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近年来,我国的染料工业得到了迅速发展,但是染料生产废水的环境污染问题也随之而来。活性染料废水以其色度深、盐分高、有机物浓度高、生物可降解性差等特点而成为染料废水处理的难题之一。电凝聚技术对活性染料废水有良好的处理效果,在电凝聚出水中投加H2O2,与电凝聚反应中生成的Fe2+形成Fenton氧化反应,可进一步降低废水的COD和色度,使出水水质得到保障。基于此,本文采用电凝聚-Fenton氧化组合工艺对活性染料废水进行预处理试验研究。
利用响应面法对影响电凝聚处理效果的主要因素(初始pH值、电解时间和电流密度)进行分析,建立了COD去除率的二次响应曲面模型,该模型高度显著(P=0.0002),拟合效果较好。借助Matlab优化工具箱得出最佳的工艺条件为:初始pH值4.67,电解时间47.5min和电流密度78.8mA/cm2,在此条件下电凝聚对活性染料废水的COD去除率达到最大(77.05%)。
Fenton试剂H2O2/Fe2+质量比、pH值和反应时间是Fenton氧化的主要影响因素,通过单因素试验确定了反应体系的最佳操作条件:H2O2/Fe2+=4:1(FeSO4-7H2O投加量2g/L,30%H2O2投加量5mL/L),pH=3,反应时间30min。
电凝聚-Fenton氧化组合试验表明,活性染料废水COD、色度去除率可分别达到85%和95%以上,出水水质指标低于园区污水处理厂接管标准。该工艺具有流程简单、运行效果稳定、处理成本相对合理等特点,并可显著提高废水的可生化性,为排入园区污水处理厂进行后续生化处理创造了条件。