采用复合工艺去除废水色度的研究(3)
1.1.1 色度
纯净的水是无色透明的，在水层浅层时清洁的水应为无色的，在深层时清洁的水应为浅蓝绿色的。在水中的溶解性的物质或胶状物质所呈现的类黄色乃至黄褐色的程度被称为色度。可以使水体着色的原因有很多种，比如在天然水中存在有腐殖质、泥土、浮游生物、铁和锰等金属离子。
色度是衡量工业废水是否能够达标排放的重要指标之一。由于工业废水会呈现很深的颜色，如果直接排放会对环境造成较大的污染，色度很高的废水排入水体会严重影响接纳水体的美观，特别是严重影响太阳光的透射而妨碍水生生物的生长繁殖。[ ]这一方面的问题已经越来越多的引起人们的关注。在造纸废水中含有大量的木素类物质，而木素是植物纤文中颜色的主要来源之一。木素类物质光谱分析表明，木素结构中具有羰基及乙烯基等不饱和双键的发色基团，在木素结构的侧键上含有苯、丙酮、苯乙酮。邻-羟基苯乙酮等是可以使发色基团从非可见光区进入可见光区的助色集团，还有共轭羰基以及双键与共轭羰基结合使酚羟基或苯与发色基团相连接变成独立的发色基团。[ ]2008 年6 月25 日国家颁布了《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)代替了原GB3544-2001 标准。新标准不仅调整了排放标准体系，增加了控制排放的污染物项目，提高了污染物排放控制要求，而且还更加严格地规定了污染物监控要求和水污染物排放基准排水量。[ ]另外，我国《污水综合排放标准》中对排放的废水的色度也作了相应的规定,要求1998年以后建厂的单位排放废水色度一级标准为“<50”(稀释倍数法),二级标准为“<80”(稀释倍数法)。我国《造纸工业水污染物排放标准》中和《清洁生产技术要求制浆造纸行业》报批稿中没有相关针对排放的废水色度有比较详细的规范要求，欧盟《欧洲制浆造纸厂环境保护导则》中对排放的造纸废水色度也没有提交相关的规定。色度作为公众容易产生意见的感官指标之一其去除工艺在实际操作中存在较大的困难。因此，对于造纸废水的处理方法进行有针对性的研究具有非常现实和重要的意义。
通常我们把水的颜色定义为“改变透射可见光光谱组成的光学性质”，可用“表观颜色”(表色)和“真实颜色”(真色)来定义区别。水的表色是溶解物质及不溶解性悬浮物产生的颜色,用未经过滤或离心分离的原始样品测定。水的真色仅是溶解物质产生的颜色,用经0145μm或018μm滤膜过滤器过滤的样品或经过离心处理的样品测定。[ ]色度的颜色主要是受到两种物质的影响，分别为胶体和悬浮物，所以当工业废水是清洁的或浊度很低时，表色和真色可认为两者颜色接近，而对于颜色很深的工业废水而言，则要根据实际情况的需要测定表色或者真色，这可以保证测定值的可比性。在目前相关标准中国内外以真色作为表征指标比较普遍。
目前在国标GB11903-89《水质色度的测定》规定中，检测废水色度常用的方法可以大致划分为两类，一类是采用铂钴比色法, 另一类是采用稀释倍数法。铂钴比色法即以铂钴色度标准溶液(简称铂钴标准液)作为标准，采用目视或分光光度仪检测的方法进行比较，结果是以与被检测水样色度最接近的铂钴标准液的色度值表示，或者通过不同波长处的吸光度、某波段之间的面积等与色度的相关性推算出来。其测定原理为:用氯铂酸钾和氯化钴配制颜色标准溶液,与被测样品进行目视比较，以测定样品的颜色强度，即色度。样品的色度以与之相当的色度标准溶液的度值表示。色度标准单位(度)规定为:在每升溶液中含有2mg吹冰合氯化钴(Ⅱ)和1mg铂[以吹冰氯铂(Ⅳ)酸的形式]时产生的颜色为1度。[ ]这种目视铂钴比色法在实际的应用中也会存在一些的不足，具体说就是在铂钴比色法中人为造成的误差较大，这是因为色度在5～25度区间内区别不够明显，不容易进行精确的判断。稀释倍数法即通过目视或者分光光度仪检测的方法进行比较,比较结果以稀释倍数值表示。采用稀释倍数法存在的问题是判断的时候会带有一定的不确定性，这是因为水样颜色差异大，而不同的颜色对于视神经的刺激也相应有所不同。另外一点就是稀释终点很难有明确的判断标准，如果采用不同的稀释方法，即使由同一个人操作，最终得到的结果也可能会有比较大的出入。在稀释倍数法中还有一个问题就是光学纯水的稀释倍数为1,这使得色度去除率(废水处理工艺中出水色度与进水的色度的差值占到进水色度的百分比)的计算出现矛盾。这样一个矛盾对于那些色度比较小的废水会存在有一定的影响，其色度去除率并不能真实反映实际情况中的色度去除率。铂钴比色法与稀释倍数法没有可比性，一般都是分开单独运用。而这两种方法的优点则是简单易行, 前者色调稳定, 接近天然水，后者不需要其它的化学试剂, 故被广泛采用。[ ]所以废水的色度一般是使用稀释倍数法来测定的，但在实际的工作研究中，运用稀释倍数法测定色度对于不同人来说，分析时间不定，而且测定结果存在一定的误差，可能会无法及时调整工艺流程。因而为提高分析效率，可以采用仪器法即色度仪来使测定色度的流程得以简化，更加有利于实验研究的规律探索。在本文中采用的就是仪器法，选用的仪器为铂钴色度(Pt-Co)测定仪，铂钴色度(Pt-Co)测定仪测量的方法大致同铂钴比色法。
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