Fenton法脱色降解活性黑KN-B模拟废水开题报告

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1、开题报告Fenton法脱色降解活性黑KN-B模拟废水一、选题的背景、意义随着工业的迅猛发展，水环境污染问题也日趋严重。当前，水资源污染是世界各国普遍面临的急需解决的问题之一。染料工业是我国纺织、轻工、化工等领域重要的组成部分。目前，我国染料的年产量和贸易量都居世界第一位，其中70％-80％是偶氮染料。在2001年出台的《印染行业废水污染防治技术政策》中指出，据不完全统计每年纺织行业排放废水量多达9亿多吨，居工业排放量的第六位。染料废水含有大量的残余染料和助剂，主要污染物包括悬浮物(SS)、化学需氧量(COO)、生化需氧量(BOD)、热、色度

2、、酸性、碱性、以及其它可溶物质。染料废水如果直接排放，会对当地水环境造成不可估量的损失．一方面染料废水会降低水体透光性，削弱水生植物的光合作用，从而影响整个水体生态系统的稳定性；另一方面，染料，尤其是偶氮染料和与苯胺结构相连的二重氮类染料，以及染料的添加剂和中间产物如芳香胺等，都具有较强的毒性和致癌作用，会对生态环境产生长期的不良影响。目前，有数种染料废水的脱色方法，但都不能单独有效地使用。例如；絮凝处理法能有效地对不溶性染料(如分散染料)进行脱色，但对溶解染料作用却不大；在絮凝过程中还会产生大量的污泥，这本身也是一种污染物并会增加处理费用

3、。臭氧氧化处理法虽能较为有效地对很多染料(分散染料除外)进行脱色，但不能有效去除COD；此外，臭氧氧化处理法的脱色效果还会因废水中的杂质而降低，这将增加臭氧的消耗量和处理费用。活性碳吸附法不适用于不溶性染料。生物处理法会因染料对生物的毒性作用而不能有效的脱色。印染工业要用到许多不同的染料和颜料。全世界每年生产染料大约700000吨。这几年来，估计每年制造和生产染料的12％作为废水被排放掉，而被排放染料的20％是通过废水处理设备进入环境，这些流出的废水导致严重的污染。从染坊流出的废水不仅从审美角度让人感到厌恶，而且BOD(生物需氧量)、COD

4、(化学需氧量)、TOC(总有机碳)、悬浮物具有较高的浓度，使得环境恶化。染料又分为三种：按来源划分(天然和合成染料)、按应用性能划分、按化学结构划分。常用后两种分类方法。染料按应用性能分为以下几类：直接染料、酸性染料、分散染料、活性染料、还原染料、阳离子染料、冰染染料、缩聚染料等。按化学结构分类(主要是根据染料所含共轭体系的结构来分)可分为：偶氮、酞菁、蒽醌、菁类、靛族、芳甲烷、硝基和亚硝基等染料。偶氮染料是工业上使用最广泛的染料之一，且是合成染料中为数较多的一种。据统计，在印染染整过程中，排放废水中约含10％～15％的偶氮染料。偶氮染料本

5、身无毒，但在厌氧条件下，偶氮染料在微生物的作用下形成致癌芳香胺。文献指出偶氮染料经还原可裂解出一种或多种致癌芳香胺，因此规定在最终产品或产品染色部分上的偶氮染料的芳香胺浓度不能超过30p：pm。偶氮染料结构复杂，化学稳定性高，难以生物降解，是重要的环境污染物，是水处理领域的研究热点和难点。水体遭受酚污染后会严重影响水产品的质量和产量。水体中低浓度酚会影响鱼类的回游繁殖，使鱼类有酚昧；高浓度酚将引起鱼类大量死亡，甚至绝迹。酚的毒性可大大抑制水生微生物(如细菌、海藻等)的自然生长，有时甚至使其停止生长[1]。浓度在大于500mg·L-1的含酚废

6、水称为高浓度含酚废水。对商浓度含酚废水进行回收处理一直备受关注，比较常见的回收处理方法有萃取法和吸附法。采用与水不相溶的有机溶剂萃取废水中的酚类物质[2]，具有比较高的回收率。但处理后的出水还留有相当数量的酚；而且有机溶剂在废水中的轻微溶解度不仅会导致有机溶剂的损失，还会增加废水中有机物的含量，造成对环境的二次污染。浓度在5～500mg．L-1的含酚废水称为中等浓度含酚废水。中等浓度含酚废水的处理方法有生物法、活性炭吸附法及化学氧化法等。在无高浓度有毒物质或存在预先脱除有毒物质工艺的情况下，对中等浓度含酚废水来说，生物处理法是应用最广的处理

7、方法。生物处理工艺包括活性污泥法、氧化塘、氧化沟、生物滤池，但生物法所能处理的含酚废水一般要求酚含量在100mg．L-1以下，对其它污染物也有一定要求。在工业废水中，往往存在着对微生物有抑制和毒害作用的有毒物质，使细胞的正常结构遭到破坏，菌体内的酶因变质而失去活性。活性炭吸附法对于中等浓度的含酚废水也有较好的处理效果，但也存在着与高浓度含酚废水活性炭吸附法相同的缺点。除活性炭之外，炉灰、煤粉、半焦碳、硅藻、磺化煤、煤渣、二氧化硅、木粉以及氢氧化铝等也可以作为回收含酚废水中酚的吸附剂[3]。化学氧化法对于处理中等浓度含酚废水具有较好的效果，采

8、用的氧化剂主要有高锰酸钾、液氯、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧和过氧化氢等。WongC．和Dequittner认为使用过氧化氢脱酚在很多方面优于其他化学氧化剂[4]。使用氯的不足之处在