① 關於活性染料的染色問題
1:吸盡染色的處方:
配置使用活性染料的吸盡染色處方時必須注意哪些方面?
由於活性染料中的反應基團不同,最佳染色溫度、染色處方也有變動。為此首先請確定使用哪類型的染料:
活性染料與直接染料相比,直接性較低,故一是般在染色時添加無機鹽以提高直接性。通常使用50 g/L 左右的芒硝(Na2SO4),染不同深度對其用量可適當增減。為了達到勻染效果。可分批添加無機鹽。下面給大家介紹鹼劑的作用:鹼主要是作為染料與染物應對的催化作用,它使染料分子和纖維素分子發生結合。因此,重要的是不在於鹼是種類而是添加鹼後染液PH平均值。一般情況下染液的PH值應11。5為最佳,通常添加20g/L純鹼後的PH值就能達到11。5左右。但是也有的染整企業使用燒鹼(NaOH),但是由於其是強鹼,PH值調整至11。5有一定難道,也就是說不易控制,故使用較少,但是如有定量加料系統時可以使用。
坯布染色時為了防止繩狀被折的固定,可以在染浴中添加軟柔劑是非常有效的,染色用水的水質屬硬性時,可添加金屬螯合劑。
2: 浴比和染色性
據悉,國外的工廠普遍採用常壓低浴比染色機對棉針織品進行染色加工,低浴比大家都知道,由於活性染料是直接性易受影響的染料,對提高染料的利用率及有效利用,使用低浴比條件進行染色是極為有效的。
一般,浴比與染料的上染率之間關系可通過公式表示
E=K/(K+L)
K=[D]f/[d]s, L=Ws/Wf
E:上染率, L:浴比, K:分配系數, WS;染液重量,
WF:纖維重量;[D]S染液中的染料濃度 [D]F:纖維上的染料濃度
從公式中可以看出,如果分配序數固定:浴比越大,上染率就越小。
3:活性染料染色的鹼劑使用
纖維素纖維用活性染料染色時,鹼充當染料與纖維之間的反應觸媒,因此必須使用鹼劑促進反應。此時鹼劑的種類和用量不是重點,但必須注重染浴的PH值的管理。染色時的最佳PH值是基於染色溫度而變化的,一般中溫(60C)染液的PH值設定在11,5左右,高溫型染液的PH值控制在10-11左右,低溫PH值控制在12,5左右。
一般添加20G/L的碳酸鈉即可達到11。5,如需要較高的PH值可用磷酸鈉或氫氧化鈉,需用低PH值的可用碳酸氫鈉。氫氧化鈉是強鹼PH值難以控制,故不經常使用。
4:19#藍勻染性的問題
19#藍是一隻上染率,染色牢度都具有特色的染料,在全球范圍內得到廣泛使用。
此染料屬於乙烯碸型染料,在染色時呈硫酸乙磺結構,通過加鹼變成乙烯碸結構,然後
與纖維發生反應,呈硫酸乙磺結構時,具有較高的溶解性,但親和力極低,為此,初次吸盡率極低。乙烯碸形態時溶解性大幅度下降,但是此時的親和力明顯提高。吸盡率大幅度上升,所以在普通的染色條件下,會出現染色不勻現象。可用以下方法解決。
A;使用提高乙烯碸溶解穩定性的表面活性劑
B:分批加鹽鹼或予加鹼法
5:21#翠藍的勻染性和重現性的問題及解決方法
21#藍的發色團是使用銅鈦箐,它有如下特點
A:分子量大 B是易集聚的水溶性染料,在染液中一般不呈水溶狀態而呈膠體狀。
C:其化學結構中含有很多異構物,由於廠家不同,批次不同,其結構構成也各異。
21#藍有很高的親和力所以初次吸盡率,易集聚,溶解不穩定,是造成染色不勻的原因。
解決方法:1;由於溶解不穩定採用予加鹼法是極為有效的。
2:雖然是中溫染料但其固色溫度應在85度以上。
3:由於直接性高應採用分批加鹼法調整上色速度。
6:耐汗-光牢度
一般日曬牢度的退色機理是光氧化反應,因此,具有耐氧化反應的化學結構的染料被視為日曬牢度好的染料,但是,汗-光牢度的退色機理是光還原反應,汗-光牢度好的染料應具備耐還原反應。大多數活性染料屬於偶氮型染料組分中含有J酸和Γ酸,都具有良好的汗-日牢度。這些組分一般只生產紅光黃色和橙色,蒽醌型染料無論在氧化還是還原條件下都具有良好的穩定性,故耐日曬和耐汗光牢度都具佳,這些染料一般只限於藍色。
7;棉/尼龍混紡織物染色(防止尼龍組分沾污)
最近,對棉/尼龍混紡織物的染色有所增加,在使用活性染料對棉組分染色時,活性染料對尼龍組分的沾污比較嚴重,同時也會造成染色牢度下降與染色再現性不佳。造成以上這些現象的原因主要是因為活性染料的母體和酸性染料的母體一樣,所以可以採用酸性染料的染色機理對尼龍進行染色。此外,活性染料具有在鹼性條件下也可能發生上染的特點,但提升率差。
那麽,如何來克服或減少活性染料對尼龍的沾污呢 ?
1;選擇使用不易沾污尼龍組分的活性染料,
2:使用防止尼龍沾污的助劑,如防沾劑等。
3:優化染色工藝
1. 從活性染料的染色工藝來看,加鹼前的初次吸盡條件與尼龍沾污有關,如初次吸盡溫度上升,就會增加尼龍沾色。一般溫度控制在50℃左右---60℃以下為佳,與初次吸盡時的PH值有關,在酸性條件下沾污嚴重。建議在染色時採用先加鹼的方法,把PH值調整至中性-鹼性 我只知道這些
② 印染廢水怎麼處理
印染廢水是交難處理的工業廢水之一,它具有COD濃度高、色度大、含鹽量高、有機物難專生化降解及水質屬水量隨時間變化較大(廢水間歇性排放)等特點。
印染廢水處理的最突出問題是色度和難降解有機物的去除問題。
印染廢水處理方法有生物法、物化法及幾種方法的聯合使用。
廢水中的主要污染物為COD、BOD5、SS和色度等,正常生產時排放廢水中微3000t/d。
③ 印染廢水處理的印染廢水處理技術
國內外對一般印染廢水多數採用傳統的生化法處理,以除去廢水中有機物,有些工廠在生化處理前或處理後還增加一級物化處理,少數工廠採用多級的處理。在美國,印染廢水多數採用二級處理,即生化與物化結合,個別用三級,增加活性炭。日本與美國相似,但應用臭氧的報導也較多。英國是羊毛加工的傳統國家,一般用不完全流程,僅將洗毛水用物化初步處理與其他染色廢水合並排入城市污水處理廠。國內投入運行的生化處理設施,大部分是採用完全混合活性污泥法。接觸氧化等生物膜法,近年來也逐步增加。印染廢水處理,應盡量採用重復使用和綜合利用措施,與工藝改革和回收染料、漿料、節約用水、用鹼等結合起來考慮。在國內印染廢水處理中採用的完全混合式系統有加速曝氣法和延時曝氣法兩種形式。廢水量較大的採用延時曝氣法較多,廢水量較小的則以加速曝氣法為主。印染廢水處理中常以曝氣時間作為曝氣池的控制指標。由於印染廢水的水質是多變的,因此曝氣時間必須與有機負荷(POD含量)結合起來考慮。常用的治理印染廢水有如下方法:
1.改革工藝、減少或消除印染廢水對於合成纖維及含合成纖維75%以上的織物採用干法印花工藝,可以消除印染廢水。對於棉織物,一直用澱粉漿料上漿和作為印花漿料中的粘合劑,使退漿、煮煉廢水中,含大量澱粉。現在,印染工業用化學漿代替澱粉漿,如聚乙烯醇和纖維素衍生物作漿料,;可使退漿、煮煉廢水的BOD降低33%,若用作印花漿粘結劑,則還可降低5~20%。此外,在酸性媒染染料染色中,用硝酸鈉或雙氧水代替重鉻酸鉀作氧化劑,能消除廢水中有毒的鉻污染。
2.廢水和物料的回收利用
(1)印染廢水要按水質特點,分別回收利用一般印染廠中,廢水可分為三類,即澱粉漿料廢水,廢鹼液和其他染整廢水。據統計,它們占的百分率約為;澱粉漿料類廢水為65%,廢鹼液為19%,其他染整廢水為65%。按上述水質分開處理,有利於回收利用。
(2)鹼回收利用絲光工序的淡鹼液可循環利用,還可將淡鹼液用於煮煉,煮煉廢鹼液,用於退漿,多次重復使用。如鹼液量大可用三效蒸發器回收鹼,如鹼液量小,可用薄膜蒸發器回收鹼。
(3)染料回收如含硫化染料的廢水,可以在反應鍋內加酸,放出硫化氫,經沉澱過濾後回用。對還原染料和分散染料可採用超過濾技術回收。廢水回收染料後,可使色度減少85%,硫化物減少90%。
3.印染廢水的無害化處理
廢水和物料的回收利用,雖然是減少印染廢水污染的根本出路,然而;目前國內外還遠未達到應有水平,印染廢水仍以無害化處理為主,印染廢水的水質特點,主要是COD和BOD高,以及由此引起的色度等指標遠遠超過排放標准;國外紡織工業廢水尤其是印染廢水的處理,應用最廣的是生化處理法,國內一般印染廢水,多數也是採用生化法去除水中的有機物。投入運行的生化處理設施,大部分是採用完全混合活性污泥法,即廢水和迴流污泥進入曝氣池後,與池內原有混合液得到充分混合。這一方法,較好適應印染廢水COD高而且水質多變的特點,得到比較好的處理效果。所採用的完全混合式系統,有加速曝氣法和延時曝氣法兩種,廢水量大的用延時曝氣法較多,廢水量較小的,則以加速曝氣法為主。
實踐證明,用生物處理印染廢水,BOD去除率一般為85~90%,並能使可溶性的BOD變成不溶性污泥而分離去除。同時還能去除部分色澤和懸浮物,降低pH值。為了解決生化處理後脫色問題i採用活性炭吸附法,可去除廢水中很多種類染料和可溶性有機物。對非水溶性染料廢水的色度,如硫化染料,還原染料和分散染料,可採用臭氧氧化法和混凝法加以去除。
綜上所述,印染廢水能達到排放和回用水的各項指標,需要採用聯合處理方法,如用沉澱(或過濾)—生化—活性炭吸附—生物接觸氧化—煤粉灰過濾,活性污泥—臭氧氧化(或混凝)等。現在多級的處理方法,如反滲透、離子交換、電滲析等已開始在印染廢水中應用。據報道,日本紡織印染工業處理水回用率,巳達到8096。表2-4-2為各種不同染織物廢水主要處理方法和優缺點比較。
1、混凝法的機理
混凝法是通過向污水中投加混凝劑,使細小懸浮顆粒和膠體顆粒聚集成較粗大的顆粒而沉澱,得以與水分離,使污水得到凈化的方法。混凝法的機理主要是壓縮雙電層,吸附表面中和,吸附架橋和沉澱網捕四種機理。以上幾種作用可能同時產生,在不同的條件下某種作用可能是主導因素。
混凝劑可降低印染廢水中的濁度、色度,去除多種高分子物質、有機物。以及某些重金屬有毒物質。
2、實驗室研究
混凝沉澱是水處理過程中的重要單元,而混凝法最關鍵的是要選擇合適的混凝劑。目前,主要有無機混凝劑、有機混凝劑、復合混凝劑及生物混凝劑四大類。近幾年,許多研究者主要對高分子混凝劑和高效復合脫色混凝劑開展了較深入的研究,並在處理印染廢水方面取得了進展。
陳文松和韋朝海研究了低劑量Fenton氧化一混凝法對三種不同模擬水樣和實際印染廢水的處理效果,結果表明,Fenton氧化一混凝法特別適合於處理成分復雜(同時含有親水性和疏水性染料)的染料廢水。實際印染廢水的處理結果令人滿意,CODcr和色度的去除率分別達到84%和95%。Fenton氧化一混凝法處理印染廢水效果好,成本低,操作簡單,便於推廣。混凝劑的改性和復配能優化混凝劑性能,提高混凝效果。姚曉亮採用鎂鹽與亞鐵鹽混合復配對活性染料印染廢水進行脫色處理,並與單一組分混凝劑的脫色效果作比較。結果表明:復合混凝劑MgSO4-FeSO4·7H2O的脫色效果明顯優於單一組分,表現出顯著的協同效應。祝社民和陳英文等將若干廉價的天然和廢棄無機粉料(如粉煤灰,黏土等礦物,其中主要含硅、鎂、鈣和鐵等)按一定比例配伍,再進行簡單活化和極少量的高分子絮凝劑復配而成新型的混凝劑,其對印染廢水具有良好的處理效果,COD去除率為74%,最終出水濁度低於5度。印染廢水經過混凝處理後可達到國家污水排放的三級標准,可重復利用。余瑩在實驗中發現,將聚硅鋁鐵硼應用於處理印染廢水,其脫色效果佳,透光率可達98%;且具有制備工藝簡單、高效、礬花大、沉降速度快、污泥體積小、脫色及去除COD效果良好等優點。戴亞英和邱慧琴研究的是聚合硫酸鐵硅混凝劑(PFSS),它是一類新型無機高分子混凝劑,是在聚硅酸和鐵鹽的基礎上發展起來的復合產物。實驗說明此類混凝劑混凝效果好,易儲備,價格便宜,因此受到了水處理界的極大關注。
利用廢熔鹽研製了一種新型復合混凝劑PMFC(聚合氯化鎂鐵),應用該復合混凝劑對印染模擬廢水以及實際廢水進行了處理。實驗結果表明,該復合混凝劑在合適的條件下對印染廢水具有良好的處理能力,其脫水效果明顯優於PAC。此外,該復合無機混凝劑具有成本低,脫水率高,沉降速度快等優點。
3、現場應用研究
研究者也從水處理工藝方面進行了研究,並應用到實踐中,取得了好的成效。江陰市某印染廠採用物化+三級生化+物化法處理印染廢水,設計處理能力360m/s,廢水進水CODcr, BOD5,SS和色度分別為: 200—300mg/L,600—700mg/L,350—500mg/L和500~1000倍,經處理後,出水穩定並達到污水排放一級標准,此外,該工藝具有處理負荷高,耐沖擊,出水穩定等特點,並於2002年年底完工驗收運行至今,處理效果良好,出水穩定達標。王振川等採用混凝沉澱一酸化水解一懸掛鏈曝氣一生物碳組合工藝對該類廢水進行了大量的實驗研究,優化了各項工藝參數,並在河北麗友印染有限公司建立了一套3000平米/d的廢水處理設施。經2年實際運行表明,該設施具有投資少,運行費用低,水凈化率高的特點,處理後出水CODcr,去除率高達93%以上,各項水質指標均達到了(GB4287—92)紡織染整工業水污染物排放一級標准。黃瑞敏等提出了採用混凝脫色一曝氣生物濾池,再深度處理的回用處理工藝進行現場試驗研究。研究結果表明,該工藝可以將印染廢水色度去除至10倍以下,CODcr處理至20mg/L以下,SS達到2mg/L以下,濁度低於3NTU,高效脫色混凝劑色度去除率達到98%,曝氣生物濾池的出水CODcr質量濃度為20mg/L。
4、結束語
研究表明,混凝法對印染廢水具有工藝流程簡單、操作管理方便、設備投資省、佔地面積少、對疏水性染料脫色效率很高等優點,混凝法已經成為污水處理的常用方法。針對特定的印染廢水,混凝劑的選擇就成為影響混凝效果的關鍵因素,所以混凝劑的開發和研究是一個熱點。目前較新型的無機高分子復合型混凝劑主要有聚合硅酸硫酸鋁(PASS)、聚合硅酸氯化鋁鐵(PSAFC)、聚合硅酸硫酸鋁鐵(PSAFS)和聚合硅酸硫酸鋁硼(PSBA)。無機混凝劑具有無毒或微毒,原料易得等方面的優點,在混凝技術中佔有重要地位,一直得到廣泛應用。離子型高分子混凝劑可以明顯提高絮凝效果,增大捕捉范圍,活性基團也得到充分暴露,有利於更好地發揮架橋作用,因此,離子型高分子混凝劑是今後的發展重點。近年來,混凝劑的發展由低分子到高分子,由單一型到復合多功能型。研製成本低、廣譜、高效、無毒的混凝劑成為混凝研究的一個熱點。總之,當前混凝劑的發展總的方向是「高分子化、復合化、多功能化」,今後需進一步開展的工作為:
(1) 復合型高分子混凝劑的研製。
(2) 天然高分子物質及其改性產品的應用。
(3) 混凝劑的多功能化。
(4) 微生物絮凝劑的研究和開發。
值得說明的是,除了混凝劑種類和水處理工藝和條件以外,如PH值,混凝劑的加入量,投加順序,污染物的濃度及水力條件都是影響混凝效果的重要因素。混凝劑的加入量,投加順序需要事先通過實驗確定。
④ 含活性染料和分散染料的廢水如何脫色和降低COD
一個抄字:難!不是一般的難。
染料廢水的脫色是一個非常麻煩的事情,絕不是這里三兩句話就能告訴你一個妙招解決的。如果有人這樣說,那一定是忽悠人的。
活性染料和分散染料的脫色、特別是紅色系的這兩類染料,是每一個印染廠的老大難問題。基本上一般的活性污泥法是很難達標的。據我所知,電解法脫色效果比較好,但是費用也比較高。
總之,這里說的都是廢話,你還是老老實實找一家污水治理公司,根據你們的廢水水質,認真分析、試驗、論證,然後對症下葯去設計方案才是硬道理。
⑤ 為什麼活性染料染色後廢水接觸空氣後變成藍色,加漂水後還原呢
您所說的應該不是活性染料,可能是還原染料,還原染料接觸空氣中的氧氣被氧化顯示其本來的顏色,使用還原劑後成為隱色體(無色或顏色變淡).
⑥ 染料廢水處理設計方案
染料品種數以萬計,印染加工過程中約有10%~20%的染料隨廢水排出,每排放1t染料廢水,就會污染20t水體。廢水中的染料能吸收光線,降低水體透明度,造成視覺上的污染。染料廢水是難處理的工業廢水之一,具有色度深、鹼性大、有機污染物含量高和水質變化大的特點。大多數染料為有毒難降解有機物,化學穩定性強,具有致癌、致畸、致突變作用;直接危害人類健康,還嚴重破壞水體、土壤及生態環境,造成難以想像的後果。有效解決染料廢水治理問題是消除印染行業發展瓶頸的關鍵所在。
1 、染料廢水及其污染
染料工業污染中尤以染料廢水的污染問題最為突出。近些年來,我國每年污水排放量達390多億噸,其中工業污水佔51%,而染料廢水又占總工業廢水排放量的35%,而且還以1%的速度在逐年增加。每排放1t染料廢水,就能造成20t水體的污染。各行業中,印染紡織業的COD排放量排在第4位,而且排放比重還在逐年增加。「三河三湖」中,染料廢水對太湖、淮河流域造成的污染狀況尤其嚴重。
染料廢水主要來自於染料及染料中間體的生產企業,由染整過程中排放出的染料、漿料、助劑等組成。隨著印染工業的迅猛發展,染料廢水已成為水體中幾種最主要的污染源之一。目前世界染料年產量約為(8~9)x105t。我國是紡織品生產和加工大國,紡織品出口額已多年來列居世界首位,每年的染料生產量達1.5×105 t,其中大約10%~15%的染料會直接隨廢水排入水體中。
染料廢水色度高、水量大、鹼性大、組成成分復雜,屬於比較難處理的工業廢水之。染料是染料廢水中的主要污染物,帶有各類顯色基團(如-N=N-,-N=O等)和部分極性基團(-SO3Na,-OH,-NH2),成分復雜,大多數是以芳烴和雜環為母體,屬較難降解的有機污染物,也是我國各大水域的重要污染源。
大多數有機染料化學穩定性強,具有三致(致癌、致畸、致突變)作用,是典型有毒難降解有機污染物。此外,廢水中的染料能吸收光線,降低水體的透明度,對水生生物、微生物的生長不利,並且降低了水體的自凈能力,同時導致視覺污染,嚴重破壞水體、土壤及生態環境,直接和間接地危害人類身體健康。
2、 染料廢水的處理方法
對染料行之有效的降解和處理技術是治理染料廢水的重要前提。針對大多數染料化學性質穩定、難以降解的特點,各國科學家都高度重視染料及染料廢水的降解和處理方法的研究。隨著科技進步以及污染治理技術的不斷發展,人類也找到了很多行之有效的處理染料廢水的方法,概括起來不外乎物化法、生物法、物化一生物聯合法。
2.1 物化法
2.1.1 混凝沉降法
混凝沉降法是目前處理染料廢水效果比較穩定、工藝較為成熟的方法。普遍接受的機理有橋聯作用、壓縮雙層、網捕和電中和作用。混凝劑自身特性決定了其沉降性能的好壞,很多環境因素包括溫度、pH和Eh等則可能對沉降功能起促進或抑製作用。近年來,IPF(無機高分子絮凝劑)成為研究混凝絮凝行為和機理的熱點。與普通的混凝劑相比,IPF能形成更多的有效絮凝的形態A13+。混凝法的主要研究方向是開發有效混凝劑,尤其是有機一無機復合混凝劑。
張凱松等人副研製的無機一有機復合混凝劑,對染料廢水的處理效果比聚合氯化鋁(PAC)更為明顯。吳敦虎等人¨列對利用硼泥復合混凝劑處理染料污水的研究結果表明:當劑量為0.3~0.6 g/L,pH值為4.0~11.5時,脫色率達到92%以上,優於PAC。
2.1.2膜分離法
膜分離技術具有工藝簡單、低能耗、不對環境產生污染的優勢。通過自行研製醋酸纖維素(CA)納米濾膜,郭明遠等人指出:CA納濾膜對活性染料廢水的處理和回收染料效果明顯。摻入活性炭填充共混的改性殼聚糖超濾膜,適當交聯後對酸性紅染料廢水的最大脫色截留率達98.8%。馮冰凌等人採用殼聚糖超濾膜處理染料廢水,脫色率超過95%,COD去除率達80%左右。吳開芬u引利用超濾法對靛藍染料的廢水進行處理,可實現染料的高濃度溶液的直接回用,透過液則可作為中性水被再循環利用。Soma等人mo利用氧化鋁微濾膜,對不溶性染料廢水進行過濾時的截留率高達98%。
由於膜污染、濃差極化和過快的更換頻率,加之膜的價格較貴,使得膜分離技術處理染料廢水的成本過高,大大限制了膜分離技術在染料廢水治理行業的應用和推廣。
2.1.3催化氧化法
催化氧化法是通過催化作用加快體系中氧化劑的分解,並使之與水中有機物迅速反應,在較短的時間內致使有機污染物氧化降解。針對採用高級化學氧化法和好氧生物處理法處理分散染料廢水時效果不太理想這一問題,周建等人採用催化氧化法對內電解處理後不能達標的染料廢水進行處理,不僅日處理蒽醌系列分散染料達2500t,還降低了內電解處理後未達標染料廢水的色度和COD值,大大減少了運行費用。ArslanLt引採用Fe2+催化臭氧氧化法對分散染料廢水進行處理,研究結論指出,單獨採用臭氧(應用劑量為2300 mg/L)氧化法時,只在pH=3的條件下有一定的降解效果,脫色率也只有77%,COD的去除率僅為ll%;但採用Fe2+絮凝、臭氧氧化和Fe2+催化臭氧氧化相結合的方法處理時,Fe「使用劑量為0.09~18 mmol/L、染料廢水pH值為3—13的范圍內,脫色率達到了97%,對COD的去除率也提高到54%。
2.1.4 Fenton試劑法
以Fe3+或Fe2+為催化劑,在H202存在時產生的強氧化性,能使許多有機分子氧化,而且反應體系不需要高溫高壓,反應條件不苛刻,反應設備也比較簡單,適用范圍較廣。陳文松等人利用低劑量Fenton氧化一混凝法處理模擬和實際染料廢水的研究結論指出,該方法對處理同時含有親水性和疏水性染料、成分復雜的染料廢水特別適合,而且操作方便、運行成本不高。近年來一些學者把紫外光(uV)、草酸鹽等也引入Fenton法中,使得Fenton法的氧化能力大大提高,處理效果也更加顯著。K.Swaminathan等人心川就光助Fenton體系對偶氮染料活性橙-4進行了脫色研究,其研究結論指出,光助Fenton體系降解能力遠強於一般Fenton體系。
Fenton法的不足之處在於:氧化能力相對較弱,出水因含大量鐵離子而顯色。近年來,鐵離子的固定化技術,成為Fenton氧化法的重要方向。
2.1.5 光氧化法
光氧化法是利用光化學反應降解污染物,包括無催化劑和有催化劑參與2種,前者也稱光化學氧化,後者又稱光催化氧化。光降解通常是指有機物在光的作用下,逐步氧化成低分子中間產物,最終生成CO2、H20和其他一些離子,如PO43-、NO3-、Cl-等。有機物的光降解過程可分為直接光降解和間接光降解。直接光降解是指有機物分子吸收光能後進一步發生化學反應。間接光降解則是周圍環境存在的某些物質吸收光能形成激發態後,再誘導有機污染物產生一系列的氧化降解反應,它在處理環境中難生物降解的有機污染物時更為有效。
2.1.6臭氧氧化法
臭氧的氧化能力極強,除分散染料外,它能夠破壞有機染料的發色或助色基團而具有一定的脫色作用。H.Y.Shu等人對8種偶氮染料在單獨O3,氧化和UV/O3氧化作用下的降解進行了比較,研究結果表明,可能是因為染料廢水色度過深,吸收了大部分紫外光,引入UV後有機染料的降解速度並沒有明顯加快。史惠祥等人口刮利用臭氧降解偶氮染料陽離子紅x-GRL的研究結論中指出,臭氧對染料的脫色以直接氧化為主。
由於臭氧在水中的溶解度較低,如何更有效地提高臭氧在水溶液中的溶解量,已成為研究臭氧氧化技術的熱點和關鍵。此外,臭氧的使用會產生一些副產品,尤其要重視的是羰基化合物中的甲醛、乙醛等醛類,因這類物質具有急性和慢性毒性和一定的致癌、致畸、致突變性,容易導致二次污染,另外,臭氧發生器的成本相對較高,因此單獨使用不夠經濟。
2.1.7 超聲氧化法
隨著超聲化學的研究深入,超聲氧化法被認為是一種清潔且具良好應用前景的方法,成為處理水污染的一項有效技術。超聲波作用下產生的聲空化效應形成的高溫高壓促使空化氣泡內部的水蒸汽與其他氣體發生離解產生自由基,引發超聲化學反應的進行。N.Ince等人對pH和染料分子結構對超聲降解效率的影響研究表明:pH對染料的降解有重要影響,降解程度隨pH的減小而增加;分子質量越小,結構越簡單,且具有偶氮基臨位羥基取代基的染料分子越易被降解。G.Tezcanli—Gtiyer等人剛發現羥基自由基首先進攻染料的發色基團,染料的脫色過程快於芳香環的破壞過程。J.Ge等人研究也指出,引入超聲能有效加快染料的降解,並提高礦化速率。
2.1.8 電化學法
電化學處理技術近年來進展很快,原基礎上增加了氧化、光催化氧化或催化氧化的協同作用,微電解技術的局限性問題得到了較好地解決。周光元等人處理含鹽染料廢水的研究表明,處理過程中余氯的產生對脫色和去除COD起關鍵作用,電解l h後,脫色率可達85%,COD的去除率也達到99.8%。章婷曦等人採用內電解-催化氧化-氧化塘法處理染料廢水時COD的去除率和脫色率都超過95%。祁夢蘭等人採用微電解一催化氧化一飛灰吸附的組合工藝處理活性染料廢水脫色率達99.9%,COD去除率在95%以上。
目前,電化學方法主要應用在去除具有生物毒性的有機污染化合物方面,這種方法最具吸引性的一大特點是能發揮電化學方法所特有的電催化性能,可以有選擇性地將有機污染物降解到某一特定程度。此外,電化學方法與其他處理方法有較好的協同性,可實現聯用,達到理想的處理效果。但是,利用電化學法徹底降解水中的有機污染物設備投入過高,而且需要消耗大量能源。
2.2 生物法
生物處理法是通過生物菌體的絮凝、吸附功能和生物降解作用,對染料進行分離和氧化降解。生物絮凝和生物吸附並不使染料發生化學變化。而生物降解過程則是利用微生物酶等的作用對染料分子進行氧化或還原,破壞染料的發色基團和不飽和鍵,並通過一系列氧化、還原、水解、化合等過程,將染料分子最終降解成為簡單的無機物,或轉化成各種微生物自身需要的營養物或原生質。生物處理法有好氧處理、厭氧處理和厭氧-好氧聯合處理3種。
針對傳統的生物處理法對紡織、染料廢水中的有機染料不能起到有效的處理作用這一實際情況,一些學者近些年來著力研究開發厭氧一好氧聯用技術,並取得了意想不到的效果。一些研究表明,同時應用好氧法和厭氧法,通過實現優勢互補,很多好氧生物法不能氧化降解或降解程度有限的有機染料,通過厭氧法都能實現不同程度的降解。
作為實用的水污染處理技術之一,微生物處理染料廢水的開發和研究已有多年的歷史。微生物脫色降解機理非常復雜多樣,很多降解過程和反應機制還很不清楚,有待不斷探討。
由於對各種有毒有害的、難以降解的、在環境中宿存的異生物質具有低耗、高效、廣譜、適用性強的生物降解作用,以黃孢原毛平革菌為代表的白腐真菌成為治理多種污染物的有效武器,近些年來發展起來的真菌技術被很多學者稱之為創新環境生物技術。可能是由於其在次生代謝階段產生的木質素過氧化酶和錳過氧化酶的作用,許多白腐真菌對染料有廣譜的脫色和降解能力。培養條件對白腐真菌脫色及降解活性有較大的影響。Conneely等人認為,白腐真菌對一些染料廢水,如Rem.azol綠藍G133、酞菁染料、Everzol綠藍和Heli.gon藍等生物吸附作用較強,並通過胞外酶的代謝作用使染料脫色降解。
利用微生物對染料廢水進行處理的發展方向之一是選育和培養高效降解工程菌。微生物對有機染料的脫色、降解,以前多集中在兼性厭氧菌,如芽孢桿菌、假單胞菌和一些光合細菌,近年來逐漸篩選到了不少新品種。一些學者採用假單胞菌屬對多種印染工業廢水進行處理,研究結果表明,食油假單胞菌對其中的甲基橙、B15染料的脫色率都能達到80%以上,並且在高濃度染料環境中,食油假單胞菌表現出很強的耐受性。
20世紀80年代初,固定化微生物技術成為國內外有機工業廢水處理的研究熱點。這種技術是將可降解染料的微生物固定在特定載體的表面,提高微生物降解效率。用於固定化的微生物有單一和混合等多種方式。相關研究指出,混合菌脫色降解作用更好。隨著固定化脫色菌載體技術的發展,脫色降解反應時問也在大大縮短。
生物強化技術是在生物處理體系中投加具有特定功能的微生物來改善原有處理體系的處理性能,用於對難降解有機物的去除。實施生物強化技術的途徑主要有:投加高效降解的微生物;投加遺傳工程菌(GEM);對現有處理體系的營養供給進行優化,通過添加基質或底物類似物質,來刺激微生物的生長或提高其活力。
膜生物反應器也是近些年來發展起來的一種新型污水處理技術。最早應用於發酵工業,20世紀80年代,膜生物反應器技術引起了學術界高度重視。膜技術能截流生物體,減少出水中所含的生物。通過無泡鼓氣、膜生物反應器使氧的利用最大化。近年來,膜生物反應器已成功地應用於處理水道污水、糞便污水和垃圾滲濾液,並開始應用於處理染料廢水。很多學者認為,含酶膜生物反應器將是未來處理染料廢水的重要方向。由於膜製造費用高且易堵塞,膜生物反應器技術在水處理領域全面推廣還受到了一定限制。
盡管生物法得到了很大發展,但隨著染料廢水的可生化度降低,受到微生物對營養物質、pH值、溫度等條件有苛刻要求的限制,在實際應用處理染料廢水時,生物法很難適應染料廢水水質波動大、染料種類多、毒性高的實際狀況。如微生物的高效化及固定化等生物強化技術。許多專家和學者都致力於高效降解菌的篩選和基因工程菌的構建等研究工作,實現利用大自然現有的豐富資源來為人類服務,但是實踐表明,新開發的高效菌應用於染料廢水的處理時,並不一定能夠完全達到預期的強化作用。此外,微生物本身還存在著安全性問題,高效菌與基因工程菌流落到自然環境中,可能對自然環境和生態平衡造成威脅,因而,這些生物方法的應用必須事先經過嚴格的環境安全性檢查和評估。同時,微生物對染料的降解機理以及微生物的代謝機制還需要進一步研究和探討。
⑦ 染色廢水怎樣處理方法
染色污水處理常用的化學工藝有以下幾種:
中和法:在印染廢水中,該法只能調節廢水PH,不能去除廢水中污染物,在用生物處理法時,應控制其進入生物處理設備前PH在6-9之間。
混凝法:用化學葯劑使廢水中大量染料、洗滌劑等微粒子結合成大粒子去除,印染廢水處理中需用的混凝劑有鹼式氯化鋁,聚丙烯醯胺、硫酸鋁、明礬、三氯化鐵等。
氣浮法:印染廢水中含大量有機膠體微粒呈乳狀的各種油脂等,這些雜質經混凝形成的絮體顆粒小、重量輕、沉澱性能差,可採用氣浮法將其分離;目前在印染廢水治理中,氣浮法有取代沉澱法的趨勢,是印染廢水的一種主要處理方法。在印染廢水中氣浮處理主要採用加壓溶氣氣浮法。
電解法:該法脫色效果好,對直接染料、媒體染料、硫化染料、分散染料等印染廢水,脫色率在九層以上,對酸性染料廢水,脫色率在70%以上。該法缺點:電耗及電極材料耗量大,需直流電源,適宜於小量廢水處理。
吸附法:吸附法對印染廢水的COD、BOB色去除十分有效,由於活性炭吸附投資較大,一般不優先考慮,近年來有泥煤、硅藻土、高嶺土等活性多孔材料代替活性炭進行吸附的,對印染廢水宜選用過濾孔發達的活性吸附材料。
氧化脫色效率低,僅五層,混凝脫色效率較高,達50-90%之間,但用這些方法處理後,出水仍有較深的色度,必須進一步脫色處理,目前用於印染廢水脫水的方法主要有光氧化、臭氧氧化和氯氧化法,由於價格等原因,應用最多的是氯氧化法,其常用的氧化劑有液氯、漂白粉和次氯酸鈉,此種方法由於處理成本高和操作運行條件較高,而較少適應。
其中混凝法是向廢水中投加化學混凝劑、助凝劑,由於吸附、微粒間的電荷中和(染料廢水通常帶有負電荷,金屬氫氧化物混凝帶正電荷)和擴散離子層的壓縮等產生的凝聚,形成較粗粒凝聚集,通過沉澱、浮選、過濾方法將它們除掉。混凝法同樣可使印染廢水達到脫色目的。
混凝法的缺點是投葯量較大,沉渣較多,對於某些染料,例如活性染料等,混凝沉澱較困難,投葯量有時高達1000mg/L以上。
無機混凝劑(明礬、石灰、硫酸亞鐵、三氯化鐵等)幾乎不能或完全不能去除水溶性染料中相對分子質量小的和不容易形成膠體狀的染料,如酸性染料、活性染料、金屬絡合染料及一部分直接染料。
當絮凝物質輕浮,不容易沉降時,可加少量助凝劑,使其生成良好的絮凝物,提高凈化效果。
近幾年,國內在染色廢水處理方面採用聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鋁鐵、鹼式氯化鋁的逐漸增多,它在除色除油方面都有效果。由於鹼式氯化鋁為鹼式鹽,相應的氯離子含量較其他混凝劑少,pH值較高。棉紡染色廢水的性質是由所含染料的性質決定的。分散、冰染染料廢水用鹼式氯化鋁(PAC)絮凝,處理效果較好。而陽離子型染料廢水,由於PAC所形成的膠團不能很好地起到壓縮雙電層的作用,所以COD和色度的去除率較低。如果改用聚丙烯醯胺等非離子型聚丙烯醯胺或陰離子型聚丙烯醯胺混凝劑,混凝效果就會明顯提高,更多脫色劑與混凝劑資料http://www.cl39.com/望採納。
⑧ 什麼叫做活性染料廢水
活性染料,是一種含有能與纖維上的羥基、氨基、醯胺基發生共價鍵結合活性基團的可溶性材料。因為這種染料顏色艷,可溶性強,需要在鹼性環境下上色,所以排出的含有活性染料的廢水,色度高,PH度高。難處理。