印染是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，但其生產(chǎn)過(guò)程中廢水排放量大，水質(zhì)成分復(fù)雜，具有高COD、高色度、處置難度大等特征，特別是隨著仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，在印染過(guò)程中參加多種難以生物降解的新型助劑，進(jìn)一步增加了印染工業(yè)廢水處理難度，出水很難到達(dá)《紡織染整工業(yè)水污染物排放規(guī)范》(GB4287—2012)排放值請(qǐng)求，需在常規(guī)的預(yù)處置和生化處置后對(duì)廢水實(shí)行深度處置。

　　高鐵酸鈉是一種新型綠色強(qiáng)氧化劑，能快速殺滅水中的細(xì)菌和病毒，氧化合成各種有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物，并能脫色除臭，其合成產(chǎn)物Fe3+還具有優(yōu)秀的絮凝凈水作用。高鐵酸鈉兼具氧化、絮凝和殺菌消毒等效果，是環(huán)境友好型的多功用廣譜水處置劑。

　　本文以生產(chǎn)鈦白粉的廢棄物硫酸亞鐵為主要原料合成高鐵酸鈉，并用于深度處置含有機(jī)磷的印染廢水。研討了高鐵酸鈉投加量、初始pH、反響時(shí)間對(duì)水樣COD、TP和色度的去除效果，并與PFS、PAC實(shí)行比照。

　　一、資料與辦法

　　1.1實(shí)驗(yàn)用水

　　實(shí)驗(yàn)所用含有機(jī)磷印染廢水取自河南新鄉(xiāng)某印染企業(yè)生化二沉池出水，其有機(jī)磷主要來(lái)源于PROBAN阻燃布生產(chǎn)線的四羥甲基氯化磷。該企業(yè)有機(jī)磷阻燃廢水經(jīng)預(yù)處置去除90%的總磷含量后與其他生產(chǎn)廢水混合，再經(jīng)“UASB厭氧+初沉池+水解酸化+好氧生化處置+二沉池+氧化脫色”處置后排入園區(qū)污水處置廠。

　　外排水執(zhí)行《紡織染整工業(yè)水污染物排放規(guī)范》(GB4287—2012)表1中間接排放限值請(qǐng)求，其中請(qǐng)求CODCr≤200mg/L、TP≤1.5mg/L、色度≤80倍。所取水樣CODCr260mg/L、TP2.7mg/L、色度160倍、pH7.83。

　　1.2儀器與試劑

　　儀器：98-3型數(shù)顯磁力攪拌器；pHS-3C型數(shù)字酸度計(jì)；電熱恒溫水浴鍋；YP6001型電子天平；AR2140型電子剖析天平；XFS-280手提式壓力蒸汽滅菌器。

　　試劑：七水合硫酸亞鐵(某鈦白粉廠廢棄物，七水合硫酸亞鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)>90%)；次氯酸鈉(市售工業(yè)級(jí)，有效氯體積分?jǐn)?shù)10%)；PFS(市售工業(yè)級(jí)，紅褐色液體，密度1.4g/mL，Fe2O3含量16.4%)；PAC(市售工業(yè)級(jí)，黃褐色液體，密度1.2g/mL，Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.6%)；硫酸、氫氧化鈉、過(guò)硫酸鉀、磷酸、抗壞血酸、鉬酸銨、酒石酸銻鉀、硫酸銀、硫酸汞、高錳酸鉀、硫酸亞鐵銨和1，10-菲羅啉等均為剖析純。

　　1.3高鐵酸鈉的制備

　　次氯酸鹽氧化法被以為是合成高鐵酸鹽的最好辦法。取一定量的次氯酸鈉置于燒杯中，參加氫氧化鈉，攪拌溶解，待溶解完整后遲緩參加一定量的硫酸亞鐵，攪拌反響一段時(shí)間，濾去沉淀，即得高鐵酸鈉溶液。所制備高鐵酸鈉為紫紅色液體，密度1.25g/mL，高鐵酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)15.6%。反響式如下：

　　1.4實(shí)驗(yàn)辦法

　　取1000mL水樣于燒杯中，調(diào)理水樣pH，參加一定量的高鐵酸鈉，以200r/min的速度攪拌反響一定時(shí)間，再參加2.0mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的聚丙烯酰胺(PAM)，以100r/min的速度攪拌20s，靜置沉降30min，取上層清液測(cè)COD、TP和色度。水樣CODCr的測(cè)定采用重鉻酸鹽法，TP的測(cè)定采用鉬酸銨分光光度法，色度的測(cè)定采用稀釋倍數(shù)法，pH的測(cè)定采用pHS-3C型數(shù)字酸度計(jì)。

　　二、結(jié)果與討論

　　2.1高鐵酸鈉投加量對(duì)水樣處置效果的影響

　　按1.4節(jié)的實(shí)驗(yàn)辦法，取1000mL水樣于燒杯中，不調(diào)理水樣pH，參加一定量的高鐵酸鈉，以200r/min的速度攪拌反響60min，再參加2.0mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的PAM，以100r/min的速度攪拌20s，靜置沉降30min，取上層清液測(cè)COD、TP和色度。其中，高鐵酸鈉投加量為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0mL，結(jié)果如圖1。

　　由圖1可知，隨著高鐵酸鈉投加量的增加，水樣COD、TP和色度的去除率均呈上升趨向.這是由于隨著水中高鐵酸鈉濃度的增加，高鐵酸鈉將有機(jī)磷氧化為無(wú)機(jī)磷的才能和效果隨之增加，其中有機(jī)磷多數(shù)被氧化為PO43-，同時(shí)，高鐵酸鈉氧化去除水中復(fù)原性物質(zhì)及局部水溶性COD。高鐵酸鈉被復(fù)原后生成Fe3+，Fe3+能直接與PO43-反響生成沉淀。同時(shí)，大量Fe3+還會(huì)發(fā)作激烈的水解生成一些簡(jiǎn)單的絡(luò)合物，這些簡(jiǎn)單的單核絡(luò)合物經(jīng)過(guò)分子間的運(yùn)動(dòng)，互相碰撞從而生成多核羥基絡(luò)合物如Fe(2OH)24+、Fe(3OH)45+等。多核羥基絡(luò)合物具有長(zhǎng)線性構(gòu)造，對(duì)水體中懸浮的膠體有很好的凝聚效果，能夠吸附、網(wǎng)捕、共沉淀去除水體中的膠體物質(zhì)，從而到達(dá)很好的去除COD、TP、色度和SS的效果。當(dāng)高鐵酸鈉投加量到達(dá)3.0mL/L時(shí)，對(duì)COD、TP和色度的去除率分別為70.65%、57.41%、95.00%。繼續(xù)增加高鐵酸鈉投加量，對(duì)COD、TP和色度的去除率不再發(fā)作明顯變化.因而，肯定高鐵酸鈉投加量為3.0mL/L，處置后水樣CODCr76.3mg/L、TP1.15mg/L、色度8倍。

　　2.2初始pH對(duì)水樣處置效果的影響

　　按1.4節(jié)的實(shí)驗(yàn)辦法，取1000mL水樣于燒杯中，調(diào)理水樣pH，參加3.0mL高鐵酸鈉，以200r/min的速度攪拌反響60min，再參加2.0mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的PAM，以100r/min的速度攪拌20s，靜置沉降30min，取上層清液測(cè)COD、TP和色度.其中，pH分別為3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0，結(jié)果如圖2。

　　由圖2可知，初始pH5.0~9.0時(shí)，COD去除率為69.25%~72.83%，TP去除率為56.10%~57.66%，色度去除率為90.00%~95.00%，處置效果差異不大。其中初始pH6.0時(shí)處置效果最好，此時(shí)對(duì)COD、TP、色度的去除率分別為72.83%、57.66%、95.00%。初始pH<5.0或pH>9.0時(shí)，對(duì)COD、TP和SS的去除率降落明顯。這是由于高鐵酸鈉被復(fù)原后生成Fe3+，pH過(guò)低對(duì)Fe3+的水解和絮凝不利，會(huì)抑止多核羥基絡(luò)合物以OH-作為架橋構(gòu)成多核正電配離子的過(guò)程，招致多核羥基絡(luò)合物的長(zhǎng)線型構(gòu)造卷曲，架橋間隔縮短，從而降低協(xié)同處置作用，影響處置效果。pH過(guò)高時(shí)多核羥基絡(luò)合物就變成氫氧化鐵，也會(huì)招致多核羥基絡(luò)合物的長(zhǎng)線型構(gòu)造卷曲，影響協(xié)同處置作用，使處置效果降落。

　　2.3反響時(shí)間對(duì)水樣處置效果的影響

　　按1.4節(jié)的實(shí)驗(yàn)辦法，取1000mL水樣于燒杯中，調(diào)理水樣pH，參加3.0mL高鐵酸鈉，以200r/min的攪拌速度攪拌反響一定時(shí)間，再參加2.0mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的PAM，以100r/min的速度攪拌20s，靜置沉降30min，取上層清液測(cè)COD、TP和色度。其中，參加高鐵酸鈉后攪拌反響時(shí)間分別為20、40、60、80、100、120min，結(jié)果如圖3。

　　由圖3可知，高鐵酸鈉對(duì)水樣COD、TP、色度的去除率與反響時(shí)間呈正比關(guān)系，反響時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)水樣的處置效果越好。當(dāng)反響時(shí)間達(dá)60min時(shí)，對(duì)水樣COD、TP、色度的去除率分別為70.65%、57.41%、95.00%.繼續(xù)延長(zhǎng)反響時(shí)間，對(duì)水樣COD、TP色度的去除率略有進(jìn)步，但進(jìn)步不多。由此肯定最佳反響時(shí)間為60min，處置后水樣CODCr76.3mg/L、TP1.15mg/L、色度8倍。

　　2.4不同藥劑對(duì)水樣處置效果比照

　　按1.4節(jié)的實(shí)驗(yàn)辦法，取1000mL水樣于燒杯中，調(diào)理水樣pH，分別參加一定量的PFS、PAC，以200r/min的速度攪拌60min，再參加2.0mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的PAM，以100r/min的攪拌速度攪拌20s，靜置沉降30min，取上層清液測(cè)COD、TP和色度，比照PFS、PAC與高鐵酸鈉對(duì)水樣的最佳處置效果，結(jié)果如圖4。

　　由圖4可知，高鐵酸鈉對(duì)水樣COD、TP、色度的去除率顯著高于PFS和PAC，其中，相比PFS和PAC，高鐵酸鈉對(duì)水樣COD、TP的去除率進(jìn)步25%以上?？梢娋哂袕?qiáng)氧化性的高鐵酸鈉用于深度處置含有機(jī)磷印染廢水，對(duì)廢水中COD、TP和色度具有較高的去除率，效果顯著。

　　三、結(jié)論

　　以工業(yè)廢棄物硫酸亞鐵為主要原料合成高鐵酸鈉，并用于深度處置含有機(jī)磷印染廢水。最佳實(shí)驗(yàn)條件為：于水樣中直接投加高鐵酸鈉3mL/L、以200r/min的攪拌速度攪拌反響60min，再參加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的PAM2.0mL/L，以100r/min的攪拌速度攪拌20s，靜置沉降30min。對(duì)水樣COD、TP、色度的去除率分別為70.65%、57.41%、95.00%，相比PFS、PAC，高鐵酸鈉對(duì)COD、TP的去除率均進(jìn)步25%以上。處置后的水樣中CODCr76.3mg/L、TP1.15mg/L、色度8倍，達(dá)文獻(xiàn)排放限值請(qǐng)求。