臭氧催化氧化技術(shù)對(duì)多種廢水均具有較好的處置效果，如制藥廢水、化工廢水、印染廢水等。將臭氧技術(shù)用于電鍍工業(yè)廢水處理具有三方面的優(yōu)勢(shì)：一是臭氧的氧化才能強(qiáng)，可與有機(jī)物發(fā)作一系列反響，完成破絡(luò)協(xié)作用;二是電鍍廢水中含有的重金屬(如廢、銅、鋅等)是臭氧化反響的催化劑，可提升臭氧化的處置效果;三是在臭氧化過(guò)程中，不需外加其他藥劑，因此污泥產(chǎn)生量少。為此，采用臭氧技術(shù)處置化學(xué)鍍廢廢水，并研討了最佳的處置條件。

　　1、實(shí)驗(yàn)

　　1.1 水樣來(lái)源及特性

　　實(shí)驗(yàn)所用廢水水樣取自江蘇省某電鍍廠的化學(xué)鍍廢生產(chǎn)車間，廢水呈藍(lán)綠色。廢水水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

　　1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

　　實(shí)驗(yàn)所用試劑均為剖析純，實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

　　1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及辦法

　　臭氧處置技術(shù)的工藝流程如圖1所示。臭氧反響器為圓柱體，直徑為50mm，高度約為1300mm，有效容積為2L。鈦曝氣頭位于反響器的底部，尾氣經(jīng)過(guò)臭氧合成器。首先，運(yùn)用爬動(dòng)泵將廢水泵入反響器內(nèi)；然后，翻開(kāi)氧氣鋼瓶和臭氧發(fā)作器，將含臭氧的氣體以穩(wěn)定的流速輸入反響器內(nèi)；在反響過(guò)程中記載壓力表、流量計(jì)、pH計(jì)、ORP計(jì)等儀表數(shù)據(jù)，測(cè)定進(jìn)、出反響器的氣相臭氧濃度；反響完畢后取水樣，參加NaOH溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%)調(diào)理水樣的pH值至11.0，并參加絮凝劑PAM，沉淀過(guò)濾后，取上清液剖析廢水水質(zhì)。

　　2、結(jié)果與討論

　　2.1 正交實(shí)驗(yàn)

　　以出水中剩余鎳的質(zhì)量濃度為指標(biāo)，以通氣流量、臭氧發(fā)作器電流、廢水初始pH值、反響時(shí)間為要素，實(shí)施L9(34)正交實(shí)驗(yàn)。采用極差剖析法對(duì)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)施剖析。廢水初始pH值的極差最大堤主要因子;臭氧發(fā)作器電流的極差最小，是次要因子。影響要素的排序?yàn)閺U水初始pH值〉通氣流量〉反響時(shí)間〉臭氧發(fā)作器電流。最優(yōu)程度為:通氣流量4L/min，臭氧發(fā)作器電流0.20A，廢水初始pH值11.0，反響時(shí)間4h。

　　圖2為正交實(shí)驗(yàn)的效應(yīng)曲線圖。由圖2可知:廢水初始pH值的影響最大，并且隨著廢水初始pH值的增大，出水中剩余鎳的質(zhì)量濃度急劇降落。其次是通氣流量，但當(dāng)通氣流量增大到一定水平時(shí)，鎳的去除率并沒(méi)有明顯增大。

　　2.2 單要素實(shí)驗(yàn)

　　2.2.1 廢水初始pH值對(duì)處置效果的影響

　　在通氣流量為4L/min、臭氧發(fā)作器電流為0.20A的條件下，研討了廢水初始pH值對(duì)處置效果的影響，結(jié)果如圖3所示

　　由圖3(a)可知：隨著廢水初始pH值的增加，出水中剩余鎳的質(zhì)量濃度顯著降低;但當(dāng)廢水初始pH值超越10.5時(shí)，出水中剩余余的質(zhì)量濃度趨于穩(wěn)定

　　由圖3(E)可知：隨著廢水初始pH值的增加，臭氧轉(zhuǎn)移效率顯著升高;但當(dāng)廢水初始pH值超越10.5時(shí)，臭氧轉(zhuǎn)移效率趨于穩(wěn)定。

　　當(dāng)廢水初始pH值為11.0、反響時(shí)間為60min時(shí)，出水中剩余余的質(zhì)量濃度、臭氧轉(zhuǎn)移效率和臭氧投加量分別為1.70mg/L、79.7%和1.99g/L。

　　2.2.2 通氣流量對(duì)處置效果的影響

　　在廢水初始pH值為11.0、臭氧發(fā)作器電流為0.20A的條件下，研討了通氣流量對(duì)處置效果的影響，結(jié)果如圖4所示。

　　由圖4(a)可知：隨著通氣流量的增大，出水中剩余余的質(zhì)量濃度呈急劇降落的趨向;但當(dāng)通氣流量超越3L/min時(shí)，出水中剩余廢的質(zhì)量濃度趨于穩(wěn)定。

　　由圖4(b)可知：隨著通氣流量的增大，臭氧轉(zhuǎn)移效率呈現(xiàn)出明顯降落的趨向。

　　當(dāng)通氣流量為3L/min、反響時(shí)間為60min時(shí)，出水中剩余余的質(zhì)量濃度、臭氧轉(zhuǎn)移效率和臭氧投加量分別為1.96mg/L、86.3%和1.57g/L。

　　2.2.3 臭氧發(fā)作器電流對(duì)處置效果的影響

　　在廢水初始pH值為11.0、通氣流量為3L/min、反響時(shí)間為60min的條件下，研討了臭氧發(fā)作器電流對(duì)處置效果的影響，結(jié)果如圖5所示。

　　由圖5(a)可知：隨著臭氧發(fā)作器電流的增大，出水中剩余余的質(zhì)量濃度先顯著降低;當(dāng)臭氧發(fā)作器電流大于0.20A后，出水中剩余余的質(zhì)量濃度趨于穩(wěn)定。

　　由圖5(b)可知：隨著臭氧發(fā)作器電流的增大，臭氧轉(zhuǎn)移效率急劇降落。

　　隨著臭氧發(fā)作器電流的增大，出水絮凝沉淀時(shí)的沉淀性能逐步改善。當(dāng)臭氧發(fā)作器電流為0.25A時(shí)，出水絮凝沉淀時(shí)的沉淀性能較好，此時(shí)出水中剩余余的質(zhì)量濃度、臭氧轉(zhuǎn)移效率和臭氧投加量分別為1.56mg/L、79.8%和2.18g/L。

　　2.2.4 反響時(shí)間對(duì)處置效果的影響

　　在廢水初始pH值為11.0、通氣流量為3L/min、臭氧發(fā)作器電流為0.25A的條件下，研討了反響時(shí)間對(duì)處置效果的影響，結(jié)果如圖6所示。

　　由圖6(a)可知：隨著反響時(shí)間的延長(zhǎng)，出水中剩余余的質(zhì)量濃度先顯著降落;當(dāng)反響時(shí)間超越45min后，出水中剩余的廢質(zhì)量濃度趨于穩(wěn)定。當(dāng)反響時(shí)間為60min時(shí)，污泥的沉降性能好，上清液廓清、透明。

　　由圖6(b)可知：隨著反響時(shí)間的延長(zhǎng)，臭氧轉(zhuǎn)移效率呈先遲緩升高后急劇降落的趨向;當(dāng)反響時(shí)間為45min時(shí)，臭氧轉(zhuǎn)移效率最高，為89.19%。

　　由圖6(c)可知：在反響過(guò)程中，廢水的pH值不時(shí)降落;但反響150min后，廢水的pH值趨于穩(wěn)定。另外，ORP隨反響時(shí)間的延長(zhǎng)而持續(xù)上升;但當(dāng)反響時(shí)間超越120min時(shí)，ORP趨于穩(wěn)定。

　　由圖(d)可知：當(dāng)反響時(shí)間為60min時(shí)，污泥中廢的含量為9.8%;當(dāng)反響時(shí)間為240min時(shí)，污泥中稀的含量為20.2%。

　　當(dāng)廢水初始pH值為11.0、通氣流量為3L/min、臭氧發(fā)作器電流為0.25A、反響時(shí)間為60min時(shí)，出水中剩余余的質(zhì)量濃度、臭氧轉(zhuǎn)移效率和臭氧投加量分別為0.63mg/L、83.3%和2.17g/L

　　2.2.5 廢水中初始廢的質(zhì)量濃度對(duì)處置效果的影響

　　在廢水初始pH值為11、通氣流量為3L/min、臭氧發(fā)作器電流為0.25A的條件下，研討了廢水中初始廢的質(zhì)量濃度對(duì)處置效果的影響，結(jié)果如圖7所示

　　由圖7可知：當(dāng)廢水中初始廢的質(zhì)量濃度為494.0mg/L、138.0mg/L和74.2mg/L時(shí)，出水中剩余廢的質(zhì)量濃度降至穩(wěn)定值所需的反響時(shí)間分為60min、60min和25min，此時(shí)剩余鎳的質(zhì)量濃度分別為11.50mg/L、0.63mg/L和3.18mg/L。

　　2.3 臭氧化對(duì)COD、氨氮、總氮、總磷的去除效果

　　在廢水初始pH值為11.0、通氣流量為3L/min、臭氧發(fā)作器電流為0.25A、反響時(shí)間為60min的條件下實(shí)施臭氧處置。表2為主要污染物指標(biāo)的去除效果。

　　由表2可知：臭氧處置對(duì)COD、氨氮、總氮、總磷的去除效果通常，不能到達(dá)排放規(guī)范的請(qǐng)求，需求分離其他工藝。

　　2.4 臭氧與離子交流樹(shù)脂相分離

　　采用臭氧技術(shù)處置化學(xué)鍍鎳廢水，出水中剩余鎳的質(zhì)量濃度不能滿足《電鍍污染物排放規(guī)范》(GB21900—2008)中表3的請(qǐng)求。為此，采用臭氧-離子交流樹(shù)脂組合技術(shù)處置化學(xué)鍍鎳廢水。臭氧技術(shù)的實(shí)驗(yàn)條件為：通氣流量3L/min，臭氧發(fā)作器電流0.25A，廢水初始pH值11.0，反響時(shí)間60min。離子交流樹(shù)脂出水中剩余余的質(zhì)量濃度為0.013?0.099mg/L，滿足排放規(guī)范的請(qǐng)求。

　　3、結(jié)論

　　(1)采用臭氧術(shù)術(shù)處置化學(xué)鍍廢廢水時(shí)，處置效果受廢水初始pH值、反響時(shí)間等要素影響。其中廢水始始pH值的影響最大，是主求影響子子。影響要素排序?yàn)閺U水初始pH值〉通氣流量〉反響時(shí)間〉臭氧發(fā)作器電流。

　　(2)臭氧處置可有效降低化學(xué)鍍廢廢水中記的質(zhì)量濃度。當(dāng)廢水初始pH值為11.0、通氣流量為3L/min、臭氧發(fā)作器電流為0.25A、反響時(shí)間為60min時(shí)，出水中剩余廢的質(zhì)量濃度、臭氧轉(zhuǎn)移效率和臭氧投加量分別為0.63mg/L、83.3%和2.17g/L。

　　(3)化學(xué)鍍廢廢水經(jīng)臭氧處置后，再過(guò)離子交流樹(shù)脂，出水中剩余廢的質(zhì)量濃度低于0.1mg/L，滿足《電鍍污染物排放規(guī)范》(GB21900—2008)中表3的請(qǐng)求。