畢業(yè)論文----- uv fenton法處理造紙黑液的研究

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　UV/Fenton法處理造紙黑液的研究</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在這個實驗中測試了不同pH值時紫外光助Fenton法（UV/Fenton）處理造紙黑液的效果。同時對不同實驗參數(shù)如初始鐵離子濃度，雙氧水濃度，反應

2、時間和pH值對造紙黑液COD去除率的影響也進行了評測。COD（化學需氧量）和BOD5（5日生化需氧量）被選為評價Fenton法和光助Fenton法這種高級氧化法（AOPs）處理造紙黑液效果的環(huán)境變量參數(shù)（本次實驗所用造紙黑液的基本生化指標如下：pH= 10.8，CODo = 126631.8 mg/l， BOD5 = 490 mg/l）。在合適的反應條件下（[Fe2+] = 3g/l， [H2O2] = 5 ml/l，pH = 5， 反

3、應時間=150min），采用光助Fenton法處理造紙黑液可獲得79.14% 的COD去除率。光助Fenton法處理造紙黑液的另一個優(yōu)點是可以提高黑液的可生化性，處理后BOD5/COD值從0.0039提高到0.24228，上升了62倍多。從以上的實驗結果可推出光助Fenton法是處理造紙黑液的一種合適方法。光助Fenton法產生處理效果主要是靠反應過程中生成的非?；钴S的氧化性自由基－羥基自由基·OH。羥基自由基</p&g

4、t;<p>　　關鍵詞：黑液，UV/Fenton，COD去除率，可生化能力</p><p>　　Research in UV/Fenton treatment of black liquor </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In this study, the degradation

5、of black liquor by UV light assisted Fenton-like process (Fe2+/H2O2/UV-A) have been investigated at pH = 5. The effects of different process variables such as the initial Fe2+and H2O2 concentrations, 　reaction time and U

6、V-A light on black liquor COD(Chemical oxygen demand) removal have been evaluated. Chemical oxygen demand (COD), 5-day biochemical oxygen demand (BOD5) were selected as the environmental sum parameters to follow the perf

7、ormance of Fenton-like and ph</p><p>　　Keywords: black liquor , UV/Fenton, the COD removal , biodegradability</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　第一章　綜　述1</b>&

8、lt;/p><p>　　1.1　造紙黑液的介紹1</p><p>　　1.1.1　造紙的簡介1</p><p>　　1.1.2 造紙廢水的形成和水質分析2</p><p>　　1.1.3 造紙黑液的處理方法5</p><p>　　1.2　Fenton和UV/Fenton法處理廢水的介紹11</p>

9、<p>　　1.2.1　Fenton和UV/Fenton法反應機理11</p><p>　　1.2.2　Fenton和UV/Fenton法的影響因素13</p><p>　　1.2.3　Fenton和UV/Fenton法的應用實例14</p><p>　　第二章　論文部分15</p><p>　　2.1 引言15<

10、/p><p>　　2.2　造紙黑液水樣的來源和介紹15</p><p>　　2.3　主要實驗儀器和試劑介紹15</p><p>　　2.3.1 SGY-1型多功能光化學反應儀16</p><p>　　2.3.2 通氣設備17</p><p>　　2.3.3 COD測定儀器以及所需試劑18</p>

11、<p>　　2.3.4　BOD測定儀器和所需試劑20</p><p>　　2.4　實驗目的和過程22</p><p>　　2.4.1　實驗目的22</p><p>　　2.4.2　實驗過程22</p><p>　　2.5　實驗結果與討論22</p><p>　　2.5.2 Fe離子濃度對COD

12、去除率的影響24</p><p>　　2.5.3　H2O2濃度對COD去除率的影響25</p><p>　　2.5.4 反應時間對COD去除率的影響27</p><p>　　2.5.5 處理水樣COD濃度對COD去除率的影響28</p><p>　　2.5.6　相關對比實驗29</p><p>　　2.5

13、.7 　正交實驗31</p><p><b>　　第三章 結論34</b></p><p>　　3.1　實驗結論34</p><p>　　3.2　UV/Fenton法工業(yè)應用分析34</p><p><b>　　第四章　致謝36</b></p><p>　　第五章　

14、參考文獻37</p><p><b>　　第一章　綜　述</b></p><p>　　1.1　造紙黑液的介紹</p><p>　　1.1.1　造紙的簡介</p><p>　　造紙為我國古代四大發(fā)明之一。早在1800多年前，造紙術的發(fā)明家蔡倫即使用樹膚（即樹皮）、麻頭（麻屑）、敞布（破布）、破魚網(wǎng)等為原料制成"

15、蔡侯紙'，于公元105年獻給東漢和帝，受到高度贊揚。造紙術的發(fā)明對中國和世界文明進步做出了巨大貢獻。在造紙術發(fā)明的初期，造紙原料主要是破布和樹皮。當時的破布主要是麻纖維，品種主要是苧麻和大麻。據(jù)稱，我國的棉是在東漢初葉，與佛教同時由印度傳入，故用于紡織應是更晚一些的事了。造紙術在我國由發(fā)明而發(fā)展，遍及全國。到公元7世紀初期（隋末唐初）開始東傳至朝鮮、日本；8世紀西傳入撒馬爾罕，就是后來的阿拉伯，接著又傳入巴格達；10世紀到大馬士

16、格、開羅；11世紀傳入摩洛哥；13世紀傳入印度；14世紀到意大利，意大利很多城市都建了造紙廠，成為歐洲造紙術傳播的重要基地，從那里再傳到德國、英國；16世紀傳入俄國、荷蘭；17世紀傳到英國；19世紀傳入加拿大。</p><p>　　經(jīng)過這么多年的發(fā)展，造紙術到現(xiàn)在已完全成熟。當今由于我國推行改革開放政策，促使全國經(jīng)濟迅速發(fā)展，也促使制漿造紙工業(yè)迅速發(fā)展。我國已成為漿紙生產大國，產量占世界第三位，但人均消費量仍然不

17、高，隨著我國經(jīng)濟的進一步發(fā)展必然對漿紙的消費提出更高的要求，促使?jié){紙?zhí)岣弋a量和質量。我國與其他漿紙生產大國比較，生產特點有顯著不同，其他漿紙生產大國一般均以木材為主要原料，而我國以草類(包括一年生植物、農產品廢料等)為主要原料。我國森林面積覆蓋串很低，木材資源不足，不可能在短期內再建設很多木漿廠。而草類資源豐富，所以今后相當長的時間還需以草類原料為制漿造紙生產的主要原料。</p><p>　　我國是發(fā)明造紙的國家

18、，在當今世紀之交科技迅速發(fā)展的年代，當會秉承祖先遺志繼續(xù)對制漿造紙工藝技術的發(fā)展做出貢獻。近年來我國的科技工作者，作了大量的研究工作，取得了顯著成績，促進了制漿造紙工業(yè)的發(fā)展。當前世界上制漿工藝均以堿法(硫酸鹽法)為主，我國的情況也相同，所以研究草類堿法制漿及廢液回收工藝就有特殊重要的意義。</p><p>　　現(xiàn)代造紙的工藝流程由如下幾個主要環(huán)節(jié)組成：</p><p>　　制漿段：原料選

19、擇→蒸煮分離纖維→洗滌→漂白→洗滌篩選→濃縮或抄成漿片→儲存?zhèn)溆?lt;/p><p>　　抄紙段：散漿→除雜質→精漿→打漿→配制各種添加劑→紙料的混合→紙料的流送→頭箱→網(wǎng)部→壓榨部→干燥部→表面施膠→干燥→壓光→卷取成紙</p><p>　　涂布段：涂布原紙→涂布機涂布→干燥→卷取→再卷→超級壓光</p><p>　　加工段：復卷→裁切平板（或卷筒）→分選包裝→入庫結

20、束。</p><p>　　而造紙廢水的產生主要是在蒸煮制漿，中段洗滌篩選和漂白，抄紙三個階段。其中蒸煮制漿時產生的廢水又叫造紙黑液，污染環(huán)境最為嚴重，占整個造紙工業(yè)污染90%以上。黑液是目前環(huán)保部門重點關注的對象。據(jù)1996年環(huán)保統(tǒng)計公報數(shù)字表明，縣及縣以上制漿造紙和紙制品廢水排放21.25億噸，占全國工業(yè)總排放量的11%，僅次于化學工業(yè)及鋼鐵工業(yè)的年排水量，居第三位。其中達標排放為3億噸，僅占造紙總排放量的14

21、％。排放廢水中化學耗氧量307萬噸，約占全國總排放量的45%?！笆濉逼陂g，我國將要求造紙工業(yè)廢水污染問題基本得到控制，因此，造紙黑液的綜合治理得到了廣泛的研究。</p><p>　　1.1.2 造紙廢水的形成和水質分析</p><p>　　1.1.2.1造紙廢水的形成</p><p>　　造紙廢水主要分為：蒸煮制漿廢水（黑液），中段廢水和抄紙廢水（白水）等三大類。

22、其中蒸煮黑液的環(huán)境污染最為嚴重，占整個造紙工業(yè)污染的90%以上。在生產過程中各個工藝階段均生成含大量有機污染物的廢水，對環(huán)境污染影響較大。</p><p><b>　　煮漿工段廢水</b></p><p>　　煮漿工段廢水即指堿法制漿的黑液或酸法制漿過程中的紅液，含雜質達10%－20%,其中35%為無機物，65%為有機物，廢水中含堿量高，SS濃度也很高[1]。有機物主

23、要是木素化合物、糖類、脂肪酸，少量醇、酮、醛、樹脂、單寧、蛋白質等。木質素與腐殖酸物質一起使廢水色度極暗，顏色很深[21]。每生產1t紙漿，排出黑液約10t。我國大部分造紙廠采用堿法制漿，所排放的黑液主要是木素化合物和碳水化合物的降解產物。其主要特征如下：pH11－13，BOD534500－42500mg/l,COD10600－15700mg/l,SS23500－27800mg/l。</p><p><b&

24、gt;　　中段廢水</b></p><p>　　與蒸煮制漿廢水和抄紙廢水相比，制漿造紙過程中洗滌篩選和漂白等工段的廢水污染尚不嚴重，這一部分廢水稱為中段廢水。污染量約占8%－9%，噸漿CODCr負荷310kg左右，含有較多的木素質、纖維素、有機酸等有機物，以可溶性CODCr為主，pH7－8，COD800－2000mg/l,BOD5200－500mg/l,木質素50－200mg/l。草漿中段廢水BOD5

25、/CODCr＝0.25－0.3，木漿中段BOD5/CODCr＝0.3。中段廢水中污染物成分與黑液相似，只是濃度較低，水量甚大，并增加了氯化物。</p><p><b>　　（3）抄紙廢水</b></p><p>　　在紙的抄造過程中產生的廢水，含有大量的小纖維、填料、藥品（高嶺土、松香等），以不溶性CODCr為主，可生化性較低。制漿方法不同，原料不同，制漿得率不同及有

26、無化學品回收，均可使污染物的發(fā)生與排放有很大的差異。</p><p>　　1.1.2.2　造紙廢水的水質特性分析</p><p>　　由于本篇文章的目的是為了介紹造紙黑液的處理研究，故在此只對黑液的成分進行分析。由于草類原料與木材原料成分不同，制漿蒸煮條件不同．所以得到的黑液成分也不相同。與木材相比較草類原料一般纖維素、木素含量較低，半纖維素及灰份含量較高。纖維素和半纖維素組成草類纖維的細

27、胞壁，而由細胞的木素及半纖維素粘結在一起。纖維素有很大的分子量，是由葡萄糖組成的線形聚合物；半纖維素是各種多聚糖組成的線形聚合物，但分子量較低。木素則是三向交叉聯(lián)接的聚合物，主要由P烴基苯丙烷、愈創(chuàng)木基丙烷和丁香丙烷構成。在堿法蒸煮時主要的反應是脫木素過程，是由氫氧化鈉的氫氧離子將木素的大分子裂解。在高溫的堿性溶液中，木素的碳碳鍵是穩(wěn)定的，但碳氧鍵不穩(wěn)定，可能裂開。在制漿過程中主要的反應是在高溫堿液中裂解芳香基醚鍵成為苯酚基烴族而部分溶

28、解。氫氧離子促使醚鍵裂解，增加了木素的親水性。降解的木素溶解在蒸煮堿液中成為鈉酚鹽。但這僅是一小部分，大部分成為膠體大分子。因此黑液是很復雜的膠體系統(tǒng)。</p><p>　　目前大多數(shù)造紙廠采用堿法制漿，其生成的黑液各項主要指標如下：pH8－13，20oC時的比重為1.02-1.05，總固體物占5－12%，殘堿1－5mg/l,有機物占65－80%，木素占18－25%，揮發(fā)性酸占7－12%，無機物占20－35%。纖

29、維原料中的半纖維素在蒸煮高溫堿液的條件下一部分也會發(fā)生水解成為多聚糖或單糖。這些糖類在堿性溶液中會進一步進行分解反應成為各種羥酸，主要是糖精酸，有些會進一步分解成為蟻酸、醋酸等。這種酸會被蒸煮液中的堿中和而消耗蒸煮過程中的有效堿。其蒸煮用堿大約為原料的13－16％，蒸煮溫度大約為150－160℃。</p><p>　　黑液的物理化學性質變化對處理效果的影響也較大，在工藝處理前必須對廢水進行相應的測驗以得出其物理化

30、學性質方便下面選擇對應的處理條件。黑液主要的物理化學性質有：</p><p><b>　　（1）膠體的穩(wěn)定性</b></p><p>　　草漿黑液是成分復雜的膠體溶液，其穩(wěn)定性是根據(jù)黑液開始析出沉淀時的濃度而定，濃度低時即析出沉淀表示膠體性能不穩(wěn)定。濃度高時仍不出現(xiàn)沉淀表示穩(wěn)定。如草漿黑液pH值較低，低于pH＝9木素容易凝聚沉降而破壞膠穩(wěn)定性。草漿黑液中含有兩種膠體系

31、統(tǒng)，即大分子膠體系統(tǒng)主要由堿木素組成及締合膠體系統(tǒng)是由脂肪酸的作用而產生。主要的親水性是由－COONa和－ONa基因所形成。一旦草漿黑液的pH值降低，－COONa和－ONa就會形成－COOH和OH，膠體物質趨向凝聚沉淀。所以草漿黑液中應保留一定的殘堿，保持其有較高的pH值。另外稀黑液如長期貯存也會使其酸化，降低pH值，因而破壞了膠體穩(wěn)定性。當蒸發(fā)濃縮時黑液濃度升高，膠體不穩(wěn)定即會產生沉淀造成蒸發(fā)器管壁結垢甚至堵塞管絡。所以保持草漿黑液的

32、膠體穩(wěn)定性是很重要的。</p><p><b>　?。?）發(fā)泡性</b></p><p>　　黑液具有發(fā)泡性，泡沫會造成蒸發(fā)時黑液的損失，并同時增加蒸發(fā)器冷凝水的污染負荷。各種黑液的發(fā)泡性質根據(jù)其有機物的成分而有所不同。發(fā)泡主要是受有機酸的影響，有機酸含量高發(fā)泡性強。泡沫指數(shù)是指黑液樣品轉化為泡沫的重量百分數(shù)，泡沫系數(shù)是指黑液樣品轉化為泡沫的體積百分數(shù)。草漿黑液有較高

33、的發(fā)泡性，是由于草漿黑液中半纖維素降解物含量高，半纖維素降解物為多聚糖及有機酸促使其容易發(fā)泡，因此草漿黑液蒸發(fā)器應設有效率高的除泡裝置以減少黑液的損失。</p><p><b>　?。?）粘度</b></p><p>　　燒堿法草漿黑液的粘度高于木漿黑液。黑液固性物中含有60－70％的高分子聚合物、木素、多聚糖等，這些物質造成草漿黑液的高粘度。有很多方法降低草漿黑液的

34、粘度。我國60年代草漿廠堿回收車間投入生產時即發(fā)現(xiàn)草漿黑液因粘度高難蒸發(fā)，蒸發(fā)器的濃黑液出效濃度比木漿低很多，每平方米蒸發(fā)面積蒸發(fā)水量低。后發(fā)現(xiàn)保留黑液中較高的殘堿或在稀黑液中加堿可以降低草漿黑液的粘度，提高蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率。但加堿降低粘度的方法在加入NaOH量對黑液固性物3％以下時有效，加入過量堿即無效，不能繼續(xù)降低粘度。還有其他降低粘度的方法，如黑液加入堿回收爐以前先加熱使其接近黑液的沸點溫度，黑液溫度愈高粘度愈小。還可以將濃黑液在

35、壓力容器中加壓加熱，溫度約保持在185oC。由于高溫時黑液中的高分子聚合物降解，分子量降低，從而降低黑液粘度。以后將黑液降至常壓，這樣可以提高黑液的入爐濃度。</p><p><b>　?。?）非生產性元素</b></p><p>　　非生產性元素主要來自草類原料，草漿黑液中的非生產性元素要高于木漿黑液。非生產性元素是指與生產無關的元素，草類原料由于灰分含量高，所以草

36、類原料蒸煮制漿后形成的黑液中非生產性元素含量也高。蔗渣、稻草、麥草黑液中的非生產性元素有鈣，鉀，氯，鐵。除這四項以外還有硅這種主要的非生產性元素，草漿黑液硅含量高，對生產有很不利的影響。這是早被人們認識的問題。硅含量高會造成蒸發(fā)器及鍋爐管束的結垢，在苛化系統(tǒng)中硅可以形成硅酸鈉，不利于白液澄清。在石灰窯中硅生成玻璃層使石灰窯不能正常運行。前曾述及為了保持黑液膠體的穩(wěn)定性要保持較高的pH值，其實高pH值對保持硅的穩(wěn)定性也是有利的。黑液pH值

37、低易使硅在蒸發(fā)器加熱管管壁上沉淀析出而結垢、影響蒸發(fā)器的傳熱性能，結垢嚴重時必須停機清理，影響蒸發(fā)器的有效運行時間。鈣也同樣會造成蒸發(fā)器加熱管及揭爐管束的管壁結垢，所以對生產也是不利的。鉀和氯如含量過高將影響堿回收鍋爐熔融物的共熔點，當鉀含量高至5％時，熔融物熔點會降至525oC。所以在生產時一定要防止因回收物料的循環(huán)而造成非生產性元素的積累。</p><p>　　除這幾個參量之外還有一些物理化學性質如燃燒熱值、

38、固性物容積膨脹系數(shù)、活化能綜合程序分解溫度、燃點等，但考慮到和本文提及的內容相關性不大，在此只提及而不作介紹。如有不明之處，還請參看相關資料。</p><p>　　1.1.3 造紙黑液的處理方法</p><p>　　造紙廢水中含高毒性物質較少，但廢水量大，若不加處理隨意排放則會造成嚴重污染。治理的主要目標是降低廢水中的COD、BOD、及SS，使之達到排放標準。由于造紙廢水中的污染物成分復雜

39、，不能期望采取某種方法就可以處理達標，而應選用幾種方法聯(lián)合處理，才能取得理想效果。與其它工業(yè)廢水一樣，帛漿造紙廢水的污染控制方法可以有物理法，化學法，犧牲法和物理化學法等。一般來說，相比于采用絮凝、氧化及吸附工藝及其它單一處理技術，采取前段預處理接后續(xù)生物處理比較經(jīng)濟、合理有效，也是造紙廢水的主要研究和應用趨勢。一般認為以下幾種方法的效果較好，采用較多：</p><p><b>　　1、 堿回收法<

40、;/b></p><p>　　目前，大型造紙廠堿回收率已達90%，非木原料紙漿廠（蘆葦、蔗糖渣等）堿回收率達70%左右，稻、麥草漿造紙廠的堿回收率在60%左右。采用堿回收可以大大地降低黑液的高負荷污染，BOD可以減少80%~85%，此外還可以回收熱能、化學品等，降低了成本，增加了經(jīng)濟效益。而其中堿回收法又分為燃燒苛化法、電滲析法及黑液氣化法等。 </p><p><b>　

41、?。?）燃燒苛化法</b></p><p>　　采用燃燒苛化法進行堿回收的完整流程分為提取、蒸發(fā)、燃燒、苛化—石灰回收四道工序?；驹硎菍⒑谝涸谌紵隣t中進行燃燒，燒去有機物，以達到回收堿和熱能的目的。</p><p>　　當前各國對黑液處理廣泛采用燃燒法回收堿的技術路線。我國以木漿為原料的造紙廠大都采用該法。木漿黑液中硅含量只有0.22%，因此堿回收進行較順利。但我國90%以

42、上的造紙廠是以稻麥草為原料，黑液中硅含量約為3%，二氧化硅與堿作用生成硅酸鈉，在燃燒過程中易結垢，影響了堿回收過程的順利進行。目前一些造紙工業(yè)發(fā)達的國家堿回收率達95~98%，能源利用率也很高。我國堿回收率一般僅達85~90%，原料硅含量較高是堿回收率不盡人意的原因之一。草漿黑液堿回收同步除硅技術是除硅技術的新突破，除硅率達70%，堿回收率提高10%，蒸發(fā)效率提高19%。該除硅技術已成功進行了生產性試驗，具有良好的推廣前景。</p

43、><p><b>　?。?）電滲析法</b></p><p>　　電滲析法工藝一般采用循環(huán)式流程，黑液通過陽極室循環(huán)，稀堿液通過陰極室循環(huán)。在直流電場作用下，Na＋通過陽膜進入陰極室，與電解產生的OH—結合生成NaOH而得以回收堿；陽極室黑液由于電解產生H+，而不斷被酸化，到一定程度時，大部分木質素將沉淀析出。采用單陽膜電滲析器回收黑液中的堿技術上是可行的，具有工藝過程簡

44、單，操作方便、設備投資少，易于自動化等特點。陳長春等利用單陽膜從造紙黑液中回收堿，結果表明該法回收1t堿的電耗可穩(wěn)定在3000kW.h左右，比氯堿廠生產燒堿和黑液燃燒法回收堿的能耗都低。當回收終點黑液pH為7時，Na＋回收率為50％，陽極黑液含Na+ 5000~7000mg·L-1。在工藝上，人們正在努力通過改進電極和膜片來提高電滲析法堿回收率。</p><p><b>　　（3）黑液氣化法&

45、lt;/b></p><p>　　黑液堿回收除了常采用上述兩種方法外，在國外還普遍使用的一種方法是黑液氣化法。黑液中的木質素及其降解物能夠燃燒，其熱值大約為14~16MJ/kg。1978年，Rockwell試驗證明了將黑液氣化為可燃氣體原料的可能性。通過氣化，黑液中的有機物轉化為清潔的可供燃氣輪機使用的燃料氣體.Chemrec法是一種黑液氣化法，指將黑液在高溫快速反應器中氣化。將濃縮至65％的黑液與預熱空氣

46、通過霧化噴嘴進入氣化室，在還原性條件下發(fā)生氣化反應。氣化室的操作溫度為955℃，無機熔融物溶解于急冷溶液中，成為綠液，送住苛化。黑液氣化是制漿造紙工業(yè)能源生產與回收的一種有前景的技術。燃氣輪機將氣化產生的氣體作為燃料燃燒來發(fā)電，將會比傳統(tǒng)的燃燒回收爐更有效；另外，黑液氣化排放更少的CO2和廢水，更加有益于環(huán)境。</p><p>　　堿回收法對資源的回收利用較充分、全面，如規(guī)模在1.7萬t/a以上，則經(jīng)濟上可持平或

47、有一定收益。我國由于木材短缺，采用非木纖維原料生產的紙漿占紙漿總量的70%以上，由于原料的特征限制了工廠生產的規(guī)模，80%以上是年產2萬噸以下的中小型造紙廠，這些企業(yè)基本上不具備堿回收系統(tǒng)。</p><p><b>　　2、 酸析法</b></p><p>　　木質素是一類具有三維空間結構的芳香族高分子化合物，由苯丙烷基本結構組成，含有酚羥基、甲氧基和酚醚等，其通式為

48、R-OH。在蒸煮過程中，由于燒堿作用，使醚鍵斷裂，木質素大分子逐步降解為堿木素，即木質素鈉鹽R-ONa形式存在，完全溶于黑液中呈親水膠體，用酸中和黑液時發(fā)生親電取代反應，即氫離子取代了堿木素中的鈉離子，使堿木素膠體受到破壞，生成了難溶或不溶于水的木質素，從而由黑液中分離出來：</p><p>　　2R-ONa＋H2SO4→2R-OH↓＋Na2SO4</p><p>　　在pH＜3時，木質素

49、析出率可達90%以上，由此可知，木質素析出率相當高。該法工藝較簡單，在有酸和木質素產品有銷路的情況下，可作為一種過渡性措施。</p><p><b>　　3、絮凝沉淀法</b></p><p>　　木質素的分離還可以通過添加沉淀劑的方法實現(xiàn)，其優(yōu)點是分離操作可在中性條件下進行，無需耐酸設備，可降低投資，并使操作更加簡便，分離木質素后的清液也可便于回用，但使用沉淀劑會增

50、加運轉費用。目前真正經(jīng)濟而又具有工業(yè)化應用潛力的處理方法是化學絮凝法與生化工程的結合，其中作為生化預處理的化學絮凝是十分關鍵的一環(huán)。</p><p>　　在絮凝法處理廢水時，藥劑費約占處理成本的50%，所以人們對高效廉價絮凝劑，特別是有機高分子絮凝劑的開發(fā)非常感興趣。有人采用酸化預處理使其中大部分木質素沉降，再采用幾種高分子絮凝劑對木材造紙黑液進行混凝沉降性能探討。試驗結果表明，酸化預處理與高分子絮凝劑相結合處理

51、造紙黑液，可使 COD 從 6000 mg.L-1左右降至1200 mg.L-1左右，處理后水質得到大大改善，相當程度上減輕了后續(xù)處理工序的負擔，具有一定的實用價值。 Ganjidoust等指出天然絮凝劑聚氨基葡糖在處理造紙廢液時，與化學混凝劑及人工合成的聚合物絮凝劑（如PAM、HE、PEI）比較，具有更高的色度及TOC去除率，分別達到90%和70%。沈壯志，程建政，蘭從慶等用超聲/絮凝聯(lián)合對造紙黑液處理，可取得74%左右的COD去除率

52、[22]。</p><p><b>　　4、膜分離法</b></p><p>　　膜分離技術是一種高效、低能耗和易操作的液體分離技術，在廢水處理中有著廣闊的應用前景。世界上經(jīng)濟發(fā)達、科學技術先進的國家，近幾年來將膜分離技術，如超濾（UF）、反滲透（RO）和電滲析（ED）等應用于造紙工業(yè)廢水的處理。膜分離技術以其低成本和占地面積少等優(yōu)勢，受到造紙行業(yè)的重視。</p

53、><p>　　在實踐中成功應用的是采用超濾法處理中小型造紙黑液，主要是提取黑液中的木質素并降低COD和BOD。汪永輝等人應用超濾技術從造紙黑液中提取木質素制備活性炭，該方法是黑液綜合治理的一條新途徑，適合于中、小型造紙廠。經(jīng)超濾處理過的黑液，COD去除率達到60%~65%，BOD5去除率達到80%以上，黑液中木質素提取率達到80%~85%，由木質素制成的活性炭得率高，吸附容量大。</p><p&g

54、t;<b>　　5、生物處理法</b></p><p>　　運用生物技術治理環(huán)境污染是現(xiàn)階段研究的熱點，具有費用低、不產生二次污染等優(yōu)點，其在制漿造紙工業(yè)及其廢液處理中的應用已引起世界性的關注，該研究領域被譽為“從根本上降低能耗和消除污染的有效途徑”。存在的問題是生物技術在復雜污染體系的造紙黑液中的應用還具有一定的難度，是需要攻克的難點。一般情況下，生物法作為對造紙黑液的深度處理常與其它方法

55、（如酸析法）相結合來應用。</p><p>　?。?）好氧活性污泥法 </p><p>　　活性污泥是利用活性污泥在有氧的條件下，吸附、吸收、氧化、降解廢水中的有機污染物，使之轉化為無機物而使廢水得到凈化。</p><p>　　好氧生物法中的活性污泥法在造紙廢水處理中已得到廣泛的應用。近年來，工作者為了改善生物系統(tǒng)污泥沉降性能及處理效果，在改良活性污泥馴化工藝和控制

56、污泥膨脹等方面做了大量的研究工作，出現(xiàn)了其它一些新的工藝方法，如SBR法等。間歇式活性污泥法，即序批式反應器（Sequencing Batch Reactor，簡稱為SBR）法采用間歇運行方式，廢水間歇進入處理系統(tǒng)并間歇排出。系統(tǒng)內只設一個處理單元（反應器），該單元在不同時間發(fā)揮不同的作用，污水進入該單元后按順序進行不同的處理，最后完成總的處理目標被排出。SBR工藝污泥的SVI值較低，易于沉降，一般不會產生污泥膨脹。</p>

57、<p><b>　?。?） 厭氧生物法</b></p><p>　　黑液中含有占廢水COD很大比例的木質素，致使黑液的厭氧可降解性較低，此外黑液也含有相當?shù)亩拘?。在黑液進行厭氧生物處理之前，應當進行稀釋，特別是在啟動階段進液濃度不能過高，但經(jīng)過馴化之后，黑液進液濃度可以逐漸提高。</p><p>　　目前，黑液經(jīng)常與其它廢水混合進行厭氧處理。其方法大致可

58、歸納為：單獨厭氧處理、厭氧-好氧復合處理、物理化學-厭氧復合處理、改進型厭氧處理。在厭氧法中普遍采用厭氧發(fā)酵反應器處理黑液，目前國內外已有五種厭氧反應器以及它們的組合形式，在處理黑液方面的生產型和中間試驗中獲得成功。它們包括：厭氧池法、厭氧接觸反應器、UASB反應系統(tǒng)、AF系統(tǒng)、AFB系統(tǒng)、組合型與二相厭氧工藝，其中應用最多的是UASB反應系統(tǒng)。</p><p>　　R.Grover等對利用厭氧反應器連續(xù)的厭氧消

59、化處理造紙黑液進行了研究，并討論了不同因素對厭氧消化的影響，在HRT為3~5d、進水COD為4028~10000 mg·L-1，pH為7.5~8.5、溫度25~35℃、有機負荷3.0~5.0 kg·m-3·d-1的條件下，COD去除率60~70%，產氣率0.524~0.665v/v。生物法處理造紙廢水正在迅速地被推廣，厭氧----好氧聯(lián)合法會擁有更好的應用前景。</p><p>&l

60、t;b>　?。?） 高級氧化法</b></p><p>　　高級氧化法（AOP）主要基于活性含氧自由基鏈反應，尤其利用攻擊力極強的羥自由基（·OH）破壞有機物分子結構，使有機物礦化成CO2和H2O，或使有機物形成沉淀脫離水相，該法對有機物降解徹底，能大幅度提高廢水的處理效率。Mohamed等人首次采用UV/TiO2光催化氧化技術，在室溫下降解黑液中可溶性的木質素，同時得到香蘭素等有價值

61、的工業(yè)原料。鐵錢，潮勇等利用TiO2光催化氧化水中有機污染物，也取得一定進展[31]。</p><p>　　（7）造紙黑液的資源化</p><p>　　造紙黑液回收的木質素，具有優(yōu)良的理化特性，是一種重要的基本工業(yè)原料，在各領域中有廣闊的應用前景。木質素作為基本原料合成各類有機物的研究已有近百年的歷史，尤其是近期取得的許多研究和應用的技術成果增多。</p><p>

62、<b>　　1.1.4 結語</b></p><p>　　我國木材短缺，造紙行業(yè)中以非木纖維原料如稻草、麥草等生產的紙漿占總產量的70%以上，且小廠居多。在國外工業(yè)化國家已經(jīng)相當成熟的堿回收處理木漿造紙黑液并不適合我國的造紙工業(yè)。雖然人們對處理小型草漿造紙廠黑液進行了許多研究，提出過許多新的方法如微波對有機廢水進行處理[23-25]，但迄今為止未具有普遍推廣價值的成熟工藝。要想使中國的造紙工

63、業(yè)能有進一步的發(fā)展，解決造紙廢水的污染是當務之急。找到一種更適合中國國情的方法，是我們環(huán)保工作者的重要任務。</p><p>　　1.2　Fenton和UV/Fenton法處理廢水的介紹</p><p>　　Fenton和Fenton法均屬高級氧化法（Advanced oxidation process，簡稱AOPS），是近年來很多環(huán)?？蒲泄ぷ髡叩闹饕芯繉ο?，發(fā)展比較迅速[2]。水處理高

64、級氧化法，是近20年來興起的水處理技術新領域，通過化學或物理化學的方法將污水中的污染物直接氧化成無機物，或將其轉化為低毒的易生物降解的中間產物[27]。隨著精細化工的迅速發(fā)展，一些高濃度的難降解工業(yè)廢水的處理一直是環(huán)保領域的難題。光催化氧化法是高級氧化技術的重要組成部分，主要包括UV/O3、UV/ H2O2、均相UV/Fenton系統(tǒng)以及非均相的UV/TiO2系統(tǒng)[26]。相比于其它的處理方法，它顯示出了較大的優(yōu)越性。由于能夠有效分解和

65、氧化很多的生物難降解甚至有毒的化合物，并且反應生成的中間產物容易被后續(xù)生物處理完全氧化成小分子物質，能達到理想的處理效果，近來討論較多。其最大的特點是高效、反應迅速、降解徹底，但缺點是處理成本較高，限制了該方法在工業(yè)上的應用。主要用來處理不飽和有機化合物、芳烴、鹵化烴、芳香類化合物、雜環(huán)化合物、染料、表面活性劑有機氮磷農藥等。它是通過諸如雙氧水的光解,TiO2 的光催化,臭</p><p>　　1.2.1　Fen

66、ton和UV/Fenton法反應機理</p><p>　　雖然Fenton試劑被發(fā)現(xiàn)有一百多年的歷史，但其真正的反應機理仍沒有確定，至今也沒有一個統(tǒng)一的說法。大家意見較一致的是如下解釋：Fe2 +離子促進H2O2的分解產生羥基自由基?OH[10]。 ?OH自由基具有以下重要的性質：a、具有很高的氧化電極電勢。?OH自由基的氧化電極電勢為2.8v,比其它的一些常用的強氧化劑如Cl2、ClO2、KMnO4、O3的氧化

67、電極電勢均要高。因此，?OH自由基是一種很強的氧化劑。b、?OH自由基具有很高的電負性或親電性。?OH自由基的電子親和能為569.3kJ,這就決定了?OH自由基能夠對有機物進行有效的降解[15]。降解后的有機物為小分子物質，為后續(xù)生物處理提供便利。Fenton試劑參與有機物的氧化過程為鏈式反應，通過鏈的開始、鏈的傳遞和鏈的結束三個過程降解有機物。其中鏈的開始階段產生?OH自由基；接著其它的自由基和反應的中間體構成了鏈的節(jié)點，使反應鏈進行

68、傳遞；最后各種自由基之間或自由基與其它物質的相互作用使自由基被消耗，反應鏈終止，從而達到降解有機物的目的。Fenton試劑參與反應的主要控制步驟是自由基尤其是?OH自由基的產生及其與有機物相互作用的過程</p><p>　　Fe2 + + H2O2 →Fe3 + +OH- + HO·[18]　　 (1.1)</p><p>　　HO

69、3;+ H2O2→HO2·+ H2O 　 (1.2)</p><p>　　Fe3 + + H2O2 →Fe2 + + HO2·+ H+ (1.3) 　　</p><p>　　HO2·+ Fe3 + →Fe2 + +O2·+ H+

70、 (1.4)</p><p>　　Fe2 + + HO2·→Fe3 + + HO2- (1.5) 　　</p><p>　　HO2·+ H2O2→H2O + HO·+O2 (1.6)</p

71、><p>　　H2O2 → 2HO· 　(1.7)</p><p>　　Fe (OH) 2 + →Fe2 + + HO·(光照) 　(1.8)</p><p>　　HO·+ CO32 - →OH- + CO32 -

72、 · 　 　(1.9) 　　</p><p>　　HO·+ HCO32 - →H2O + CO32 - · 　 　(1.10)</p><p>　　Fe2 + +O2 →Fe3 + +O2- · 　

73、(1.11) 　　</p><p>　　2O2- ·+ 2H+ →H2O2 +O2· 　 　(1.12)</p><p>　　RCOOH + Fe3 + →RCOOFe2 + + H+ (1.13) 　　</p><p>　　RCOOFe2 +

74、→R·+ CO2 + Fe2 + （光照） 　 (1.14)</p><p>　　ROH + Fe3 + →RO·+ Fe2 + + H+ （光照）　 (1.15) 　　</p><p>　　RO2·+ H2O →ROH + HO2· 　

75、　 (1.16)</p><p>　　HO·+ R - H→R·+ H2O 　　 (1.17) 　　</p><p>　　HO·+ R - H→[R - H] +·+OH- 　　 (1.18)</p><p>　　HO·

76、;+R1 - CH = CH - R2 + H+ → R1 - C(OH) H - CH2 - R2 (1.19)</p><p>　　RH·+O2 →RO2H· 　　 (1.20) 　　</p><p>　　2RH·→HRRH

77、 　 (1.21)</p><p>　　HO·+ Fe2 + →Fe3 + +OH- 　 (1.22) 　　</p><p>　　2HO·→H2O2 　 (1.23)</p><p>　　2HO2·→H2O2 +

78、O2 　(1.24) 　　</p><p>　　Fe3 + +O2- ·→Fe2 + +O2 　　 　(1.25)</p><p>　　Fe3 + + HO2·→Fe2 + +O2 + H+ 　 　　(1.26) 　　&l

79、t;/p><p>　　Fe2 + + HO2·+ H+ →Fe3 + + H2O2 　 　　(1.27)</p><p>　　HO2·+O2-·+ H+ →H2O2+O2 　　 　　 (1.28) 　　</p><p>　　O2- ·+ Fe2 + + 2H+ →F

80、e3 + + H2O2 　 　　　(1.29)</p><p>　　1.2.2　Fenton和UV/Fenton法的影響因素</p><p>　　1、pH值：不管是實驗還是各種參考文獻都表明pH值的變化對最終處理結果影響較大。一般在酸性條件下處理效果較好，而在pH值等于3－4左右效果最好。pH值向堿性過渡，處理效果逐漸降低[7]。</p><p

81、>　　2、初始Fe離子濃度：很多的文獻都認為初始Fe離子濃度與處理效果有較大的關聯(lián)。開始隨Fe離子的增加COD的去除率會明顯升高，其中會有一個明顯的峰值，然后Fe離子濃度再增加則處理效果反而降低。并且加入的Fe離子過多會給后續(xù)的處理帶入新的污染。</p><p>　　3、初始H2O2濃度: 初始H2O2濃度的影響與Fe離子濃度類似。也是初期隨濃度的升高去除率會明顯提高，中間有一個峰值，然后H2O2濃度再增加

82、則處理效果反而降低。H2O2加入量過大會增加處理的費用[11]。</p><p>　　4、處理水樣的初始COD濃度：雖然不同的水樣結論不一樣，但可以肯定的是對處理效果有影響。一般在低濃度時處理效果普遍較好，濃度升高后不同水樣效果不一致，有的濃度越高效果越好，有的則開始下降。等到一定濃度下則都開始下降。</p><p>　　5、反應時間：很多的研究都把反應時間列為重點對象。對一個可以進行工業(yè)

83、應用的處理方法來說，找到合理的反應時間是關鍵。有一些文獻提到在Fenton和UV/Fenton法處理廢水時，會在開始的時候有一個高速反應期，處理效率非常驚人[9]。隨時間的延長，處理效果漸漸升高，COD的去除也越多。但反應時間過長會增加人力和物力的投入。</p><p>　　6、載氣：載氣也是一個比較重要的影響因素。很的資料都提到了這個。在有進氣的條件下，處理效果普遍好于無進氣。去年已有相關實驗，結果表明合理的進

84、氣能有效提高處理效果。</p><p>　　7、光照：實驗證明在適宜的光照條件下，F(xiàn)enton試劑的處理效果會大大增加。一般認為，紫外光、近紫外光及可見光均可達到促進Fenton試劑氧化有機污染物的效果[8、29]。去年所做的300W/500W紫外光燈管照射對比實驗充分說明了這點。但具體哪種水樣用什么光源照射效果最好暫時還沒有人做相關的研究，將來還需要更多的實驗來驗證。</p><p>　

85、　1.2.3　Fenton和UV/Fenton法的應用實例</p><p>　　由于上面提及的內容，F(xiàn)enton和UV/Fenton法已得到很多環(huán)保工作者的研究并證明其實用性。比如南京大學環(huán)境學院的鐘萍，楊曦，趙貴來等人利用光助Fenton試劑氧化處理煤油廢水；浙江大學環(huán)境工程研究所的何鋒，周娜，雷樂成等人用光助Fenton試劑氧化處理染料廢水；中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心的高迎新等人用Fenton試劑處理石油烴類

86、；昆明理工大學環(huán)境科學與工程學院宮磊，徐曉軍用Fenton試劑和化學沉淀法聯(lián)合處理垃圾滲濾液；浙江大學環(huán)境工程系的陳琳用UV/Fenton法處理對氯苯酚廢水；邢臺學院生物化學系的王春平用Fenton試劑加石灰法處理地霉素廢水都取得成功。但由于其高的工藝要求，較高的處理費用等原因，這種方法在工業(yè)上的應用還不是很多。把UV/Fenton法與其它處理方法聯(lián)用，以提高處理效果；或把UV/Fenton法作為生物處理的預處理，這些都是可行的應用方案

87、。該方法的應用與普及還需要很多的工作，最主要的是確定不同水樣的最佳條件以及如何進行工業(yè)應用，目前來看難度還比較大，仍需要進一步的研究。</p><p><b>　　第二章　論文部分</b></p><p><b>　　2.1引言</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，紙張的應用更加廣泛。各大造紙廠也紛紛加大產量，

88、隨之而來的是造紙廢水的大量排放，自然環(huán)境的污染進一步加劇。為解決這個問題，很多的環(huán)保工作者對造紙廢水進行了大量的研究工作，以期找到合適的處理方法。到目前為止，由于造紙廢水中的污染物成分復雜，不能期望采取某種方法就可以處理達標，必須采用數(shù)種組合技術進行處理。與其他工業(yè)廢水一樣，制漿造紙廢水的污染控制方法可以有物理法、化學法、生物法和物理化學法等。一般來說，相比于采用絮凝、氧化及吸附工藝及其他單一處理技術，采取前段預處理接后續(xù)生物處理比較經(jīng)

89、濟、合理有效，也是造紙廢水的主要研究和應用趨勢。造紙廢水的性質決定于造紙原料、造紙工藝及操作方法。造紙廢水分類主要包括：蒸煮制漿廢水（黑液）、中段廢水和抄紙廢水（白水）等三大類。其中蒸煮黑液的環(huán)境污染最為嚴重，占整個造紙工業(yè)污染的90%以上。本實驗就是采用UV/Fenton法對造紙黑液進行預處理，取得了較好的效果，顯示了工業(yè)應用的潛力。</p><p>　　2.2　造紙黑液水樣的來源和介紹</p>

90、<p>　　本實驗所用的造紙黑液全部來自某造紙廠的煮漿工段廢水，即指堿法制漿的黑液或酸法制漿過程中的紅液，含雜質達10%～20%，其中35%為無機物，65%為有機物，廢液中含堿量高，SS濃度也很高。有機物主要是木素化合物、糖類、脂肪酸、少量醇、酮、醛、樹脂、單寧、蛋白質等。該水樣色度較深呈黑色，粘度很大，容易發(fā)泡。經(jīng)多個平行測試，取得如下數(shù)據(jù)：pH＝10.8，CODCr=126631.8mg/l,BOD5＝490mg/l，BO

91、D5/COD＝0.0039。由于實驗條件所限，還有一些指標無法測量，比較遺憾?？紤]到本實驗的目的是通過UV/Fenton法對造紙黑液進行預處理，以去除部分COD和提高廢水的可生化降解能力，故只測得如上幾個參量也能夠接受。</p><p>　　2.3　主要實驗儀器和試劑介紹</p><p>　　2.3.1 SGY-1型多功能光化學反應儀</p><p>　　2.3.

92、1.1 應用范圍和特點</p><p>　　SGY-1型多功能光化學反應儀是南京斯東柯電氣設備有限公司生產的一種光學實驗儀器。用于測定液相體系中光化學反應的速率和量子產率，特別適合與新材料、化工產品的光化學合成和污染物質的光化學降解研究。其特點為：</p><p>　　本儀器是采用單片微電腦控制的新型實驗儀器；</p><p>　　具有自動通氣功能，可通過限流閥控制

93、每一個反應試管內的供氣量；</p><p>　　可通過設在面板上的小鍵盤設置工作時間參數(shù)和階段提示時間參數(shù)，工作中顯示倒計時間，自動進行階段提示，工作時間結束后，自動報告并切斷紫外線燈電源。</p><p>　　工作過程中可自動測試、顯示箱體內環(huán)境溫度和實驗液溫度，檢測與顯示精度達0.5攝氏度；</p><p>　　出現(xiàn)冷水斷水故障時，儀器報警30秒后自動停機并切斷

94、紫外線燈源，保護儀器。</p><p>　　2.3.1.2．結構及工作原理</p><p>　　本儀器由三部分組成，即箱體、置于箱體內的旋轉反應器和置于箱體低部的控制部分組成。</p><p><b>　　箱體：</b></p><p>　　體積：56cm（長）*42cm（寬）*114cm（高） 質量：22kg&

95、lt;/p><p>　　箱體分為上下兩部分組成。底部為控制箱，上部為實驗箱。實驗箱體內裝有冷卻用的排風扇、測溫度的集成溫度傳感探頭、通冷卻水和氣體的五個管接頭、能轉動的掛鉤（用以掛置通水管和通氣管）及光源、旋轉器的專用插頭，前門有觀察窗。</p><p><b>　　旋轉反應器</b></p><p>　　示意圖見圖1。光源至于石英冷阱內，放置溶液

96、的石英試管插入上中轉盤中。如果需要通氣，可用鋼瓶（或其他氣源）作為供氣源。首先調節(jié)箱體內壁上的減壓閥，此閥可起到對氣源降壓和穩(wěn)壓的作用，再分別調節(jié)安裝在配氣管上的12只限流閥，使各試管供氣均勻。電機通過帶傳動機帶動上、中、下轉盤一起轉動，使試管均勻接受光照。通過調節(jié)轉盤調節(jié)個結構可以使中盤升降，從而改變試管的受光范圍。濾光片插入濾光片架內，以分離出特定波長的光。底盤上安裝有調節(jié)螺釘，調節(jié)反應器到水平位置。</p><

97、p>　　上、中轉盤共有兩套，用于放置不同直徑的石英試管。一套供插10ml試管用，其、內外圈都可放置18根試管；另一套供插50ml試管用，可放置12根試管?？筛鶕?jù)需要更換上、中轉盤。</p><p>　　中轉盤高度可通過調節(jié)機構中的調節(jié)鏈輪同步調節(jié)。</p><p>　　圖2.1 　　　　　　　　　　　　　旋轉器轉速為5.5轉/分。</p><p>　　石英冷阱

98、的冷卻水套的夾層內有一細管通入底部。石英玻璃的透光性達80%。</p><p><b>　　反應控制器</b></p><p>　　位于箱體底部的反應控制器的控制部分由微電子電路和電器控制電路組成。其主要功能是可通過設在面板上的小鍵盤設置工作時間參數(shù)和階段提示時間參數(shù)，工作中顯示倒計時間，自動進行階段提示，工作時間結束后，自動報告并切斷紫外線燈電源。</p>

99、;<p>　　2.3.2 通氣設備</p><p>　　為保持實驗過程中處理液的均勻狀態(tài)，本實驗采取用通氣設備鼓氣的方法，儀器為廣東省饒平黃岡西新機電廠制造的電磁式空氣壓縮機。</p><p>　　型號：ACO-008 工作電壓：220V</p><p>　　功率：135W 頻率： 50HZ</p>

100、<p>　　排氣量：大于 100 L/min</p><p>　　2.3.3 COD測定儀器以及所需試劑</p><p>　　實驗的目的在于降低廢水的COD值，為檢驗實驗效果需要多次測定COD值。本實驗采用微波消解法測定COD值，該測定COD的方法的特點前已介紹，其準確度比較高，操作方便。實驗儀器主要為MS－3型微波消解COD測定儀，是由國家環(huán)境保護總局華南環(huán)境科學研究所和華

101、南環(huán)境科技開發(fā)公司環(huán)保設備廠聯(lián)合設計制造的。該種儀器是目前辦內外較新型的專門用于監(jiān)測各種工業(yè)廢水、生活污水和地表水的儀器。該儀器不僅消解速度快，還采用智能化的傳感控制技術，自動完成COD樣品的密封消解或非密封回流消解過程（可采用密封消解法或非密封回流法測定COD值，本實驗測定COD全采用密封消解法測量，量程在10～800mg/L之間），使COD測定工作變得簡單。以下對使用該儀器的密封消解法操作過程作簡要介紹。</p>&l

102、t;p><b>　　所需儀器與試劑：</b></p><p>　　a 微波消解COD測定儀及消解罐若干：本實驗采有的該種儀器為華南環(huán)境科技開發(fā)公司環(huán)保設備廠出品。</p><p>　　b 重鉻酸鉀消解液：0.250N 干燥的K2Cr2O712.259g，100ml濃硫酸，30g固體硫酸汞，加蒸餾水配成1000ml溶液。硫酸汞作為去除水樣中氯離子的試劑。&l

103、t;/p><p>　　c 重鉻酸鉀標準液：0.250N 干燥的K2Cr2O712.259g溶于蒸餾水中配成1000ml溶液。用以標定硫酸亞鐵銨的濃度。</p><p>　　d 試亞鐵靈試劑：0.05N 1.485g鄰菲羅啉和0.695g硫酸亞鐵（H2SO4·7H2O）溶于水中配成100ml溶液。滴定反應時用作指示劑。</p><p>　　e 硫酸亞鐵

104、銨溶液：0.05N 用于回滴重鉻酸鉀，使用時需滴定其濃度。</p><p>　　f 硫酸－硫酸銀試劑：10g硫酸銀溶于1000 ml濃硫酸配成溶液。用作消解反應的催化劑。</p><p>　　測定COD值操作方法如下：用移液管吸取10ml水樣（或少許，但須用蒸餾水稀釋至10ml）加入消解罐中，分別加入5ml重鉻酸鉀消解液和10mlAg2SO4－H2SO4催化劑，旋緊密封蓋，使消解罐密封

105、良好，搖勻后將消解罐放在微波消解COD測定儀（以下簡稱儀器）爐腔內的托盤上。將“方法選擇撥”至“0”的位置，在“樣品數(shù)目”中選擇相應的數(shù)字后關上爐腔門。將時間選擇撥至“15”的位置，儀器即自動加熱，消解反應開始。加熱結束后將消解罐取出放在自來水龍頭下淋至冷卻后，將反應液倒至200ml的錐形瓶中，并用蒸餾水清洗消解罐的罐帽2－3次，沖洗液都倒入錐形瓶，控制體積約60ml。加入2滴試亞鐵靈試劑，用硫酸亞鐵銨滴定，溶液的顏色由藍綠色變至紅褐色

106、時即為滴定終點。COD值使用以下公式進行計算：</p><p>　　CODCr（mg/L）＝[（V0－V1）×C×8×1000]/V2</p><p>　　式中：V0——空白水樣消耗硫酸亞鐵銨的量（ml）</p><p>　　V1——水樣消耗硫酸亞鐵銨的量（ml）</p><p>　　V2——水樣的體積（ml）&

107、lt;/p><p>　　C——硫酸亞鐵銨的濃度（mol/L）</p><p>　　8——氧（1/2 O）的摩爾質量（g/mol）</p><p>　　空白水V0樣是一個重要的參數(shù)。對于同種重鉻酸鉀消解液和硫酸亞鐵銨溶液，V0是一個確定的值。所以為得到準確的V0值，實驗中一次測定多個V0的值，然后取這些數(shù)的平均值作用真正的V0值。一般為了得到比較準確的COD值，每種水樣測