染料废水是指用苯、甲苯及萘等为原料经硝化、碘化生产中间体，然后再实施重氮化、巧合及硫化反响制造染料、颜料生产过程中排出的废水。由于生产的染料、颜料及其中间体品种繁多，废水的性质各不相同。通常分为酸性废水，碱性废水。废水中含酸、碱、铜锌等金属盐、硫化碱等复原剂、氯化钠等氧化剂以及中间体等。

　　染料行业是工业废水排污大户，具有废水量大、有机污染物含量高、色泽深和可生化性较差等特性，据统计正在运用的染料达万种之多，它们构造复杂、生物可降解性低，大多具有潜在的毒性特征，其中很多染料工业废水处理用常规办法难以到达处置效果。

　　本研讨中以某印染厂含有酸性红的染料废水为来源，经初步混凝、生化沉淀的一体化设备处置后，采用臭氧-粉末活性炭对染料废水实施深度处置，调查不同反响时间、臭氧投加量、粉末活性炭投加量、pH值关于此种染料废水的色度及COD去除率的影响。

　　1、资料与办法

　　1.1 废水来源及水质

　　本研讨的染料废水来源于某家印染厂，该厂排放的废水含有大量的偶氮染料酸性红，偶氮染料是印染工艺中最普遍的一类合成染料，用于多种自然和合成纤维的染色和印花，也用于油漆、塑料、橡胶等的着色。在特殊条件下，它能合成产生20多种致癌芳香胺，经过活化作用改动人体的DNA构造惹起病变和诱发癌症。

　　该印染厂区生产排放的废水进入污水站，经初步混凝和生化沉淀一体化设备处置后，取一体化设备出水按一定比例投加酸(盐酸)、碱(氢氧化钠)平均混合成不同pH值范围内的废水，详细水质见表1。

　　1.2 实验设备、资料及检测办法

　　实验设备采用济南思达科臭氧发作器，型号SDK-A-500，臭氧产量为50g/h，臭氧投加浓度0～300mg/L，采用200目优质粉末活性炭，物化性质为：外表积1050～1200m2/g，碘值1000～1150mg/g，水分含量5%～8%。采用禹州迪博牌小型板框压滤机，型号BAM4/450-30U，过滤面积4m2，过滤压力0.6MPa。

　　水质检测指标主要有COD、pH值、色度等，采用TR-208B便携式COD测定仪(深圳同奥科技)，HI98103笔式酸度计(青岛路博伟业)。色度的测定办法采用稀释法。

　　1.3 详细实验办法

　　1.3.1 最佳反响时间确实定

　　取1L的烧杯若干个，注入一体化设备出水，经过臭氧发作器投加臭氧，投加量为100mg/L，在反响时间分别为10、20、30、40、50、60min的条件下，取1/2出水，静置1h用于合成水中剩余臭氧。测定COD和色度。

　　在上述臭氧氧化处置后的废水中参加粉末活性炭100mg/L，烧杯中持续搅拌使炭水充沛接触，在反响时间分别为10、20、30、40、50、60min的条件下，取1/2出水，待炭层自然沉淀后，取上层清液，测定COD和色度。

　　经过上述实验，依据去除效果肯定最佳反响时间。

　　1.3.2 最佳反响pH值确实定

　　自制一套处置才能为100L/h的深度处置设备，详细工艺流程图如图1。工艺流程为：以1.1中所述的不同pH值下的酸碱染料废水为来源，分别将进水的pH值调至4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，注入进水池中，经提升泵提升至臭氧投加池，此处经过臭氧发作器投加臭氧，投加量为100mg/L，随后废水进入到臭氧反响池(停留时间为30min)，此处实施臭氧氧化合成反响，反响时间为30min，随后进入粉末活性炭投加池，此处经过计量给料机投加，粉末活性炭投加量为100mg/L，随后进入粉末活性炭吸附池(停留时间为40min)，实施有机污染物的吸附，反响时间为40min，炭水混合物经泵保送到板框压滤机脱水，经炭水别离处置后的废水排出，废炭现场搜集后外运处置。分别对上述7组实验的板框压滤机出水口取出水测定COD、色度值。依据去除效果，得出臭氧-粉末活性炭结合深度处置的最佳pH值。

　　1.3.3 不同加药量对处置效果的影响

　　在上述最佳pH值(pH值=9.0)条件下，分别采用臭氧投加量为：50、100、150、200、250、300mg/L，臭氧氧化池停留时间为30min，粉末活性炭投加量为100mg/L，分别对上述6组实验的板框压滤机出水口取出水测定COD、色度值，依据去除效果得出最佳臭氧投加量。同时，采用臭氧投加量100mg/L，粉末活性炭投加量50、100、150、200、250、300mg/L，分别对上述6组实验的板框压滤机出水口取出水测定COD、色度值，依据去除效果得出最佳粉末活性炭投加量。

　　2、结果剖析

　　2.1 最佳反响时间确实定

　　不同的反响时间下，臭氧-粉末活性炭工艺对相同浓度酸性红染料废水的COD及色度去除率，如图2所示。

　　由图2可见，随着反响时间的增加，采用臭氧氧化和活性炭吸附法，废水COD去除率均呈上升趋向，臭氧氧化法在反响时间到达30min时到达稳定，COD去除率为43%，30min后随着时间增加，去除率增长迟缓。同时，粉末活性炭吸附法在反响时间到达40min时到达稳定，COD去除率为87%，40min后随着时间增加，去除率增长迟缓。

　　因而，能够肯定30min为臭氧氧化的最佳反响时间，40min为粉末活性炭吸附的最佳反响时间。以下的研讨均以此反响时间来实施。

　　2.2 最佳pH值确实定

　　不同的pH值条件下，臭氧-粉末活性炭工艺对相同浓度酸性红染料废水的COD及色度的单独去除率和整体去除率，如图3～图6所示。

　　据文献所述，在酸性条件下，臭氧主要依托O3分子氧化，在碱性条件下，主要依托·OH的氧化作用，因·OH的氧化性强于O3，偏碱性条件更有利于臭氧实施氧化反响；但随着pH值的持续升高，臭氧分子的合成速率会加快，从而造成臭氧氧化效率降低，因而臭氧氧化反响的最佳pH值范围取7～10为宜。

　　粉末活性炭吸附才能和吸附速度是权衡吸附过程的主要指标。吸附才能的大小是用吸附量来权衡的。活性炭的吸附才能与活性炭的孔隙大小和构造有关，颗粒越小，孔隙扩散速度越快，活性炭的吸附才能就越强;污水的pH值对活性炭的吸附也有一定的影响，据文献剖析，活性炭在酸性条件下比在碱性条件下有较高的吸附量。

　　由图3、4可见，随着pH值的升高，臭氧氧化对废水COD的单独去除率逐步升高，在pH值=9之后逐步趋于平缓;COD去除率稳定在64%，同时随着pH值的升高，粉末活性炭吸附对废水COD的单独去除率逐步降低，但在pH值=4～5之间，降落较平缓，COD去除率稳定在88%。臭氧氧化-粉末活性炭结合处置的整体COD去除率呈上下动摇趋向，在pH值=9时到达峰值，整体去除率为92.8%。

　　关于色度的去除，由图5、6可见，随着pH值的升高，臭氧氧化对废水色度的单独去除率逐步升高，在pH值=10时去除率到达72.5%;同时随着pH值的升高，粉末活性炭吸附对废水色度的单独去除率逐步降低，但在pH值=5～6之间，降落较平缓，色度去除率稳定在88.6%。臭氧氧化-粉末活性炭结合处置的整体色度去除率呈上下动摇趋向，在pH值=8～9时到达峰值，色度整体去除率为95.83%。

　　2.3 加药量对去除效果的影响

　　由图7可见，在粉末活性炭加药量(100mg/L)维持不变的前提下，随着臭氧投加量的增大，臭氧氧化对废水COD的单独去除率逐步升高，在臭氧加药量到达200mg/L时趋于平缓;COD去除率稳定在68%，同时随着臭氧投加量的升高(粉末活性炭加药量不变)，粉末活性炭吸附对废水COD的单独去除率呈迟缓上升的趋向，在臭氧加药量为300mg/L时，粉末活性炭对COD的单独去除率到达了81.5%。这可能是由于臭氧氧化反响惹起了废水中酸度的增加，而粉末活性炭在偏酸性的条件下吸附才能将会加强，臭氧浓度越高，产生的酸度就越高，更有利于粉末活性炭对有机污染物的吸附作用，因而固然本身的加药量不变，其单独COD去除率依然会有迟缓的上升。

　　由图8可见，在臭氧加药量(100mg/L)维持不变的前提下，随着粉末活性炭投加量的增大，粉末活性炭对废水COD的单独去除率逐步升高，在加药量到达250mg/L时趋于平缓;COD去除率稳定在90%。

　　依据目前国内的研讨结果，在应用臭氧氧化技术处置印染废水的过程中，废水的COD和色度去除效果随单位时间内臭氧用量的增加而提升。这是由于随着单位时间内反响体系中臭氧用量的增加，气态臭氧向废水中溶解态臭氧扩散的传质速率提升，使废水中溶解的臭氧浓度提升，参与氧化降解废水中有机污染物反响的臭氧分子数增加，从而加强了废水的处置效果。

　　由图9可见，在粉末活性炭加药量(100mg/L)维持不变的前提下，随着臭氧投加量的增大，臭氧氧化对废水色度的单独去除率逐步升高，在臭氧加药量到达250mg/L时趋于平缓;色度去除率稳定在90%，同时随着臭氧投加量的升高(粉末活性炭加药量不变)，粉末活性炭吸附对废水COD的单独去除率呈上下动摇的趋向，在臭氧加药量为100mg/L时，粉末活性炭对色度的单独去除率到达了峰值，为85.7%，阐明废水酸度的增加关于粉末活性炭的脱色作用并无明显的影响。

　　由图10可见，在臭氧加药量(100mg/L)维持不变的前提下，随着粉末活性炭投加量的增大，粉末活性炭对废水色度的单独去除率逐步升高，在加药量到达250mg/L时趋于平缓;色度去除率稳定在94%。

　　3、结论

　　(1)关于此种含酸性红偶氮染料的废水处置，采用臭氧氧化-粉末活性炭深度处置工艺，关于COD和色度的去除有显著效果。实验结果标明，为到达最好的去除效果，该工艺的最佳反响时间为：臭氧氧化30min，粉末活性炭吸附40min。

　　(2)随着pH值的升高，臭氧氧化对废水COD、色度的单独去除率均逐步升高，在pH值=9之后逐步趋于平缓;同时随着pH值升高，粉末活性炭吸附对废水COD、色度的单独去除率逐步降低，臭氧氧化-粉末活性炭结合处置的整体COD、色度去除率呈上下动摇趋向，两种去除率均在pH值=9时到达峰值，肯定本工艺处置此种废水的最佳pH值条件为pH值=9。

　　(3)在粉末活性炭加药量维持不变的前提下，随着臭氧投加量的增大，臭氧氧化对废水COD、色度的单独去除率均逐步升高，在臭氧加药量到达250mg/L时趋于平缓;在臭氧加药量维持不变的前提下，随着粉末活性炭投加量的增大，粉末活性炭吸附对废水COD、色度的单独去除率均逐步升高，在活性炭加药量到达250mg/L时趋于平缓;依据此实验结果可依照实践需求肯定最佳加药量。

　　(4)采用臭氧-粉末活性炭结合深度处置染料废水的工艺，可有效调理和控制加药量、pH值、反响时间等要素，可最大水平的降低投资本钱以及运营本钱，本工艺具有较高的可行性。