高浓度分散蓝染料废水的湿式氧化研究

在2L高压间歇反应釜中,研究了湿式氧化对高浓度分散蓝染料废水处理的效果、反应温度的影响和动力学特征。

研究表明:温度是分散蓝染料废水湿式氧化的关键影响因素,升温有利于氧化效果的提高;进水CODCr46710mg/L在255℃、1.25倍理论供氧量下反应2h,CODCr去除率达72.1%,可生化性显著提高,色度完全被去除。建立了三参数通用动力学模型,合理解释了湿式氧化过程。 关键词:分散蓝染料 废水 湿式氧化CODCr动力学模型 染料种类有硫化、分散、酸性、碱性、中性、直接、还原、活性和阳离子等十多类,品种达500多种。


染料废水一般含有苯系、萘系、蒽醌系、卤化物、硝基物、苯胺和酚类等有机物,有机物浓度和色度高、难降解物质多。一般采用二级生化加物化后处理工艺,但对难降解有机物处理效果较差。本文的染料废水取自江苏某化工厂,该厂生产分散兰60#染料,属蒽醌型分散染料,是以蒽醌酸酐与二甲基甲酰胺、甲基丙胺在乙醇溶剂中缩合而成,回收溶剂后排放的废水中含有大量蒽醌系、乙醇等原料和中间体,有机物浓度高,可生化性差,属于典型高浓度难降解有机废水,目前缺乏经济有效的处理技术。

高浓度分散蓝染料废水的湿式氧化研究

湿式氧化(WetAirOxidation,WAO)是在较高温度(125～350℃)和压力(0.5～20MPa)下,以空气或纯氧为氧化剂,将液相中有机物氧化分解成无机物或小分子有机物的方法。与常规方法相比,湿式氧化具有适用有机物浓度高、处理效率高、二次污染低、反应速度快、可回收能量及物质等特点[1],因而受到环境界的广泛重视。第一个WAO专利是Strehlenert于1911年提出,20世纪60年代以后,WAO在回收纸浆化学品、污水厂污泥氧化和活性炭再生等得到了应用[2],从20世纪70年代至今,WAO的研究和应用范围迅速扩展到有毒有害废水及废物的处理,尤其在处理含酚、氰、腈等有毒有害物质方面有大量的文献报导,研究内容从适用性深入到反应机理及动力学[3～5]。 本文研究了分散蓝染料废水湿式氧化的处理效果和动力学特征,为工程应用提供理论依据和技术指导。 1实验装置、方法与实验水质

1.1实验装置 。反应釜为FYX22a型永磁旋转搅拌高压釜(2L),由容器、搅拌装置、加热炉、冷却系统和控制系统等组成。 反应釜由直流调速电机带动磁力耦合器进行搅拌,并由控制器调节转速。反应温度由加热炉通过智能控制器控制(±2℃)。


1.2实验方法 采用间歇湿式氧化,氧化剂为氧气。试验时首先加入400mL水样,密封反应釜,充入定量氧气后加热,达到预设温度时开启搅拌并维持在500r/min,在预定时刻从冷凝器取样分析。 1.3水质分析方法 CODCr采用重铬酸钾法;TOC采用TOC分析仪测定;pH采用精密数显酸度计测定。

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