精品无码av无码免费专区丨国产亚洲成av人片在线观黄桃丨天天干天天日夜夜操丨中文字幕乱人伦视频在线丨日本熟妇japanese丰满

【蘭州純水設(shè)備http://www.101pc.cn】印刷油墨廢水成分復(fù)雜，色度大，有機(jī)物含量高（COD可達(dá)20g/L左右，有的高達(dá)300g/L），生物降解性很低，大多具有潛在毒性，是極難處理的工業(yè)廢水之一。直接排放會破壞水生生態(tài)環(huán)境，造成水體嚴(yán)重污染純水設(shè)備。目前我國對油墨廢水的處理方法主要有物理、化學(xué)和生物處理或者幾種處理技術(shù)組合以強(qiáng)化處理效果，以上常規(guī)的水處理方法已不能滿足處理要求。研發(fā)高效新型的油墨廢水（預(yù)）處理方法和技術(shù)純水設(shè)備，是此類廢水處理的難點(diǎn)之一。高級氧化技術(shù)作為一種新環(huán)境凈化技術(shù)受到越來越多的關(guān)注。其中，Fenton氧化技術(shù)能夠有效去除廢水的COD，能使許多結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、甚至很難被生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無毒無害可生物降解的低分子物質(zhì)，可提高生物處理有效性和經(jīng)濟(jì)可行性，同時(shí)具有設(shè)備簡單、反應(yīng)條件溫和、高效等優(yōu)點(diǎn)，在印染廢水的深度處理中有較好的應(yīng)用前景。響應(yīng)曲面法是一種綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)學(xué)建模的優(yōu)化方法，是一種可靠的研究廢水處理過程的分析方法，可以有效地分析過程參數(shù)單獨(dú)的及相互作用對響應(yīng)量的影響。利用響應(yīng)曲面法對有限的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行分析得到模型，可預(yù)測目標(biāo)值的具體工藝條件，能大大地減少實(shí)驗(yàn)的次數(shù)和時(shí)間。本文以油墨廢水為研究對象，采用Fenton試劑氧化降解廢水中的有機(jī)污染物，利用Box-Behnken分析法，以廢水的COD去除率為響應(yīng)值純水設(shè)備，對影響其降解的關(guān)鍵因素（初始pH值、H2O2投加量及FeSO4投加量）進(jìn)行優(yōu)化并得到最佳條件。

    1實(shí)驗(yàn)材料與方法

    1.1實(shí)驗(yàn)材料

    1.1.1實(shí)驗(yàn)水樣和藥品

    實(shí)驗(yàn)水樣：水樣取自河北省某廠實(shí)際油墨廢水，經(jīng)分析原始廢水COD高達(dá)200~250g/L，pH值為8.2，色度約為15000倍（稀釋倍數(shù)法），渾濁，墨綠色純水設(shè)備，有較濃臭味。由于原始COD太高，直接處理原廢水，COD去除率不理想，經(jīng)試驗(yàn)確定采用將原水水樣稀釋500倍之后進(jìn)行研究。

    藥品：FeSO4·7H2O，H2O2（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%），濃H2SO4和NaOH，均為分析純。

    1.1.2所用儀器

    PHS-3C數(shù)字酸度計(jì)、JB-1A磁力攪拌器、JA2003N分析天平、紫外燈（20W低壓汞燈）、5B-C型COD快速測定儀及常用玻璃器皿若干。

    1.2方法

    1.2.1實(shí)驗(yàn)方法

    量取100mL水樣（COD值約為487.6mg/L，色度約為26，pH值為8.4）于燒杯中，向溶液中加入一定量FeSO4，調(diào)節(jié)pH值為一定值純水設(shè)備，再加入一定量的H2O2，在室溫下，置于磁力攪拌器上進(jìn)行攪拌反應(yīng)一定時(shí)間后，將溶液pH調(diào)節(jié)至10左右。靜置一段時(shí)間后過濾，取濾液進(jìn)行分析，考察初始pH值、H2O2投加量、FeSO4投加量對油墨廢水COD的影響規(guī)律。

    1.2.2分析方

    COD采用化學(xué)需氧量速測儀測定。

    2結(jié)果與討論

    2.1響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)與分析

    2.1.1響應(yīng)曲面分析方案與結(jié)果

   依據(jù)前期單因素的研究結(jié)果，得到明顯影響Fenton氧化油墨廢水的因素有：初始pH值，H2O2投加量，FeSO4投加量，對3因素及其水平進(jìn)行設(shè)計(jì)。利用DesignExpert8.0軟件，采用Box-Behnken設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)響應(yīng)曲面，對Fenton氧化處理油墨廢水的COD去除率進(jìn)行優(yōu)化，確定最優(yōu)工藝。以COD去除率為響應(yīng)值純水設(shè)備，初始pH值、H2O2投加量及FeSO4投加量為自變量。其中x1，x2和x3分別為初始pH值，H2O2投加量，FeSO4投加量，并以-1，0，+1代表3因素的水平，按方程Xi=（xi-x0）/Δx對自變量進(jìn)行編碼。其中，Xi為變量的編碼值；xi為變量的真實(shí)值；x0為實(shí)驗(yàn)中心點(diǎn)處變量的真實(shí)值；Δx為變量的變化步長。自變量因素編碼及水平見表1。

    2.1.2響應(yīng)曲面法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

    響應(yīng)曲面法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用統(tǒng)計(jì)軟件DesignExpert8.0中的ANOVA（analysisofvariance，方差分析）進(jìn)行分析。結(jié)果列于表2。 

    2.1.3模型方程及顯著性檢驗(yàn)

   應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件DesignExpert8.0對表2中的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到Fenton試劑氧化油墨廢水的二元多項(xiàng)式回歸方程：

    η=82.72+6.48X1-2.19X2+0.69X3-0.35X1X2-0.15X1X3+0.17X2X3-8.00X12-9.67X22-5.42X32

    式中，η為COD去除率的預(yù)測值，X1、X2和X3分別為初始pH值、H2O2投加量（mg/L）、FeSO4投加量（mg/L）。對該回歸方程進(jìn)行的方差分析見表3。

    由表3回歸方程的方差分析（ANOVA）可知，該模型顯著性高，X1，X2，X12，X22和X32的Prob>F值均小于0.0001，為極顯著性影響因素，X3的P值為0.005小于0.05，說明其是顯著性影響因素。其中初始pH值對油墨廢水COD降解率的影響最大，其次是H2O2投加量，FeSO4投加量。由表3得出，模型的適應(yīng)性非常顯著純水設(shè)備（F值為1399.36，P＜0.0001），模型的失擬項(xiàng)不顯著（P=0.3079＞0.05），說明回歸方程描述各因子與響應(yīng)值之間的非線性方程關(guān)系是顯著的，也就是說明這種實(shí)驗(yàn)方法是可靠的；并且多元相關(guān)系數(shù)R2=0.9994，說明該模型能解釋99.94%響應(yīng)值的變化，即該模型與實(shí)際實(shí)驗(yàn)擬合良好，R2Adj-R2Pred=0.9987-0.9947=0.0040＜0.2；CV=0.44%＜10%，表明模型的可信度和精密度高。綜上所述，說明在研究區(qū)域內(nèi)該回歸方程能夠很好地模擬真實(shí)的曲面，模型的精密度、可信度和精確度均在可行的范圍內(nèi)，因此可用該回歸模型對Fenton氧化油墨廢水中的COD優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行分析、預(yù)測。

    2.1.4雙因子交互效應(yīng)分析

    根據(jù)回歸方程，各因素之間兩兩作等高線圖以及3D圖，圖1、2、3顯示了初始pH值、H2O2投加量、FeSO4投加量之間兩兩因素對COD去除率的交互效應(yīng)。

    圖1顯示了H2O2投加量和初始pH值對COD去除率的影響。由響應(yīng)曲面圖可以明顯得出，COD去除率隨初始pH值和H2O2投加量的增大，先增大到一定程度后開始降低，而在H2O2投加量362~972mg/L，初始pH值2.35~3.00的不規(guī)則區(qū)域，COD的去除率均在80.0%以上；其中COD去除率對初始pH的變化比對H2O2投加量的變化更為敏感。圖2顯示了FeSO4投加量和初始pH值交互影響，在FeSO4投加量717~888mg/L，初始pH值2.35~3.00的不規(guī)則區(qū)域，COD的去除率均在80.0%以上；其中COD去除率對初始pH的變化比對FeSO4投加量的變化更為敏感。圖3顯示了H2O2投加量和FeSO4投加量交互作用對COD去除率的影響，在H2O2投加量362~972mg/L，FeSO4投加量717~888mg/L，COD的去除率均在80.0%以上；其中COD去除率對H2O2投加量的變化比對FeSO4投加量的變化更為敏感。因此初始pH值、H2O2投加量，FeSO4投加量對COD去除率的影響大小為：初始pH值＞H2O2投加量＞FeSO4投加量。

    2.2模型的驗(yàn)證

    為了求解獲得COD去除率最大時(shí)的參數(shù)值，根據(jù)響應(yīng)曲面模型求解帶入約束條件的最大值MaximizeCOD。在油墨廢水處理的各種影響因素中，初始pH值對COD去除率影響最為顯著，其次是H2O2投加量和FeSO4投加量。因此在此約束條件內(nèi)求得最大值為COD為84.2%，其中X1=2.7，X2=779，X3=806。為此對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，采用在最優(yōu)條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了3組，得到油墨廢水COD去除率平均值為82.8%，與回歸方程得到的預(yù)測值相比偏差僅為1.66%，說明實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測值之間的擬合性良好純水設(shè)備，證明該模型對Fenton氧化處理油墨廢水的條件進(jìn)行分析和預(yù)測較為準(zhǔn)確可靠，精密度高、預(yù)測性好，對工程實(shí)際有一定的實(shí)踐意義，具有實(shí)用價(jià)值。

    3結(jié)論

    （1）采用響應(yīng)曲面法的Box-Behnken模型設(shè)計(jì)研究Fenton氧化處理油墨廢水的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，以油墨廢水的COD去除率為響應(yīng)值建立二次多項(xiàng)式回歸方程具有高度顯著性（P<0.0001），R2=0.9994，且失擬項(xiàng)不顯著，回歸方程與實(shí)際情況擬合良好，可選用該模型對油墨廢水COD去除率優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行分析、預(yù)測。

    （2）Fenton氧化處理油墨廢水的3個(gè)參數(shù)對COD去除率的影響兩兩之間有一定的交互作用，其中初始pH值，H2O2投加量，FeSO4投加量對COD去除率的影響大小為：初始pH值＞H2O2投加量＞FeSO4投加量。

    （3）按照數(shù)據(jù)處理獲得的優(yōu)化參數(shù)：初始pH值2.7，H2O2投加量779mg/L，FeSO4投加量806mg/L，該條件下的預(yù)測值為84.2%，在最優(yōu)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對預(yù)測值進(jìn)行驗(yàn)證，得到油墨廢水COD去除率為82.8%，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和模擬值擬合性良好，偏差僅為1.66%。更多環(huán)保及純水處理設(shè)備資訊請關(guān)注皙全蘇州純水設(shè)備網(wǎng)。