印染废水中臭氧氧化后对PVA氧化的影响效果分析

蓝翌萌

摘要：印染废水因其自身所具备的水质特点，对其展开常规性处理通常无法获取显著性成效。臭氧氧化法在印染废水中的实践应用可以在根本上规避各类问题。基于此，本文首先对臭氧氧化法的作用机理展开简要论述，重点分析臭氧氧化对PVA氧化带来的影响效果，以供参考。

关键词：印染废水；臭氧氧化；PVA氧化；影响效果

引言：现阶段，随着社会经济的迅猛发展，我国各地区印染工业规模获得了前所未有的拓宽，其所产生的大量印染废水成为当代水体污染的关键源头。采用臭氧氧化法可以凸显出良好的处理效果，而且臭氧氧化不会出现二次污染现象，具备广阔的应用前景。

一、臭氧氧化法的作用机理

臭氧在常温条件下体现为无色气体，可以闻到特殊性的草腥味道，其缺乏良好的稳定性。在浓度超出25%状态下往往会引发爆炸问题，而浓度低于1%情况下，臭氧会在正常压力温度条件下出现分解现象，半衰期维持在16h左右。臭氧在水体环境中的分解速度通常高于空气中的分解速度，水中臭氧浓度为3mg/L，半衰期降低为15-30min左右。然而当水体温度和pH值升高情况下可以在根本上加快臭氧的分解速度。一般情况下，臭氧是一种氧的同素异形体，其分子通常涉及到三个氧原子，分子式体现为O3，体现出一定的氧化性，其在水中的氧化还原电位体现为2.07V，仅低于氟的还原电位2.5V，氧化能力超出氯和二氧化氯，臭氧的杀菌能力并不会在pH值及氨的变化下受到负面影响，其氧化能力通常高于氯的一倍不止，杀菌能力比氯气=大600-3000倍左右，其所具备的消毒和灭菌作用可以在瞬时发生，当在水体环境中臭氧浓度维持在0.3-2mg/L期间，可以在1min范围内完全杀灭细菌。

因臭氧缺乏一定的稳定性特点，无法作为一般型产品进行规范储存，现阶段生产臭氧的途径手段主要包括紫外线法、放射法和无声放电法等等。除此之外，臭氧氧化法的作用机理通常体现为运用臭氧的强氧化性特性，在与水中有机污染物产生一系列反应情况下，臭氧的氧化作用可以致使不饱和有机分子在短时间内出现破裂现象和臭氧分解现象。简单来说，臭氧分子在极性有机分子的双键位置处发生反应，进而将分子分类为两个羧酸类分子。臭氧化物的自发性分裂产生带酸性和碱性基团的两性离子，其凸显出不稳定性基本特点，可以及时分解为酸与醛。进而形成简单化的有机物或稳定性有机物[1]。

二、分析测试方法

（一）臭氧氧化实验

相关人员需要积极运用新型臭氧发生器与定制臭氧玻璃反应器进行协调配合，进而开展一系列臭氧氧化实验。运用UVOZ-1200型臭氧动态监测设备测试臭氧实验环节中尾气与进气所含有的臭氧量。运用靛蓝法精准明确印染废水当中所具备的臭氧浓度，在吸收装置中投入20%左右的KI溶液，开启磁力搅拌器并在标准温度条件下通过控制臭氧发生器功率，以此来对反应器中的臭氧水浓度加以调整与完善，促使气体流量维持在0.5L/min，并在一段时间后，关闭臭氧发生器、停止高纯氧的投入。将一定规范浓度的臭氧水制备完成后，需要及时向反应器当中投入固定标准的PVA储备液并加以搅拌混合。按照10min取样一次的基本原则，取样结束后及时向待测样品中通入氮气，避免样品中发生溶解现象的臭氧与有机物发生二次反应。

（二）臭氧与PVA浓度测定

相关实验人员需要运用靛蓝法科学检测臭氧浓度，制备靛蓝储备液期间，需要朝向500mL高纯水内部增添1mL浓磷酸，再将0.77g靛蓝三磺酸钾盐进行溶解后定容至1L左右。制备靛蓝试剂过程中，需要利用10g磷酸二氢钠、7mL浓磷酸和100mL靛蓝储备液完全混合于烧杯内部，溶解并混合均匀后定容至1L左右。从整体视角来看，臭氧浓度的检测通常需要取1mL待测样品与10mL靛蓝试剂定容于100mL容量瓶当中，并运用10mm的比色皿进行吸光度测定，根据相应的公式科学计算出臭氧浓度，计算公式为：

C=

在此公式当中，C主要体现为臭氧浓度；△A指的是待测样品与空白样品吸光度的差值；b为比色皿长度；V代表待测样品的具体体积；f是换算系数，通常取0.42。PVA浓度运用紫外可见分光光度法加以检测，需要在50mL的比色管当中增添25mL的待测液，再结合实际情况分别放入2mLKI溶液及15mL硼酸溶液。最后需要运用高纯水稀释至刻度线后，将其展开均匀搅拌，显色10min后，在波长为680nm位置检测吸光度。

（三）紫外全波长扫描

相关人员需要积极运用傅里叶变换红外光谱对反应前后的官能团变化趋势加以分析探究，在冷冻干燥后，需要将降解产物合理研制成粉末状态，并将其制备为KBr圆盘后加以检测。运用紫外可见光光度计重点测定反应前后溶液中共轭体系及双键基团的变化趋势，扫描涉及范围通常维持在200-400nm左右。

三、印染废水中臭氧氧化后对PVA氧化的影响效果

（一）臭氧投加量对PVA降解效果的影响

结合实际情况可以看出，随着初始臭氧浓度的不断上升，PVA的降解效果、降解速率等均体现为持续上升的发展状态，在臭氧投加量处于5、7、10及15mg/L情况下，在反应60min后，PVA的降解率依次体现为60%、100%、100%和100%。在此期间，臭氧投加量维持在7和10mg/L期间，反应30min后PVA的降解率达到98.5%和100%。这便在一定程度上证明提升臭氧投入量，可以在根本上加快PVA的降解速率。然而从整体视角加以分析，在5、7、10和15mg/L臭氧投加量状况下，单位质量臭氧可氧化PVA的质量分别体现为3.6、4.3、3.0和2.0mg，凸显出先高后低等发展趋势。通过此种数据变化结果可以看出，单纯加大臭氧投加量对PVA去除能力的提高存在一定限度，超出标准值的臭氧浓度不但会对PVA去除效果带来一定影响，还会引发药剂过度浪费等一系列问题[2]。

当臭氧投加量的浓度体现为5mg/L期间，反应60min后PVA的降解效率会不断降低，发生此种现象的根本原因在于臭氧与PVA接触概率较小，对PVA的高效降解没有产生相应的促进性作用。然而随着臭氧投加量的持续提升，加大了臭氧分子与PVA作用的可能性，降解效果更为显著。然而当臭氧投加量超出7mg/L期间，PVA的降解速率虽然获得了显著性提高，但降解效果却不够理想。因此过量臭氧会通过自由基链式反应出现严重消耗，进而引发浪费现象。

（二）温度对PVA臭氧氧化效果的影响

从整体视角来看，当反应温度持续升高状态下，PVA的降解率凸显出先升后降等趋势，当温度维持在18、20和15℃期间，反应60min后，PVA的去除率体现为88.4%、99.7%和81.1%，这便代表温度对PVA的氧化效果带来一定程度影响。

随着反应温度的升高，PVA的降解率获得大幅度提升，出现此种情况的原因往往由于化学反应速率常数会根据温度变化趋势发生增加或减少等现象，有利于PVA的氧化分解。然而随着反应温度由20℃升高至25℃期间，PVA的降解程度会出现下降情况，这是因为臭氧溶解度随着水体温度增加而下降，同时臭氧具有分解速率快等特点，致使氧化效率不断降低。

（三）pH值对臭氧氧化PVA效果的影响

从整体视角来看，在体系pH的不断升高背景下，PVA的降解率凸显出先高后低等趋势。当pH处于酸性3、中性7及碱性11情况下，反应60min后，PVA的去除率分别体现为88.4%、99.7%和94.6%。除此之外，在pH值不同的状态下，臭氧氧化PVA的速率也存在或多或少的差异性特点。在此情况下，当pH为7或11期间，反应10min后PVA便可达到99.5%与94.6%降解率，与反应60min时长所获得的成果完全统一。然而当pH处于3期间，反应10min后，PVA的去除率为59.8%，PVA的降解速率也会在此情况下不断降低。这便代表体系pH处于中性或碱性范围内，可以对PVA的臭氧氧化过程起到一定的促进性作用[3]。

结论：综上所述，臭氧氧化方法凸显出二次污染小、反应速度快及反应完全等优势特点，通过将其与其他技术方法加以融合，可以在根本上根除污染物，并在废水处理领域当中凸显出一定的价值效用。

参考文献：

[1]李阳. 臭氧催化氧化去除煤化工高盐废水有机物研究[J]. 煤化工,2022,50(04):74-79.

[2]尹前,王毅博,麻琦. 臭氧高级氧化技术处理印染废水的性能对比[J]. 西安工程大学学报,2022,36(03):83-92.

[3]方志斌,毛腾芳,刘葵. 催化臭氧氧化去除焦化废水中COD新工艺[J]. 资源节约与环保,2022,(05):103-105.