鐵鋁複合金屬氧化降解低 COD 濃度染料廢水

本試驗主要是利用實驗室染料(反應性黑色染料、反應性紅色染料、

分散性黑色染料，分散性紅色染料、酸性黑色染料、酸性紅色染料、鹽 基型黑色染料以及混合染料)去配製低 COD 濃度的染料廢水，並進行鐵

鋁複合金屬降解 COD 濃度與真色色度的 24 小時批次試驗。這次試驗所 調配之低濃度廢水是為了模擬染整實場的染整廢水 COD 濃度(300~500 mg/L)，接著進行鐵鋁複合金屬對於染料的 COD 降解及材料對染料廢水 脫色效果。

本實驗將秤取 0.02~0.05 g 粉末狀染料，對染料進行 100 mL 去離子水 的定量，設定其 COD 濃度皆為 200~500 mg/L，並先利用 Hach 及 Hitachi 不同分光光度計測其初始 COD 濃度值、真色色度值以及觀察染料呈現的 顏色，其值如上表 3.3 以及表 4.2 所示。

4.9.5.1 鐵鋁複合金屬氧化降解低 COD 濃度染料廢水

如圖 4.31 及 4.32 表示，鐵鋁複合金屬對低 COD 濃度的單一染料廢 水的降解變化圖，試驗的染料如上表 3.3 所示，針對分散性、反應性、酸 性及鹽基性粉末性染料去進行批次試驗。鐵鋁複合金屬添加劑量為 5 g，

鐵金屬與鋁金屬的重量配比為 15%，而在反應 24 小時後為反應終止時 間，可以從變化圖中可以看出鐵鋁複合金屬對於低 COD 濃度的氧化降解 效果一樣有極佳效果，染料廢水的 COD 降解效率都可達到 70~80%。但 在反應性染料方面一樣只能達到 40~60%。然而在環保署放流水標準，以 染整廠放流水排放標準(150 mg/L)為例，此試驗可以確認以鐵鋁複合金屬 去處理單一染料廢水，可在 24 小時內將廢水 COD 濃度降至 150 mg/L 以 下，符合放流水排放標準。

圖 4.31 鐵鋁複合金屬(5 g)對於不同低濃度染料的 COD 降解變化

4.9.5.2 鐵鋁複合金屬對染料廢水真色色度去除效果

由圖 4.33 及表 4.2 顯示，真色色度的批次試驗在反應時間為 24 小時 的結果圖及去除效率。從圖可以得知，實驗室製備的單一染料廢水雖然 是低 COD 濃度，但在真色色度方面的數值都達到 1 萬 ADMI 單位以上，

而在反應性紅色染料則是高達 16 萬 ADMI 單位以上。但在經過鐵鋁複合 金屬反應 24 小時過後，並過濾收集的廢水去進行測定時，得到其真色色 度值都在 1000 ADMI 單位以下，且大部分實驗後的染料廢水都有符合環 保署放流水排放標準(550 ADMI 單位)並且在本試驗的真色色度去除率方 面，皆可達到 95%以上的效率。

以反應性的染料來觀察，可以確定鐵鋁複合金屬對於此染料具有高真 色色度去除率，但在 COD 降解試驗卻只有達到 50%左右的去除率。而在 酸性染料而言，24 小時後的真色色度值都接近標準值，但 COD 去除率 都可達 75%以上，但在紅色染料方面卻高於標準值，推估為實驗過程所 造成的誤差。而鹽基性染料(705 ADMI 單位)則是無法達到排放標準，主 要原因為鹽基性染料的結構複雜，發色團較其他染料難以破壞，所以真 色色度才會偏高。

表4.2 鐵鋁複合金屬對染料廢水真色色度去除效率

4.9.5.3 鐵鋁複合金屬對低濃度染料廢水的脫色效果

如圖 4.34 與 4.35 顯示，脫色效果的批次實驗在反應時間為 24 小時的 結果圖，圖中右手邊的血清瓶為染料廢水對照組，由圖可知粉末狀染料 在水體中的溶解性極好，並無沉澱。黑色染料呈現的顏色為藍黑色，紅 色染料呈現為亮紅色，但在分散性的染料的呈色卻是暗黑色及暗紅色，

主要原因為染料的化學鍵結形式與發色團的不同所造成的。而圖左邊皆 為批次實驗終止後經由過濾收集後的顯示顏色，主要皆為透明的、可透 光的，而有些溶液呈現黃色，主要原因為材料釋出的鐵離子在水樣中所 呈現的色澤。最後經由直接觀察並拍照存證，可以辨別鐵鋁複合金屬對 於染整廢水的脫色效果。

圖 4.34 鐵鋁複合金屬對黑色粉末性染料廢水的脫色效果 (A)分散性染料 (B)反應性染料 (C)酸性染料 (D)鹽基性染料

圖 4.35 鐵鋁複合金屬對紅色粉末性染料廢水的脫色效果 (A)分散性染料 (B)反應性染料 (C)酸性染料