
第35卷,第6期 2015年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.35,No. 6 -pp1587-1591
June,2015
制革废水处理过程溶解性有机物的光谱特性研究
范春辉,张颖超”,杜波,宋娟,槐翠倩,王家宏
1,陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安710021 2,清华大学环境学院,北京100084
摘要制革工业是我国国民经济的传统产业,制革废水已成为工业废水的重要组成部分。现阶段对于制革废水的研究多关注于进水和出水的水质状况,对于废水处理过程溶解性有机物(DOM)的转化规律和净化行为涉及很少。通过紫外光谱和三维荧光光谱跟踪识别制革废水不同处理工段水体DOM的生成特性,尝试建立总荧光强度与水质参数的线性关系。结果表明:废水DOM的吸光度随着紫外波长的增加先上升后下降,最大吸收峰位于230nm附近。425s/A2s比值和SUVA25的参数值先增大后减小,暗示了废水游离取代基和芳环取代基种类和数量的变化。废水原水荧光峰主要出现在入s/m=320~350/440~460和入x/m=270 ~300/390420区域,分别归属为可见光区类腐殖酸荧光峰和可见光区类富里酸荧光峰。随着废水处理过程的进行,相继检测到类腐殖酸荧光峰蓝移(水解酸化池)、类色氨酸荧光峰(入s/m290/340,二级生化池)、弱荧光峰(入三350/520,四级生化池)以及荧光特性趋于稳定(二沉池和出水口)等现象,证实了废水有机物的降解特性和生成规律对荧光图谱的影响。制革废水总荧光强度去除率与总有机碳去除率的线性关系更
好,相关系数为0.8355。紫外光谱和荧光光谱能在一定程度上揭示制革废水的净化规律和机制,关键词制革废水;紫外光谱;三维荧光光谱;溶解性有机物;相关性
中图分类号:0657.3;X53:
文献标识码:A
引言
制革废水是皮革生产过程排放的综合废水,具有色度深、盐度高、碱性强、水量大等特点,与造纸废水、印染废水并称为三大废水”。我国现有皮革企业近3方家(其中制革企业2千余家),废水年排放量2亿t以上,废水处理达标率总体较低。在国家重点工业行业污染源排放总量调查统计中,制革工业污染物(以COD计)的排放量占工业污染物总排放量的2.74%,已严重影响我国制革工业的可持续发展和战略目标的实现。现阶段,制革废水净化效果衡量指标涉及化学需氧量(COD)、硫化物、总铬等,但多数情况下, COD和BOD等数据可能无法真实反映制革废水水质状况和污染负荷(比如,制革废水高浓度的氯离子会影响COD的测定),同时进出水参数无法从本质上揭示水体有机污染物的精细组分和降解规律(比如,废水处理过程溶解性有机物的生成和转化行为),这对于深度揭示制革废水的净化机制是不利的。
制革废水含有油脂、胶原蛋白、表面活性剂等组分,废收稿日期:2014-04-03,修订日期:2014-07-28
DOI : 10, 3964/j. issn. 1000-0593 (2015 )06-1587-05
水处理过程生成的溶解性有机物(DOM)能对紫外光和荧光产生特异性响应,即紫外光谱和荧光光谱效应汀。因此,可以尝试通过检测制革废水的光谱特性来明确污染物组成的关键信息。Maria"J和Heather"曾分别采用荧光光谱和紫外光谱分析了有机污染物的组成特性,初步证实了光谱技术实际应用的可行性。目前,对于制革废水DOM的光谱特性研究还很少见。本文通过跟踪识别制革废水处理全程DOM紫外和荧光特征的变化规律来揭示废水的净化行为,建立废水荧光强度与水质参数的线性关系,以期从较新角度间接揭示制
革废水的净化机制。 1实验部分 1.1水样
制革废水于2014年3月中旬取自江西省吉安市永新县某皮革厂废水处理系统构筑物,取样位置包括进水口、水解酸化池、二级生化池、四级生化池、二沉池和出水口。该综合废水来源于生皮脱脂、浸灰脱毛、浸酸铬、染色涂饰等皮革生产工序,废水中COD和含盐量较高。水样取回后立
基金项目:中国博士后科学基金面上项目(2012M511968),陕西省教育厅科研专项项目(12JK0474)和国家自然科学基金项目(21107065)资助
作者简介:范春辉,1982年生,陕西科技大学资源与环境学院讲师
e-mail : frank_van391@ 163. com