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污水厂二级出水色度处理方法
发布时间： 8:49:39&&中国污水处理工程网
近年来，生活饮用水中的三氯甲烷等致癌物越来越受到人们关注〔1, 2, 3〕，而构成色度的腐殖酸和富里酸等腐殖质被认为是三氯甲烷的先质。在工业领域，某些带有颜色的工业污染物是由“三致”物质组成，对人体健康产生很大危害〔4〕。
在水资源的综合利用中，采用污水深度处理工艺对污水处理厂的二级出水进行处理，然后将处理水作为再生水进行回用已经占有重要地位〔5, 6, 7〕。但在常规的净水工艺中，色度是较难降低的指标。常用的生物处理法对构成色度的腐殖质降解效果不理想〔8- 9〕。要想达到出水回用的标准，还需要在出水中加入大量的达标水（经测算补水率& 70%〔10〕）。
目前国内外对处理色度技术的研究一般是用色度去除率进行宏观表征，而很少从引起色度的具体物质出发研究色度关联物质的去除和变化。因此，笔者选择天津某污水厂的二级出水为研究对象，从官能团结构、有机物组分、分子质量分布等角度研究双氧水-活性炭工艺处理二级出水过程中的色度变化，为今后的污水回用行业及再生水公司处理不同水质的污水色度提供理论参考，使工艺运行更加经济科学。
1 材料和方法&1.1 实验用水&实验用水为天津某污水厂二沉池出水，水质呈淡黄色，弱碱性，其主要水质指标见表 1。
1.2 仪器和材料&仪器：PFX195 自动色度仪，英国罗威朋；UV- 2550 型紫外-可见分光光度计，日本岛津。
材料：30%双氧水，粉末活性炭（天津市科威有限公司），超滤膜（上海摩速科学器材有限公司）。
1.3 分析项目&CODCr 采用美国APHA 规定的标准测定方法测定，pH 用电极为CST25421C 的pH 计（HM230V， TOA）测定，UV254 采用紫外-可见分光光度计测定，色度用色度测定仪测定；a（355）的测定方法：将水样用0.45 μm 滤膜过滤，采用紫外-可见分光光度计，测定其在波长355 nm 处的吸光度，并做散射校正〔11〕。
2 实验结果与讨论&2.1 双氧水投加量对色度去除效果影响&在7 个100 mL 烧杯中分别投加水样50 mL，分别加入0.5、1.5、3.0、5.0、10.0、25.0、50 mLH2O2，进行磁力搅拌，时间为30 min，静置30 min 后测定水中色度，考察双氧水投加量对色度去除率的影响，见 图 1。
图 1 H2O2投加量与出水色度的关系
从图 1 可见，当双氧水投加量＜25 mL 时，随着双氧水投加量的增加，色度去除率随之增加，达到最大去除率后，继续投加双氧水，色度去除率基本不变，甚至有所减低。分析其原因是过量的双氧水消耗了?OH。因此在水样体积为50 mL 时，综合考虑成本后选择双氧水的最佳投加量为10 mL，即双氧水最佳投加比为200 mL/L。
2.2 反应时间对色度去除效果的影响&在7 个100 mL 烧杯中分别投加水样50 mL，加入10 mLH2O2 进行磁力搅拌，搅拌时间分别为30、 60、90、120、150、180、210 min，静置30 min 后测定水中色度。反应时间从30 min 增至150 min 时，色度去除率从17.5%提高至45%，随着反应时间的延长，色度去除率增加明显。但超过150 min 后，色度去除率仅提高了2.5%，因此选择最佳反应时间为150 min。
2.3 pH 对色度去除效果的影响&在100 mL 烧杯中分别投加水样50 mL，加入 10 mLH2O2，搅拌150 min，然后用0.1 mol/L 的HCl 和1 mol/L 的NaOH 溶液调节pH，考察不同pH 下色度去除率，见图 2。
图 2 pH 与出水色度的关系
由图 2 可知，pH 对色度去除有较大影响。pH 为 6.24~9.85 时，随着pH 升高，色度去除率降低。其中， pH 从6.24 升到8.21，色度去除率从47.50%下降到 40%，pH 继续上升，色度去除率略有下降，当pH 为 9.85 时，色度去除率为37.5%。原因可能是：较低的 pH 环境阻止了?OH 的无效分解，而?OH 是水溶液中最强的氧化剂之一，它可以破坏有色溶解性有机物（CDOM）的发色官能团，并且双氧水在较低的pH 下比较稳定；但双氧水在酸性环境下反应速率较低，因此综合考虑并照顾到药剂成本，选择双氧水降解色度最佳的pH 为7.38。
2.4 双氧水-活性炭工艺对色度的降解效果&根据前面的实验结果，在100 mL 烧杯中投加水样50 mL，并加入10 mLH2O2 搅拌150 min，pH 为 7.38，然后加入80 mg 活性炭，置于恒温摇床中，反应6 h 后，用滤纸过滤并过0.45 μm 的微滤膜，测定反应前后的色度、a（355），结果见表 2。
从表 2 可以得出： 双氧水-活性炭工艺对色度的去除效果显著，明显高于单独的双氧水工艺，产生了良好的协同去除效果。分析其原因可能是：双氧水高级氧化产生的?OH 具有极强的氧化能力，把大分子难降解物质降解成小分子有机物，既改变了水中有机分子的结构形态，达到对水质结构的优化，又提高了有机物进入活性炭较小空隙的可能性，进而提高了活性炭的脱色效果。
双氧水-活性炭工艺对UV254 表征的含苯环难降解有机物和a（355）表征的有色溶解性有机物的去除效果明显，从而引起色度的显著下降。
2.5 分子质量分布特征&对原水和经过双氧水―活性炭工艺去除的水样，通过0.45 μm 微滤膜进行逐级膜过滤，测定步骤和结果见图 3、图 4。
图 3 分子质量分布的测定步
图 4 色度的分子质量分布
（1）色度的分子质量分布特征。
由图 4 可看出： 原水色度主要分布在表观分子质量＞100 ku 和＜1 ku 的溶解性有机物，主要是腐殖质和小分子难降解有机物。经过双氧水氧化降解后， 5~100 ku 之间的色度明显被降解，产生了许多小分子有色溶解性有机物，导致1~5 ku 之间的色度有所增加，＜1 ku 的色度也去除明显。经过活性炭脱色后，3 ku 以下的色度也得到有效去除。
（2）UV254 的分子质量分布特征。
UV254 的分子质量分布见图 5。图 5 可以看出，原水的UV254 主要分布在表观分子质量＜1ku 区间，占总溶解性有机物UV254 的73.90%。双氧水对各个分子质量区间的UV254 都有降解，但分子质量在1~ 3 ku 范围的UV254 有少量增加，＜1 ku 区间降解不明显。经过活性炭处理后，各个区间都得到明显降低。
图 5 UV254的分子质量分布
（3）a（355）的分子质量分布特征
a（355）的分子质量分布见图 6。
图 6 a（355）的分子质量分布
由图 6 得出，a（355）表征的CDOM 分布与色度分布基本一致，验证了CDOM 是色度关联物质的主要组分。双氧水工艺降低了整个范围的CDOM，尤其对于3~100 ku 范围的CDOM，降低效果显著，双氧水工艺起到了预氧化作用，后续的活性炭工艺对 3 ku 以下的CDOM 去除效果明显。具体参见更多相关技术文档。
3 结论&（1）原水中的色度主要分布在表观分子质量＞ 100 ku 和＜1 ku 范围，即大分子的腐殖质类有机物和小分子的难降解类有机物。
（2）CDOM 分子质量分布变化与色度分子质量分布变化基本一致，表明水样中CDOM 对色度起到主要贡献作用，水样中的CDOM 主要由腐殖质组成。
（3）高级氧化技术中，单独的双氧水工艺对色度降解效果有限，主要是对小分子难降解有机物去除效果有限，活性炭脱色效果较好，但双氧水-活性炭能产生协同作用，明显降低了分子质量＜3 ku 的色度，色度去除率为95%，相比双氧水工艺色度去除率提高了1 倍多。如何测污水的色度_百度知道
如何测污水的色度
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本法检出限为色度5°,呈浅灰褐色.44 表3 黎豆与黄豆:作为对常规方法的改进。 500°铬钴标准溶液[1],小于300nm波长处几乎无吸收,20°(b),以纯化水 为空白进行基线效正,加入浓硫酸0. Keywords,然后测定吸光度.哈尔滨师范大学.340,可以忽略,第一个在257nm附近,在262nm波长处有最大吸收峰;在257nm处的紫外区.480;2),用纯化水稀至刻度.Determinationof totalchromiumintannerywastewaterbyinductivelycoupledplasma2atomicemissionspectrometry[J],withthoseofsoybeanandblackbean样品 Sample 6种痕量元素的测定值 Contentofthe6trace2elementsfound w&#47.。试验结果发现.1 Comparisonofcoloritydeterminedbyvisualcolorimetry andspectrophotometry 测定方法 Methodofdetermination 测得色度值 Valuesofcolorityfounddegree 进水 inletwater出水
outletwater进水
inletwater 出水
outletwater目视比色法15°～20°10°左右10°～15°5°～10°分光光度法 18. [8] BalasubramanianS。生活污水经污水处理厂处理后或用0.原子吸收光谱法及其应用[J].74 25,东莞523080) 摘 要,黎豆中镁.鞍山师范学院学报,故铂钴标准溶液在10°～100°范围内不适合用于定量测定,以相同的 操作步骤在200～800nm波长范围内扫描:(1&#47,60°(d).4 水样的测定 含悬浮物.45μm滤膜过滤后,80°(e)and100°(f)(3)分别取污水处理厂的生活污水的原进水和 处理后的出水,80°,2004.e:O657,吴世德,可以采用上述两种方法测定,第二个在350nm附近,并制作色度在10°～100°之间的标准曲线,40°:Asamodificationfortheconventionalmethod,2002,于350nm波长处.AnalChimActa,40°(c):中国环境出版社.410。 &#12539.02mol・目视比色法: 作者简介;% RSD /Visualcolorimetry理化检验-化学分册PTCA(PARTB,摇匀.9999、天气和人为影响因素大.Factorsinfluentialtothedetermination(i;Sewagewater
色度是城镇污水处理厂水质监测的一项基本控制项目。扫描图谱见图4。水中色度的测定方法有两种.3 AbsorptionspectraofChromium(Ⅵ)2Cobalt(Ⅱ)standardsolutionscorrespondingtocolorityof10° (a).2 Absorptionspectrumofplatinum2Cobaltstandard solutionequivalentto10°colority (2)分别取10°～100°铬钴标准溶液,然后与水样进行目视比色,此方法的检出限为色度5°、浊度及酸度的影响作了试验.1 测定波长的选择 (1)分别取10°～100°铂钴标准溶液。新鲜的生活污水中含大量的有机物.350,11(4)。 表1 用目视比色法与分光光度法测得的色度结果的比较 Tab。标准比色法通过配制一系列色度标准 溶液,2003、黑豆,andanalyt.ANAL.2 Testsforrecoveryandprecision:姚国(1965-),本法改用重铬酸钾代替氯铂酸钾配制色度标准溶液. [5] 王平、悬浮物和胶态物质.4 Absorptionspectraofwatersamplesatinletandoutlet 2.黑米.51:952 98.AnalChem,张兰杰,结果准确.45μm滤膜过滤后进行测定.71.00.40110、黑芝麻中几种微量元 素含量的测定[J].10Mn 0,对未受工业废水污染的生活污水及污水处理厂处理后的出水、铜的含量均明显高于其 他两种同类作物;理化检验-化学分册 王永祥等,19(4),孙慧,70(5),使水体混浊, 2002.81,见图1,由于水样中含有机物和硝酸盐干扰色度的测定,水样较清,26(4)、黄豆的测定结果比较 中可以看出,色度很低。 图4 进水及出水样的吸收光谱 Fig:9362942.原子吸收光谱法测竹香米和大米中铜 锌锰钠镁含量[J],60°(d):铬钴标准溶液在350nm波长附近有最大吸收峰。在微酸性和中性条件下,按绘制标准曲线的步骤测定吸光度;g-1)Mg CaZnCuFeMn黎豆,各管的色度分别为10°.河北农业大学学报.resultsobtainedbythismethodandbyICP2AES 元素 Element 测得量Am′toftheelementfound加标量Am′tofstdsaddedρ&#47:77280,对试液的温度.865:预先建好标准曲线。扫描图谱见图2。 2 结果与讨论 2,10mL于50mL比色管中.95 98. [2] 李雯,whichistheabsorptionmaximaofthestandardsolution,然后与光学纯水比较最后确定出水样的稀释倍数,可用铬钴标准溶液代替铂钴标准溶液进行测定,在稀释5～20倍之间色度差异不大;污水 中图分类号:大别山区野生黎豆中微量元素的测定与品质评价 表2 回收率和精密度试验及与ICP2AES法 测定结果的比较(n=8) Tab.)2008年 第44卷 ① 工作简报 污水色度的测定 姚 国:A
文章编号,工程师.(上接第62页)
分取污水处理厂的生活污水的原进水和处理后的出水.80 镁,主要从事化 学分析工作,1999,相关系数为0,测定工业污水和受工业污水污染的地表水及生活污水用稀释倍数法.9° 11,最后确定出水样的色度.46 0. [6] UmemuraT。浊 度对色度的影响较大.Measurementofabsorbancewasmadeatthewavelengthof350L-1)测得总量Totalam′t ofthe element found 回收率 Recovery &#47,20°、刻度,经预处理后.H2SO4solution(ca.50:08) DeterminationofColorityofSewageWater YAOGuo,用1cm石英比色皿在200～ 800nm波长范围内扫描。 1 试验部分 1.45μm滤膜过滤后除去.Talanta,且吸光度大于1.中国公共卫生杂志.8° 8,杜秀月.1 仪器与试剂 Carry50紫外2可见分光光度计;Millipore纯水 机、锰,有较高的开发利用价值;7H2O)1.2 标准曲线的绘制 分别取500°铬钴标准溶液0,铬钴标准比色法得到的结果是某 一范围,滤膜及抽滤装置,以1cm石英比色皿测定吸光度。 图1 用铬(Ⅵ)2钴(Ⅱ)标准溶液(色度范围10°～100° )制作的色度标准曲线 Fig、浊度[1]:,女. [4] 王秀敏。参考文献。 图2 色度为10°的铂钴标准溶液的吸收光谱 Fig,提出用分光光度法代替目视比色法作为污水色度的测试方法、无机盐.5mL,从黎豆与黑豆:Spectrophotometry,Dongguan523080.Detectionlimitofthismethodwasfoundtobe5°: [1] 国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会;理化检验-化学分册 姚国等: g溶于少量水中.,1.29Fe5、黑豆中6种微量元素含量的比较Tab。分取预处理过的水样50mL于比色管中(或进行适当稀释),2,…,周靖,China) Abstract、铁等元素,determinationofcolorityofsewagewaterwas improvedbyusingspectrophotometryinsteadofthevisualcolorimetry. [7] DonerG.400,王建卫 (东莞市市区污水处理厂:CHEM:污水色度的测定 1. [2] GB 水质色度的测定[S],2003,60°.02mol&#12539.盐湖研 究杂志.31
文献标识码.85 139,可以忽略,,WANGJian2wei (DongguanMuicipalSewageTreatmentP% ICP2AES法 测定值 ResultsobtainedbyICP2AESρ&#47,按文献[1]中的标准比色法和本方法进行测定.Alinearstandardcurvecoveringcoloritybetween10°to100°wasprepared,andusingadil: [1] 刘萍;L-1)作为测定色度的标准溶液。参考文献.330,仪器自动算出水样的色度。这两种方法的共同缺点是受比色管颜色。2,PugalenthiV,2003.2 温度;L-1)ofK2Cr2O7andCoSO4asstandardsolutionforpreparationofstandardcuve,100°,铬钴标准溶液有两个最大吸收峰.72 18,微黄色.temperature。 图3 色度为10° (a).19Ca0.300,以相同的操作步骤在200～800nm波长范围内扫描,EgeA,turbidityandacidityofthewatersample)werestudied,为重铬酸钾的两个特征吸 收峰.,根据标准曲线仪器自动算出水样的色度,50(3);(mg・Colority.14117, 均呈黄色,测定较清洁的天然水和饮用水的色度用铂钴标准比色法或铬钴标准比色法[1].140;色度.180;(μg&#.4615,酸度对色度的影响较小.37Zn0,很难 收稿日期。2; 56&#12539,HaraguchiH.水和废 水监测分析方法[M],广州市人。此溶液的色度为500°.3 Comparisonofthecontentofthe6trace2elementsinChinesevelvetbean:分光光度法。操作简单.4版.200; 26&#12539.01吸光度相对应的浓度为检出限.5424,且在10°～100°色度范围内吸光度与色度符合朗伯比耳定律:自然科学学报,用分光光度计代替人眼进行定量测定。 以此标准溶液的吸收峰350nm作为测定波长测定标准及水样的吸光度.0437g及硫酸钴(CoSO4&#12539,选取用靠近可见光区且无干扰的350nm作为测定波长.火焰原子吸收光谱法测定冬葵叶 中几种营养元素含量[J],KitaguchiR;L-1) Mg0;(mg&#12539,用水稀释至500mL, 并采用重铬酸钾及硫酸钴配制的稀硫酸溶液(酸度约0; 16&#,2(1),可将水样经0,结果见表1,本方法得到结果是一个确定的值,80°(e)及100° (f)的铬(Ⅵ)2钴(Ⅱ)标准溶液的吸收光谱Fig.170.Evaluationofdigestionprocedures forthedeterminationofironandzincinbiscuitsbyflameatomicabsorptionspectrometry[J],两种方法得到结果一致.1 Standardcurveofcolority(intherangeof10°-100° )preparedwithCr(Ⅵ )2Co(Ⅱ)standardsolution500°铂钴标准溶液与铬钴标准溶液颜色一致、混浊的水样需经0,以纯水为空白:准确称取重铬酸钾0。 (下转第65页) &#.原子吸收光谱法测定小麦品种子粒中钾钠钙 镁的含量[J],杨军。制作了色度在10°～100°之间的标准曲线,40°(c)、酸度[2]的影响 常温下温度对色度的影响很小。 用眼睛分辨.17 0.86112.37黑豆 ,23(3)。 关键词.495.Counterion2 icDetectionbyICP2AESforDeterminationofInorgan2icAnionsinWaterElutionIonChromatographyUsingaZwitterionicStationaryPhase[J].4°
由表1可知。本方法的优点,减少了人为误差。稀释后同一色度的标准溶液颜色也一 致。 稀释倍数法需将水样稀释成不同的稀释倍数.02黄豆.0,20° (b). [3] 燕冰.1° 10:4572467.3 检出限[1] 分光光度法中以扣除空白值后的与0,绘制标准曲线.0 2.北京.0920,每次测定时只需将水样进行预处理. &#12539,扫描图谱见图3
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谁有污水中色度的分析方法吗？
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