，然后在上述溶液B中利用胶头滴管把上述A溶液以一定速度滴入，搅拌频率应该控制在不会产生气泡，溶液滴完后需要再搅拌约60min，观察到溶液变成淡黄色透明的溶液，溶胶配置完成。④将配制完成的溶胶放入恒温恒湿箱中（60%湿度，25℃），48小时后取出，得到凝胶，再将得到的凝胶放入温度为80℃的干燥箱中烘干，5小时后取出，从而得到固态状颗粒。⑤用研钵把得到的固体颗粒研磨至粉状，研磨好后放入马弗炉中，在450℃保温3h，取出后再次研磨得到不同Zn掺杂量的Zn-TiO2粉末。表3制备不同掺杂浓度时需要的摩尔比0.5％1.0％1.5％2.0％2.5％六水硝酸锌39.3178.62117.93157.24196.554有机硅废水COD测定4.1水样的采集与保存在烧杯中倒入量取好的100ml水样（至少100ml)，需要在一天内测完这些水样，若超过24小时应加入浓硫酸调节水样使其pH值不能超过2，存放于0-2℃的环境下，大约可以保存七天。4.2试样的制备水样氯离子的测定先用2ml规格的移液管吸取2.00ml试样于试管中，再用移液管移取0.5ml已经配置好的硝酸银溶液加到试管中，然后摇晃均匀。，随后用胶头滴管滴入2滴已经配置好的铬酸钾溶液，摇晃几次，看颜色是否发生变化。如果出现溶液颜色从黄色变成了红色，表明氯离子质量浓度符合要求，小于1000mg/L。若溶液颜色没有发生变化，表明试样中氯离子质量浓度不符合要求，大于1000mg/L,这种情况会对实验结果造成影响。c=0.1mol/L的硝酸银溶液：称取1.71g硝酸银倒入装有100ml的烧杯中，溶解。ρ=50g/L的铬酸钾溶液：往小烧杯中倒入已经称取好的5.0g铬酸钾，再倒入少量水，轻轻晃动小烧杯使铬酸钾溶解，搅拌一会后，将上述配置好的硝酸银溶液滴加到上述小烧杯中，滴入时晃动小烧杯，观察溶液当有砖红色的沉淀时，轻轻摇晃小烧杯，静置12h后对其进行过滤，得到的溶液缓慢加入到容量瓶中用蒸馏水定容，塞紧瓶塞，放置到一旁备用。4.3水样的稀释关于水样的稀释也有一定的要求，要先搅拌水样使其均匀存在后再加水稀释，并且将被稀释的水样起码10ml，稀释倍数也应该控制在10倍以下，这样慢慢加水稀释制成试样。估测水样的COD，往预装混合试剂中用移液管量取3ml水样加入其中，此时温度会较高，应该执消解管盖来回晃动充分摇匀，保持消解管外壁干燥，然后置于设定好的165℃的加热器中加热15min，打开加热器盖子，看消解管中溶液有没有变绿，如果没有变绿，说明COD符合要求。若变绿了，说明COD不符合要求（可能太高了），用更换稀释倍数在进行测定。4.4干扰及消除氯离子浓度太高会干扰COD的测定，为了减少氯离子含量，达到减少对测量结果干扰的效果，加适量硫酸汞到水样中后，因为硫酸汞能和水样中是的氯离子生成氯化汞配合物，从而达到想要的效果。还有一种办法也可以减少氯离子从而减少对实验结果的影响就是用低量程方法测定水样COD。4.5实验步骤4.5.1校准曲线的绘制①首先为加热器插上电源，将加热器温度升高到设定的165℃。②根据高低量程要求挑选预装混合试剂，使用前应该充分混匀，拧开管盖。预装混合试剂的配制：①水：去离子水。②硫酸：ρ（）=1.84g/ml。③硫酸溶液（一份水加九份的硫酸）：先量取90ml水至大烧杯中，再用量筒量取10毫升硫酸缓慢倒到大烧杯里面，用磁力搅拌器对其搅拌，等到温度降低到一定时用于后续实验。④硫酸银-硫酸溶液（ρ（）=10g/L）：先量取300ml硫酸于烧杯中，再往量取好的300ml硫酸中倒入称好的3.0g硫酸银，放在桌子上1到2天，然后搅拌，待其充分溶解。⑤硫酸汞溶液（ρ（）=0.24g/ml）：先量取100ml的1＋9硫酸溶液，再用电子天平精确称取24.0g硫酸汞粉末，分批次缓慢加入至已量取好的硫酸中，观察粉末在硫酸中溶解完后再加入，并且再加入时用磁力搅拌机对其进行搅拌使其更快溶解，配制好的溶液可以贮存长达6个月。⑥重铬酸钾（）：优级纯。⑦浓度为0.500mol/L的重铬酸钾标准溶液：首先应将重铬酸钾放在规定温度下干燥到重量不变时，在烧杯中放入称量好的重铬酸钾24.5154g，往烧杯中小心倒入600ml的水，在搅拌的同时往烧杯中轻轻倒入100ml硫酸，让它们充分溶解，等到温度降到一定后，将配制好的溶液缓慢倒入1000ml规格的容量瓶中，加水到1000ml刻度线处，然后盖好瓶塞，来回倾倒使其混匀。配制完成的溶液可以贮存长达6个月。⑧浓度为0.160mol/L的重铬酸钾标准溶液：首先应将重铬酸钾放在规定温度下下干燥到重量不变时，在烧杯中放入称量好的重铬酸钾7.8449g，往烧杯中小心倒入600ml的水，在搅拌的同时往烧杯中轻轻倒入100ml硫酸，让他们充分溶解，等到温度降到一定后，将配制好的溶液缓慢倒入1000ml规格的容量瓶中，加水到1000ml刻度线处，然后盖好瓶塞，来回倾倒使其混匀。配制完成的溶液可以贮存长达6个月。高低量程预装混合试剂的区别在于重铬酸钾溶液的浓度，按照表4要求用合适的移液管分别加入三种溶液，拧紧瓶塞，来回倒置消解管内溶液，当温度降至约21℃室温后，放在暗处保存。当要使用存放较长时间的预装混合试剂时，应先混匀再使用。表4预装混合试剂及方法（试剂）标识测定方法测定范围/(mg/L)需要的重铬酸钾溶液量/ml需要的硫酸汞溶液量/ml需要的硫酸银-硫酸溶液量/ml消解管规格/mm比色池（皿）分光光度法高量程100-10001.00（⑦）0.506.00低量程15-2501.00（⑧）0.506.00③因为不管高低量程，试样用量都用移液管取3ml加入到消解管中。表5分析测定条件测定方法测定范围/(mg/L)试样用量/ml比色池（皿）规格/mm测定波长/nm检出限/(mg/L)比色池（皿）分光光度法高量程100-10003.0020600±2022低量程15-2503.0010440±203.0COD标准系列溶液的配制⑩邻苯二甲酸氢钾：基准级或优级纯EQ\o\ac(○,11)邻苯二甲酸氢钾COD标准贮备液EQ\o\ac(○,12)COD值为5000mg/L的标准贮备液：用恒温箱干燥邻苯二甲酸氢钾，干燥后的药品用电子天平称取所需量2.1274g加入到已有250毫升蒸馏水的大烧杯中，用玻璃棒搅拌溶解充分后引流至500毫升容量瓶中，加一定的水（①）到刻度线，来回倾倒混匀。此配制好的溶液应被放于2-8℃环境下下贮存，加水稀释前加入一定量的硫酸使其可以常温保存，可稳定保存30天。EQ\o\ac(○,13)COD值为1250mg/L的标准贮备液：用25ml规格的胖肚移液管分两次移取50.00mlCOD标准贮备液（EQ\o\ac(○,12)）加入到200ml规格容量瓶中，加一定量水（①）到刻度线，来回倾倒摇晃。将该溶液放于2-8℃环境下贮存，可贮存30天。EQ\o\ac(○,14)邻苯二甲酸氢钾COD标准系列使用液EQ\o\ac(○,15)高量程（最大测定值为1000mg/L）COD标准系列使用液：COD值和分别为1000mg/L(50.00ml)、800mg/L(40.00ml)、600mg/L(30.00ml)、400mg/L(20.00ml)、200mg/L(10.00ml)、100mg/L(5.00ml)。分别用合适规格的移液管量取如上对应体积的COD标准贮备液（12），依次移入250ml规格的容量瓶中，加水（①）定容至250ml刻度线，每个容量瓶上都贴上对应的标签，来回倾倒摇匀。此溶液应放在2-8℃的环境下贮存，可贮存30天。EQ\o\ac(○,16)低量程（最大测定值为250mg/L）COD标准系列使用液：COD值分别为250mg/L（50.00ml)、200mg/L(40.00ml)、150mg/L(30.00ml)、100mg/L(20.00ml)、50mg/L(10.00ml)、25mg/L(5.00ml)。分别用合适规格的移液管量取如上对应体积的COD标准贮备液（13），依次移入250ml容量瓶中，加水（①）定容至250ml刻度线，每个容量瓶上都贴上对应的标签，来回倾倒摇匀。此溶液应放在2-8℃的环境下，可贮存30天。④将消解管盖紧防止加热时会有溶液溢出，温度会有点高，所以手执管盖来回摇晃消解管中溶液，使溶液均匀，若消解管外壁有残液应用擦净纸擦干，确保管外壁保持干燥。⑤打开加热器，看加热器是否达到165℃，达到了就可以放入消解管开始加热，若加热器温度有所降低，应等到温度升到165℃后再放入消解管进行加热，加热15min。⑥打开加热器盖将消解管从加热器中取出，置于消解管支架，等到消解管溶液温度下降至差不多60℃时，来回晃动消解管多次，充分混匀溶液，用擦净纸擦净消解管外壁使管外壁保持干燥，置于消解管支架，等到温度降到室温。⑦使用高量程方法时需要先将分光光度计波长设定至600nm±20nm，以水（①）为参照液，将水（①）和已降至室温的溶液依次倒入比色皿中，注意要润洗数次，要用擦净纸擦干净比色皿外部使其保持干净干燥，依次放入分光光度计，盖上盖子对分光光度计进行调零后进行测量，记录吸光度值。使用低量程方法时需要先将分光光度计波长设定至对应波长440nm±20nm，把水（①）当作参照液，将水（①）和已降至室温的溶液依次倒入比色皿中，注意要润洗数次，擦净纸擦干净比色皿外部使其保持干净干燥，依次放入分光光度计，盖上盖子对分光光度计进行调零后进行测量，记录吸光度值。 ⑧高量程校准曲线需要用6组标准使用溶液测量得到的吸光度值和空白组测量得到的吸光度值相减，用这组数据绘制而成的曲线。低量程校准曲线需要用空白组测量得到的吸光度值和6组标准使用溶液测量得到的吸光度值，用这组数据绘制而成的曲线。4.5.2空白试验按照4.1.1.1至4.1.1.7的流程测定水的吸光度值，空白组应与试样一起放入分光光度计中进行测定。4.5.3试样的测定①根据高量程：用移液管移取浓度为0.500mol/L的溶液1ml、溶液0.5ml、溶液6ml低量程：用移液管移取浓度为0.160mol/L的溶液1ml、溶液0.5ml、溶液6ml的要求量取对应浓度和对应用量的溶液依次小心加入消解管中，试样稀释后进行摇匀，摇匀后用移液管移入对应体积3ml的试样。②按照4.1.1.1至4.1.1.8的步骤进行测定。③选择含汞预装混合试剂可以掩蔽含氯试样中的氯离子，减小氯离子对实验结果的干扰。放入加热器之前应来回充分摇匀消解管中的溶液，可以去除氯离子同容易形成的白色沉淀，以免影响测定。④有时消解液会出现有絮凝状物质或底部有沉淀的现象，这些都会影响比色测定，所以先要使用离心机对其进行离心得到较干净透明的溶液后方可进行测定。若进行离心后还是无法达到预期效果，样品还是很浑浊的话，就不应该用这种测定办法。⑤如果有沉淀沉在管底，会影响测量结果，测定的溶液应从消解管上清夜中取得，小心倾倒消解管中的表面较澄清的溶液于玻璃比色池（皿）中然后进行测定。⑥可通过两条高低量程校准曲线中查得COD值，还可以通过光度计自动计算得到COD值。4.5.4结果计算在600nm±20nm波长测量时，水样COD的计算：ρ（COD）=n[k（）+a]在440nm±20nm波长测量时，水样COD的计算： ρ（COD）=n[k（）+a]式中：ρ（COD）——水样COD值，单位为mg/L;n——水样稀释倍数； k——校准曲线灵敏度，单位为（mg/L）/1； As——试样测定的吸光度值，单位为1；Ab——空白试验测定的吸光度值，单位为1；a——校准曲线截距，单位为mg/L。5实验结果5.1标准曲线的绘制5.1.1高量程校准曲线表6COD空白组100mg/L200mg/L400mg/L600mg/L800mg/L1000mg/L吸光度0.0440.0870.1130.1610.2010.2370.286差值0.0430.0690.1170.1570.1930.242图1高量程标准曲线5.1.2低量程校准曲线表7COD空白组25mg/L50mg/L100mg/L150mg/L200mg/L250mg/L吸光度1.3750.7520.6610.6570.5410.4620.349差值0.6230.7140.7180.8340.9131.026图2低量程标准曲线5.2不同变量对有机硅废水COD的影响结果原水；COD933.225.2.1不同催化剂取100ml原水于150ml的锥形瓶中，加入0.1g的2％，反应15min后进行离心处理，取3ml上清液，稀释两倍，摇匀。吸取3ml于已经配好的消解液中。刚加完溶液后消解管外壁温度会稍高，手拿消解管上部分放入预热好的加热孔中加热15min，时间到了后取出消解管放在消解管支架上，当温度差不多降到60℃左右，来回倒置消解管中溶液，使消解管管内溶液得到充分摇匀，然后用擦净纸擦干管外层的残液，置于消解管支架，等到温度降至室温。测吸光度。2％Zn-,2％Fe-操作同上。（选择COD去除率最高的催化剂）表8催化剂种类2％Fe-2％Zn-2％Cu-吸光度0.1360.1670.121COD309.52395.27240.21降解率33.7％15.3％48.5％5.2.2不同pH2％Cu-催化剂,取100ml原水于150ml的锥形瓶中，加入0.1g的2％Cu-，反应15min后进行离心处理，取上清液调pH（1/3/5/7/10），取3ml稀释两倍，摇匀。吸取3ml于已经配好的消解液中。刚加完溶液后消解管外壁温度会稍高，手拿消解管上部分放入预热好的加热孔中加热15min，时间到了后取出消解管放在消解管支架上，当温度差不多降到60℃左右，来回倒置消解管中溶液，使消解管管内溶液得到充分摇匀，然后用擦净纸擦干管外层的残液，置于消解管支架，等到温度降至室温。测吸光度。图35.2.3不同投加量2％Cu-,取100ml原水于150ml的锥形瓶中，加入0.1g/0.2g/0.3g/0.4g/0.5g/0.6g的2％，反应15min后进行离心处理，取3ml上清液，稀释两倍，摇匀。吸取3ml于已经配好的消解液中。刚加完溶液后消解管外壁温度会稍高，手拿消解管上部分放入预热好的加热孔中加热15min，时间到了后取出消解管放在消解管支架上，当温度差不多降到60℃左右，来回倒置消解管中溶液，使消解管管内溶液得到充分摇匀，然后用擦净纸擦干管外层的残液，置于消解管支架，等到温度降至室温。测吸光度。图45.2.4不同反应时间取100ml原水于150ml的锥形瓶中，加入0.1g的2％Cu-，反应15min/30min/60min/90min/120min/150min后进行离心处理，取3ml上清液，稀释两倍，摇匀。吸取3ml于已经配好的消解液中。刚加完溶液后消解管外壁温度会稍高，手拿消解管上部分放入预热好的加热孔中加热15min，时间到了后取出消解管放在消解管支架上，当温度差不多降到60℃左右，来回倒置消解管中溶液，使消解管管内溶液得到充分摇匀，然后用擦净纸擦干管外层的残液，置于消解管支架，等到温度降至室温。测吸光度。图55.2.5Cu-催化剂中铜离子不同掺比取100ml原水于150ml的锥形瓶中，加入0.1g的0.5％（1％/1.5％/2％/2.5％），反应15min后进行离心处理，取3ml上清液，稀释两倍，摇匀。吸取3ml于已经配好的消解液中。刚加完溶液后消解管外壁温度会稍高，手拿消解管上部分放入预热好的加热孔中加热15min，时间到了后取出消解管放在消解管支架上，当温度差不多降到60℃左右，来回倒置消解管中溶液，使消解管管内溶液得到充分摇匀，然后用擦净纸擦干管外层的残液，置于消解管支架，等到温度降至室温。测吸光度。图65.2.6光的变量 所有原水pH都调节至≤2,取300ml于烧杯中中，加入1.5g的1.5％，进行光催化反应150min后进行离心处理，取3ml上清液，稀释两倍，摇匀。吸取3ml于已经配好的消解液中。刚加完溶液后消解管外壁温度会稍高，手拿消解管上部分放入预热好的加热孔中加热15min，时间到了后取出消解管放在消解管支架上，当温度差不多降到60℃左右，来回倒置消解管中溶液，使消解管管内溶液得到充分摇匀，然后用擦净纸擦干管外层的残液，置于消解管支架，等到温度降至室温。测吸光度。吸光度0.123COD=220.01降解率52.8％5.2.7最佳方案取200ml于烧杯中，加入1.0g的1.5％，进行光催化反应150min后取上清液调pH至12，进行离心处理，取3ml上清液，稀释两倍，摇匀。吸取3ml于已经配好的消解液中。刚加完溶液后消解管外壁温度会稍高，手拿消解管上部分放入预热好的加热孔中加热15min，时间到了后取出消解管放在消解管支架上，当温度差不多降到60℃左右，来回倒置消解管中溶液，使消解管管内溶液得到充分摇匀，然后用擦净纸擦干管外层的残液，置于消解管支架，等到温度降至室温。测吸光度。用低量程：吸光度0.691COD=60.69降解率87％5.2.8讨论①Zn-、Cu-、Fe-三种催化剂，Cu-去除效率最明显。②催化剂的投加量增多，COD去除率越来越高，但投加量增加到一定程度，COD去除率增加不大。③光照时间为变量，光照越久COD降解率也会增大。反应刚开始时反应速度快，效果更明显，越到反应末期，反应速度变慢。④Cu-不同掺杂比例的去除效率效果也不同，其中1.5％Cu-的COD去除效率最高。6结论与展望6.1结论光催化氧化能有效去除有机硅废水的COD。Cu-