(一)廢水的水質特點以棉紡和混紡產品為主的印染廠,排出的多種廢水及水質特點為:
1)退漿廢水退漿廢水是鹼性的有機廢水,含多種漿料分解物、纖維屑,酸和酶等污染物。其污染程度視漿料的種類而異。過去多用天然澱粉作漿料,水中BOD高,近些年來,逐漸由化學漿料代替,如聚乙稀醇(PVA),廢水中BOD很低,但COD很高,從而降低了廢水的生物降解性能。
2)煮煉廢水廢水呈深褐色,含鹼濃度約0.3%,廢水BOD和COD均高達數千毫克/升。
3)漂白廢水水量大,污染輕,可直接排放或循環回用。
4)絲光廢水含氫氧化鈉3%~5%,一般通過蒸發濃縮回收,工藝上可重復使用,外排的絲光廢水呈鹼性,BOD高於生活污水。
5)染色廢水主要污染是有機染料和表面活性劑等助劑。水質變化大,色澤深,pH值高。
6)印花廢水主要是皂洗、水洗廢水。在採用活性染料時要用大量的尿素,故廢水中氨氮較高。
7)整理廢水水量少,含有各種樹脂,甲醛,表面活性劑等。國內幾個有代表性印染廠的廢水水質見表16-1。
(二)印染廢水治理方法
首先,從生產工藝上消除和減輕污染源。如採用干法印花工藝,消除印染廢水。按水質特點,分別回收,一水多用;用沉澱、過濾法回收土林染料和磁化染料,用超過濾法回收還原染料、分散染料等。其次,對廢水進行無害化處理。對廢水中鹼度,一般設調節池並保證必要的勻質時間;對色度,根據廢水排放和利用要求,可用凝聚法,吸附法。氧化法,電解法等化學或物理法處理,也有培養特殊的細菌在兼氣條件下進行脫色。需要指出的是,採用凝聚法對直接染料,還原染料,磁化染料,分散染料的色度,去除效果好,但對酸性染料,活性染料,脫色效果差。活性炭對染料的吸附有選擇性,對陽離子染料,直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料有良好吸附性能,但對硫化染料、還原染料、塗料等不溶性染料吸附性能很差。常用的臭氧氧化劑,對直接染料、酸性染料、鹼性陽離子和活性染料等親水性染料,脫色效果好,對還原染料、硫化染料、分散染料等疏水性染料脫色效果差。廢水中大量有機物,通常採用生物法處理能達到較滿意的效果;對PVA等化學漿料,可採用生物分解法或回收利用法。在生物分解中,可分別採用高MLSS的一段和二段曝氣法及厭氧—好氧串酸處理工藝;在回收利用中,可分別採用膠凝鹽析法(投加硼砂及硫酸鈉)、凝結劑法(如用芒硝和硼砂作凝結劑)、超過濾法(在北京、上海、河南等廠已採用)。
總之,印染廢水處理流程的選擇,要根據生產工藝採用的原料、產品種類、加工的方法,工藝過程中投加的葯劑,染料、助劑性質以及出水最終去向和要求,分別採用一級化.學和物化處理或二級生物法為主的處理或三級深度處理。
(三)廢水處理流程的選擇
1)首先考慮清濁廢水分流,把一些較濃的染色廢水和不易生物降解的廢水單獨進行化學和物化法回收或處理後,再混合其他廢水進行生物處理或排向市政污水處理廠統一處理;
2)如水質允許,採用化學凝聚和加壓氣浮相結合的處理方法,對小型印染廠可選用國內已有的成套裝置,運行費用略高,在一般情況下,處理出水能符合要求。
3)生物處理可優先考慮活性污泥法,傳統的鼓風曝氣法和延時曝氣法均能取得穩定的效果,在曝氣4~6小時的條件下,BOD5去除90%,COD去除60~70%。鼓風曝氣污泥負荷為0.3~0.5公斤BOD/公斤MLSS·日,延時曝氣法採用污泥負荷為0.1公斤BOD/公斤MLS8·日。如採用加速表面曝氣法,曝氣池與沉澱池宜分建,這樣有利於抑制污泥的膨脹,管理較方便,出水水質穩定。
4)當處理出水要求較高或廢水處理後作重復使用時,則宜在生物處理後增加吸附或凝聚過濾裝置。厭氣-好氣-活性炭工藝,不僅對化學漿料PVA和色度的去除效果好,而且出水水質好,受到人們注意。
5)關於生物處理中採用生物膜法時:
①接觸氧化法-採用容積負荷2.3~5.0公斤BOD/(米·日)。優點是處理時間短且污泥不必迴流,但氣水比高,基建費和運行費略高。
②生物轉盤-適用於處理水量小的印染廠,如水量在1OOO米³/日以內,運行簡單,耗電省。關鍵在轉盤材質和轉盤前調節池的設置。有機負荷採用15~30克BOD5/(米·日),水力負荷採用0.1~0.25米。/(米·日)。
③塔式濾池-主要特點是省地,它是一個不完全處理構築物,採用容積負荷1.6~1.8公斤BOD/(米·日)時,COD去除率40%~50%,BOD去除率50%~60%。
『貳』 紡織印染污水要消毒嗎
紡織廢水主要是在原料蒸煮、漂洗、漂白、上漿等過程中產生的含有天然雜質、脂肪、澱粉等有機物的廢水。印染廢水是由印染、印染、上漿等工序產生的,它含有大量的有機物,如染料、澱粉、纖維素、木質素、洗滌劑和無機物,如鹼、硫化物和各種鹽類,具有很強的污染性。那麼,如何正確處理紡織印染廢水呢?
1、混凝法:主要是混凝沉澱法和混凝氣浮法兩種方法,使用的混凝劑大多是鋁鹽或鐵鹽,其中,鹼式氯化鋁(PAC)的橋吸附性能較好,而硫酸亞鐵的價格最低。據報道,弱陰離子性高分子混疑劑使用范圍最廣,若與硫酸鋁合用,則可發揮更好的效果。混疑法的主要優點是工藝流程簡單,操作管理方便,設備投資少,佔地面積小,疏水染料脫色效率高,;缺點是操作成本高,污泥量大,脫水困難,親水染料處理效果差。
2、電解法:對酸性染料印染廢水有較好的處理效果,脫色率為50%-70%,但對色度深、CODcr高的廢水處理效果較差。染料的電化學性能表明,電解處理中不同染料對CODCr的去除率順序為:硫化物染料、還原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>陽離子染料,這種方法正在推廣應用。
3、氧化法:臭氧氧化在國外應用廣泛,ZimaS.V.等人總結出了印染廢水臭氧脫色的數學模式。結果表明,臭氧投加量為0.886goo3/g時,淡褐色染料廢水的脫色率可達80%,連連續運行所需臭氧量高於間歇運行所需臭氧量,在反應器內設置擋板可使臭氧量降低16.7%。建議設計間歇式臭氧氧化脫色反應器,並在反應器內安裝分離器。臭氧氧化法對對大多數染料有較好的脫色效果,但對硫化、還原、塗料等不溶於水的染料脫色效果較差。根據國內外的運行經驗和效果,該法脫色效果好,但耗電量大,難以大規模推廣應用。光氧化法脫色效率高,但設備投資和電耗有待進一步降低。
『叄』 印染廢水的幾種處理工藝
印染廢水處理中,常用的物化處理工藝主要是混凝沉澱法與混凝氣浮法。此外,電解法、生物活性炭法和化學氧化法等有時也用於印染廢水處理中:
1.混凝法
混凝法是印染廢水處理中採用最多的方法,有混凝沉澱法和混凝氣浮法兩種。常用的混凝劑有鹼式氯化鋁、聚合硫酸鐵等。混凝法對去除COD和色度都有較好的效果。
混凝法設置在生物處理前時,混凝劑投加量較大,污泥量大,易使處理成本提高,並增大污泥處理與最終處理的難度。混凝法的COD去除率一般為30%~60%,BOD5去除率一般為20%~50%。
作為廢水的深度處理,混凝法設置在生物處理構築物之後,具有操作運行靈活的優點。當進水濃度較低,生化運行效果好時,可以不加混凝劑,以節約成本;當採用生物接觸氧化法時,可以考慮不設二次沉澱池,讓生物處理構築物的出水直接進入混凝處理設施。在印染廢水處理中,多數是將混凝法設置在生物處理之後。其COD去除率一般為15%~40%。
當原廢水污染物濃度低,僅用混凝法已能達到排放標准時,可考慮只設置混凝法處理設施。
2.化學氧化法
紡織印染廢水的特徵之一是帶有較深的顏色。主要由殘留在廢水中的染料所造成。此外,有些懸浮物、漿料和助劑也能產生顏色。廢水脫色就是去除廢水中上述顯色有機物。印染廢水經生物法或混凝法處理後,隨BOD和部分懸浮物的去除,色度也有一定的降低。一般情況下,生物法的脫色率較低,僅為40%~50%。混凝法的脫色率稍高,但因染料品種和混凝劑的不同而有很大的差別,脫色率在50%~90%之間。因此,採用上述方法處理後,出水仍有較深的顏色,對排放和回用都很不利。為此,必須進一步進行脫色處理。常用的脫色處理法有氧化法和吸附法兩種。氧化脫色法有氯氧化法、臭氧氧化法和光氧化法三種。
化學氧化法一般作為深度處理設施,設置在工藝流程的最後一級。主要的目的是去除色度,同時也降低部分COD。經化學氧化法處理後,色度可降到50倍以下,COD去除率較低,一般僅5%~15%。
3.電解法
藉助於外加電流的作用產生化學反應,把電能轉化成化學能的過程稱電解。利用電解的化學反應,使廢水的有害雜質轉化而被去除的方法稱為廢水電解處理法,簡稱電解法。
電解法以往多用於處理含氰、含鉻電鍍廢水,近年來才開始用於處理紡織印染廢水的治理,但尚缺乏成熟的經驗。研究表明,電解法的脫色效果顯著,對某些活性染料、直接染料、媒染染料、硫化染料和分散染料印染廢水,脫色率可達90%以上,對酸性染料廢水脫色率達70%以上。電解法對於處理小水量的印染廢水,具有設備簡單、管理方便和效果較好的特點。固定床電解法在工程上也有應用,取得了較好的效果。其缺點是耗電較大、電極消耗較多,不適宜在水量較大時採用。電解法一般作為深度處理,設置在生物處理之後。其COD去除率為20%~50%,色度可以降到50倍以下。
當原廢水濃度低,僅用電解法已能達到排放標准時,可考慮只設置電解法處理設施。僅用電解法處理時,COD去除率為40%~75%。
4.活性炭吸附法
活性炭吸附技術在國內用於醫葯、化工和食品等工業的精製和脫色已有多年歷史。70年代開始用於工業廢水處理。生產實踐表明,活性炭對水中微量有機污染物具有卓越的吸附性,它對紡織印染、染料化工、食品加工和有機化工等工業廢水都有良好的吸附效果。一般情況下,對廢水中以BOD、COD等綜合指標表示的有機物,如合成染料、表面性劑、酚類、苯類、有機氯、農葯和石油化工產品等,都有獨特的去除能力。所以,活性炭吸附法已逐步成為工業廢水二級或三級處理的主要方法之一。
吸附是一種物質附著在另一種物質表面上的過程。吸附是一種界面現象,其與表面張力、表面能的變化有關。引起吸附的推動能力有兩種,一種是溶劑水對疏水物質的排斥力,另一種是固體對溶質的親和吸引力。廢水處理中的吸附,多數是這兩種力綜合作用的結果。活性炭的比表面積和孔隙結構直接影響其吸附能力,在選擇活性炭時,應根據廢水的水質通過試驗確定。對印染廢水宜選擇過渡孔發達的炭種。此外,灰分也有影響,灰分愈小,吸附性能愈好;吸附質分子的大小與炭孔隙直徑愈接近,愈容易被吸附;吸附質濃度對活性炭吸附量也有影響。在一定濃度范圍內,吸附量是隨吸附質濃度的增大而增加的。另外,水溫和pH值也有影響。吸附量隨水溫的升高而減少,隨pH值的降低而增大。故低水溫、低pH值有利於活性炭的吸附。
『肆』 工業廢水處理方法(酸鹼廢水、造紙廢水、印染廢水、化學廢水)
1、怎樣處理造紙工業廢水?
造紙廢水主要來自造紙工業生產中的制漿和抄紙兩個生產過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來,製成漿料,再經漂白;抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘乾,製成紙張。這兩項工藝都排出大量廢水。制漿產生的廢水,污染最為嚴重。洗漿時排出廢水呈黑褐色,稱為黑水,黑水中污染物濃度很高,BOD高達5—40g/L,含有大量纖維、無機鹽和色素。漂白工序排出的廢水也含有大量的酸鹼物質。抄紙機排出的廢水,稱為白水,其中含有大量纖維和在生產過程中添加的填料和膠料。造紙工業廢水的處理應著重於提高循環用水率,減少用水量和廢水排放量,同時也應積極探索各種可靠、經濟和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。例如浮選法可回收白水中纖維性固體物質,回收率可達95%,澄清水可回用;燃燒法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機物結合的其他鈉鹽。中和法調節廢水pH值;混凝沉澱或浮選法可去除廢水中懸浮固體;化學沉澱法可脫色;生物處理法可去除BOD,對牛皮紙廢水較有效;濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外,國內外也有採用反滲透、超過濾、電滲析等處理方法。
2、怎樣處理印染工業廢水?
印染工業用水量大,通常每印染加工1t紡織品耗水100一200t.其中80%一90%以印染廢水排出。常用的治理方法有回收利用和無害化處理。
回收利用:
(1)廢水可按水質特點分別回收利用,如漂白煮煉廢水和染色印花廢水的分流,前者可以對流洗滌.一水多用,減少排放量;
(2)鹼液回收利用,通常採用蒸發法回收,如鹼液量大,可用三效蒸發回收,鹼液量小,可用薄膜蒸發回收;
(3)染料回收.如士林染料可酸化成為隱巴酸,呈膠體微粒.懸浮於殘液中,經沉澱過濾後回收利用。
無害化處理可分:
(1)物理處理法有沉澱法和吸附法等。沉澱法主要去除廢水中懸浮物;吸附法主要是去除廢水中溶解的污染物和脫色。
(2)化學處理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在於調節廢水中的酸鹼度,還可降低廢水的色度;混凝法在於去除廢水中分散染料和膠體物質;氧化法在於氧化廢水中還原性物質,使硫化染料和還原染料沉澱下來。
(3)生物處理法有活性污泥、生物轉盤、生物轉筒和生物接觸氧化法等。為了提高出水水質,達到排放標准或回收要求.往往需要採用幾種方法聯合處理。
3、怎樣處理染料生產廢水?
染料生產廢水含有酸、鹼、鹽、鹵素、烴、胺類、硝基物和染料及其中間體等物質,有的還含有吡啶、氰、酚、聯苯胺以及重金屬汞、鎘、鉻等。這些廢水成分復雜.具有毒性,較難處理。因此染料生產廢水的處理.應根據廢水的特性和對它的排放要求.選用適當的處理方法。例如:去除固體雜質和無機物,可採用混凝法和過濾法;去除有機物和有毒物質主要採用化學氧化法、生物法和反滲透法等;脫色一般可採用混凝法和吸附法組成的工藝流程,去除重金屬可採用離子交換法等。
4、怎樣處理化學工業廢水?
化學工業廢水主要來自石油化學工業、煤炭化學工業、酸鹼工業、化肥工業、塑料工業、制葯工業、染料工業、橡膠工業等排出的生產廢水。化工廢水污染防治的主要措施是:首先應改革生產工藝和設備,減少污染物,防止廢水外排,進行綜合利用和回收;必須外排的廢水,其處理程度應根據水質和要求選擇。一級處理主要分離水中的懸浮固體物、膠體物、浮油或重油等。可採用水質水量調節、自然沉澱、上浮和隔油等方法。二級處理主要是去除可用生物降解的有機溶解物和部分膠體物,減少廢水中的生化需氧量和部分化學需氧量,通常採用生物法處理。經生物處理後的廢水中,還殘存相當數量的COD,有時有較高的色、嗅、味,或因環境衛生標准要求高,則需採用三級處理方法進一步凈化。三級處理主要是去除廢水中難以生物降解的有機污染物和溶解性無機污染物。常用的方法有活性炭吸附法和臭氧氧化法,也可採用離子交換和膜分離技術等。各種化學工業廢水可根據不同的水質、水量和處理後外排水質的要求,選用不同的處理方法。
5、酸鹼廢水的特性及其處理原則是什麼?
酸性廢水主要來自鋼鐵廠、化工廠、染料廠、電鍍廠和礦山等,其中含有各種有害物質或重金屬鹽類。酸的質量分數差別很大,低的小於1%,高的大於10%。鹼性廢水主要來自印染廠、皮革廠、造紙廠、煉油廠等。其中有的含有機鹼或含無機鹼。鹼的質量分數有的高於5%,有的低於1%。酸鹼廢水中,除含有酸鹼外,常含有酸式鹽、鹼式鹽以及其他無機物和有機物。
酸鹼廢水具有較強的腐蝕性,需經適當治理方可外排。
治理酸鹼廢水一股原則是:
(1)高濃度酸鹼廢水,應優先考慮回收利用,根據水質、水量和不同工藝要求,進行廠區或地區性調度,盡量重復使用:如重復使用有困難,或濃度偏低,水量較大,可採用濃縮的方法回收酸鹼。
(2)低濃度的酸鹼廢水,如酸洗槽的清洗水,鹼洗槽的漂洗水,應進行中和處理。
對於中和處理,應首先考慮以廢治廢的原則。如酸、鹼廢水相互中和或利用廢鹼(渣)中和酸性廢水,利用廢酸中和鹼性廢水。在沒有這些條件時,可採用中和劑處理。
6、選礦廢水中含有哪些浮選葯劑,怎樣處理?
選礦廢水具有水量大,懸浮物含量高,含有害物質種類較多的特點。其有害物質是重金屬離子和選礦葯劑。重金屬離子有銅、鋅、鉛、鎳、鋇、鎘以及砷和稀有元素等。
在選礦過程中加入的浮選葯劑有如下幾類:
(1)捕集劑.如黃葯(RocssMe)、黑葯[(RO)2PSSMe]、白葯[CS(NHC6H5)2];
(2)抑制刑,如氰鹽(KCN,NaCN)、水玻璃(Na2SiO3);
(3)起泡劑,如松節油、甲酚(C6H4CH30H);
(4)活性刑,如硫酸銅(CuS04)、重金屬鹽類;
(5)硫化劑,如硫化鈉;
(6)礦槳調節劑,如硫酸、石灰等。
選礦廢水主要通過尾礦壩可有效地去除廢水中懸浮物,重金屬和浮選葯劑含量也可降低。如達不到排放要求時,應作進一步處理,常用的處理方法有:
(1)去除重金屬可採用石灰中和法和焙燒白雲石吸附法;
(2)主除浮選葯劑可採用礦石吸附法、活性炭吸附法;
(3)含氰廢水可採用化學氧化法。
7、冶金廢水可分為幾類,其治理發展趨向是什麼?
冶金廢水的主要特點是水量大、種類多、水質復雜多變。按廢水來源和特點分類,主要有冷卻水、酸洗廢水、洗滌廢水(除塵、煤氣或煙氣)、沖渣廢水、煉焦廢水以及由生產中凝結、分離或溢出的廢水等。
冶金廢水治理發展的趨向是:
(1)發展和採用不用水或少用水及無污染或少污染的新工藝、新技術,如用干法熄焦,煉焦煤預熱,直接從焦爐煤氣脫硫脫氰等;
(2)發展綜合利用技術,如從廢水廢氣中回收有用物質和熱能,減少物料燃料流失;
(3)根據不同水質要求,綜合平衡,串流使用,同時改進水質穩定措施,不斷提高水的循環利用率;
(4)發展適合冶金廢水特點的新的處理工藝和技術,如用磁法處理鋼鐵廢水.具有效率高,佔地少,操作管理方便等優點。
『伍』 印染廢水的處理方法有哪些
如果是方法的話就很多了,我之前開題報告有寫過。。。
印染廢水先經過格柵、篩網、沉砂、調節水量及水質、降溫等預處理,以除去懸浮物和可直接沉降的雜質,改善廢水水質,確保後期處理的進行。預處理只是把廢水中的懸浮物和浮石渣除去,要達到排放或回用標准,還需要經過一系列的深度處理,進而除去印染廢水中的有機物、色素及其他雜質。深度處理的方法主要有:物理化學法、化學法和生物法。
物理法
吸附法
吸附法在印染廢水處理中應用較多。這種方法是將廢水通過由活性炭、硅藻土、粉煤灰等吸附劑組成的濾床,廢水中的污染物質被吸附在多孔物質表面上或被過濾除去,從而達到凈化水質的目的。吸附法適合於低濃度印染廢水以及印染廢水的深度處理。
超聲波
超聲波技術是指頻率在15 kHz 以上的聲波,在溶液中以一種球面波的形式傳遞,產生聲空化現象,激化液體中微小泡核,表現為泡核的振盪、生長、收縮及崩潰等一系列動力學過程,引發相應的物理、化學變化,從而使廢水中濁度、COD、苯胺含量等隨之下降,進而起到降低廢水中有機物濃度的作用。然而單獨使用超聲處理廢水,受到處理量小、效率低、設備成本高等因素的限制,難以實現工業化生產。
生物法
(1) 活性污泥法
活性污泥法用於印染廢水的處理已經有相當長的時間。由於印染廢水中很多染料和染色助劑很難生物降解,因此採用單一的活性污泥法處理印染廢水,其對色度的去除率很低。
(2) 生物炭法
生物炭法是一種新型的水處理工藝,它將生物降解和活性炭吸附相結合,同時發揮了生物法處理效率高,運行費用低及活性炭處理程度高的特點,具有廣闊的應用前景。
化學法
(1) 混凝法
混凝法由於工藝流程簡單,操作管理方便,設備投資少,佔地面積小,對印染廢水中的不溶性染料和大分子有機物有很好的去除效果,而成為印染廢水的常用處理方法之一。但混凝法對可溶性染料的去除效果差,同種絮凝劑對不同的印染廢水會有不同的處理效果,運行費用較高,泥渣量多且脫水困難,會造成二級污染,制約了混凝法被進一步廣泛地應用於印染廢水的處理。
(2)臭氧 氧化法
臭氧用於印染廢水處理有很好的脫色作用,因為染料顯色是由其發色基團引起,臭氧由於具有很強的氧化性,可將這些基團氧化分解,使其失去顯色能力。臭氧氧化的主要優點是臭氧發生器簡單緊湊、佔地少、容易實現自動化控制。主要缺點是處理成本高,不適合大流量廢水的處理,因而不適合大規模推廣使用。
(3)光催化氧化:在印染廢水的處理中,光催化氧化法也是廣泛研究的熱點。目前常用的催化劑主要有TiO2、H2O2、O3 等,在太陽光或紫外光的照射下,促使催化劑的能級發生躍遷,產生活性很強的自由基,與廢水中的有機污染物發生氧化還原反應而達到去除污染物的目的。
電化學氧化:電化學氧化用於印染廢水的處理,有很好的脫色效果。但由於電化學反應過程耗電量大,因此,該工藝運行成本較高[
你參考下吧,我在文庫傳了些資料你可以參考看看
- -不好意思,文檔今天剛傳,居然還木有顯示。。。
『陸』 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。
『柒』 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。
『捌』 染料廢水處理的基本方法|印染廢水的處理方法
1. 染料廢水處理現狀及國內外研究進展
染料不但具有特定的顏色,而且結構復雜,以高分子絡合物為多,結構很 難被打破,生物降解性較低,大多都具有潛在毒性,在環境中的歸趨依賴於很多未知因子。加升含之染料生產具有品種多、批量少、更新快的特點,致使染料廢水難找到行之有效的處理方法。染料廢水的處理方法很多,下面分別對其作 簡要介紹。
1.1 膜分離法
膜分離法是利用特殊的薄膜對液體中的某些成分進行選擇性透過的方法的 統稱,常用的膜分離方法有滲析、電滲析、超濾和反滲透。膜分離技術用於染料廢水處理始於上個世紀 70 年代初,膜分離技術有澄清、濃縮作用,最主要的是具有從連續流動系統中分離染料的功能。膜技術處理染料廢水可將廢水分離為濃縮液和透過液。其中濃縮液可用於染料回收,透過液 也可回用,用於染料的生產。這樣做既可以實現廢水的有效處理也使得染料不隨排水流失,又不會造成水質污染.Ismail Koyuncu用DS5-DK型納濾膜處理 染槽廢水(廢水中含活性黑 5、活性藍9、活性橙 16、和NaCl), 結果表明,該納 濾膜對染料的截留率在 99%以上, 透過液幾乎無色,該膜的通量受染料濃度的 影響較大,在染料濃度恆定時,通量隨染料濃度的增加而減小。蔡惠如等通過採用納濾技術分別對配製染料廢水和實際染料廢水的染料截留和脫色進行實驗,發現納濾對染料廢水的脫色率很高,對染料含量 1000mg/L的進水,脫色率大於99%。膜分離法具有能耗低、工藝簡單、不污染環境等特點。但是膜分離技術由於 濃差極化、膜污染及膜的價格較貴,更換頻率較快,告滾使處理成本較高,從而嚴重 阻礙了膜分離技術的更大規模的工業應用。
1.2萃取法
萃取實質是採用與水不互溶但能很好溶解污染物的萃取劑,使其與廢水充分混合觸 後,利用污染物在水和溶劑中不同的分配比分離和提取污染物,從而凈化廢水。萃取法處理染料廢水是利用不溶或難溶於水的溶劑將染料分子從水中萃取出來。常用的萃取法有溶液萃取、電泳萃取、液膜法等。Pandit等采 用可逆膠囊液-液萃取方法,通過把有機染料(有機相)與水相分離而使廢水得到處理。他們的研究表明,在陽離子十六烷基三甲基溴胺表面活性劑存在下,陰離子甲基橙從水中得到有效地分離;在陰離子十二烷基苯硫酸鹽表面活性劑存 在下,戊基乙醇作為萃取溶劑,陽離子亞甲基藍也得到有效分離。陳敬潤等以天然植物油為膜液,含聚四氟乙烯塗層的聚丙烯平板膜(PPsT)作為支撐膜, 研究了支撐液膜(SLM)系統去除和回收水溶液中分散染料陽離子紅4G的性能 及影響因素,在最佳條件下,100 mg/L的染料溶液其去除率達到94.1%。 近年來液膜技術發展較快,利用液膜技術萃取含染料廢水中的染料物質,具有明顯的經濟效益和環境效益。
1.3輻射法
微波輻射是輻射法中常用的處理染料廢水的方法。微波輻射用於消除有機 污染物是 80 年代後興起的一項新技術,微波位於電磁波譜的紅外輻射和無線電波之間,微波僅對液體中的極性分子起作用,能使極性分子產生高速的旋轉碰 撞產生熱效應,改變體系的熱力學函數,降低反應的活化能和分子的化學活性。 此外,微波還有非熱效應的特性,即在微波場中,劇烈的極性分子振盪,能使 化學鍵斷裂,使污染物降解。馮建敏等採用微波輻射技術, 建立了酸性黃染料廢水的處理工藝,實驗結果表明,質量濃度 50mg/L的酸性黃染料廢水50mL,活性炭用量 2g,微波輻射功率 800W,處理 7min時,可以得到最佳的廢水處理效果。劉宗瑜[20]等為有效處理酸性染料廢水,採用在吸附催化劑的存 在下微波輻射技術處理染料廢水,並取得了良好的實驗結果,對染料廢水的去 除率達到96%~98%。輻射法可有效降解染料等其他難生物降解的有機物,且輻射技術和其它技 術有很好的協同作用,與傳統的水處理技術相比,輻射技術在常溫常壓下進行,工藝簡單,無二次污染。該技術存在的主要難題是用於產生高能粒子的裝置昂 貴、技術要求高,而且該法的能耗大、能量利用率較低;此外為避免輻射對人體的危害,還需要特殊的保護措施。因此該法要投入運行,還需進行大量的研究探索工作。
1. 4 氧化法 氧化法也是含染料廢水處理常用的方法,目前主要有:高溫深度氧化法、化學氧化法和光催化氧化法。其中光催化氧化技術在染料廢水處理領域的應用 具襪笑余有良好的市場前景和經濟效益。 光催化氧化法是利用光和特定的催化劑產生強烈的氧化作用氧化分解廢水 中有機物的化學方法。常用的光源為紫外光,常用的催化劑為H O 、Fenton試劑、O3等。柴嬪姬等人[22]對紫外光照射下二氧化鈦光催化氧化處理亮藍染料廢水進行了研究,考察了紫外光照射時間、TiO2 投入量、廢水pH 值、廢水初始濃度和 H O 加入等因素對亮藍轉化率的影響。結果表明,在紫外光照射60 min下,亮藍轉化率可達 75.6%,75.6%,TiO 與H O間存在顯著的協同效應。王瑩、熊振湖採用UV/Fenton高級氧化技術對偶氮染料鉻黑T模擬廢水進行了光催化 降解,考察了溶液的pH值、染料濃度、[H O ]/[Fe2+]以及光照強度對脫色效果的影響。在一定條件下,該技術對鉻黑T染料廢水的脫色率可達到95%以上。光催化氧化法處理有機廢水不產生或者產生很少污泥,此外,該技術能有效破壞很多結構穩定難以降解的有機污染物,具有高效、污染物降解更徹底等 優點。
1.5 混凝法
混凝法是廢水處理的常用方法,主要有混凝沉澱法、混凝氣浮法。近年來,針對傳統的混凝葯劑處理效果不理想等缺點,國內外開發、研究和應用無機或 有機高分子混凝劑日益增加。 李春華等人對混凝劑在印染廢水中的應用作了詳細的介紹。鋁鹽和鐵鹽 等無機混凝劑,對分散染料、硫化染料等以膠體或懸浮狀態存在於廢水中的染料有良好的混凝效果,但對酸性染料、活性染料、陽離子染料等水溶性染料的混凝效果較差;高分子鹼式氯化鋁和聚丙烯胺的混凝效果優於無機鹽混凝劑;有機絮凝劑用量少,絮凝速度快;微生物絮凝劑無毒、無害、易於固液分離。邱荷香等採用水解酸化—A/O—化學混凝沉澱法處理此類廢水,各項污染物的去除率高,有較強的耐沖擊負荷能力,處理效果穩定,處理費用較低。 混凝法工藝流程簡單,操作管理方便,設備投資省,佔地面積小,對疏水性染料脫色效果很高。但該法運行費用較高,泥渣量多且脫水困難,對親水性染料以及對水體中其他可溶性N、P 化合物去除率差,需開發新型高效混凝劑。
1.6 生物法
一般地說,物理、化學處理方法只是將將污染物濃縮、轉移,對環境的潛在的影響不容忽視,而生物法是利用污染物為微生物的營養源,是實現污染物減量化、無害化的理想手段。常見的生物法有活性污泥法、生物膜法及固定化微生物(酶)技術等Kapdan等在活性污泥單元對模擬的Blue G活性染料廢水進行研究,結果表明在添加白腐真菌的活性污泥法中,添加木灰作為吸附劑,在染料質量濃度為200 mg/L、吸附劑質量濃度為 150 mg/L、活性污泥泥齡為20 d的條件下,最大脫色率為 82%。張永明[27]等用蜂窩陶瓷作為生物膜載體的生物反應器來降解活性翠藍(RTB),研究了不同基質與RTB共基質降解的規律,結果表明淺色基質有利於對色度的去除。而添加基質的方法對活性翠藍去除率的影響較大,分批加入比一次性加入有助於色度的快速去除。王芳等介紹了固定化微生物技術,並綜述了固定化微生物技術處理印染廢水的發展現狀。國內外從20 世紀 80 年代末 90 年代初開始用固定化細胞技術進行印染廢水脫色研究,通過將活性污泥中分離、篩選出來的優勢菌種加以固定,組成一個快速、高效、連續的廢水處理系統,脫色率在 80%以上,CODcr的去除效果良好,預示著固定化細胞技術在處理印染廢水方面具有廣闊的應用前景。生物法在染料廢水中的應用最為廣泛,生物法具有處理效果好、運行費用低等優點。但由於技術方面的原因,該法運行不穩定,適用性不廣,受外界因素的影響較大,在實際應用中受到了一定程度的限制。為了提高生物技術的生物降解效率,目前國內外展開了大量的研究並取得了不錯的成績。
1.7 吸附法
吸附法以其能夠選擇性地富集某些化合物的特性在廢水處理領域有著特殊的地位。吸附是指固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩餘的表面能,當某些物質碰撞固體表面時,受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上。吸附的結果是吸附質在吸附劑上濃集,吸附的表面能降低。吸附技術就是利用 多孔性固體吸附廢水中某種或幾種污染物,以回收或去除某些污染物,從而也是使廢水得到凈化的方法吸附法中常用的吸附劑有活性炭、樹脂、礦物、廢棄物等。染料廢水的吸附脫色有兩種機理:吸附和離子交換,吸附效率受很多理化因素的影響,如染料—吸附劑的相互作用、吸附劑的比表面積、吸附劑的顆粒 尺寸、溫度、pH值和吸附時間等。
(1)活性炭吸附法
活性炭作為一種優良的吸附劑已經廣泛地用於染料廢水的脫色,活性炭能去除各種染料的顏色,處理效果取決於活性炭的類型和染料廢水的特性,增大活性炭用量可提高吸附率。活性炭價格較高,使它的應用受到限制,使用後的活性炭需要再生,再生的方法有高溫和解吸液處理兩種,再生會導致活性炭 10~15%的損失。
(2)樹脂吸附法
20 世紀後期,隨著結構改良的離子交換樹脂、吸附樹脂和復合功能樹脂的成功研製,樹脂吸附法被廣泛應用於化工廢水的治理與資源化。但是在染料廢水處理方面的研究和應用相對不是很多,有人針對染料廢水合成出具有不同物理化學特性的樹脂來處理該類廢水,並取得了較好的處理效果。一般染料廢水中都含有比較多的無機鹽,而鹽類對樹脂的吸附有一定的影響。Silke Karcher等研究了硫酸鹽,碳酸鹽,磷酸鹽等無機鹽對吸附的影響。研究發現,硫酸鹽對吸附的抑制很弱,碳酸鹽對吸附的抑制中等,磷酸氫根離子的存在對吸附有著強烈的抑製作用,目前對此還沒有合理的解釋。
(3)礦物、廢棄物吸附法
自然界中的很多物質具有多孔結構,有良好的吸附性能,可用來處理染料廢水。天然礦物主要包括各種黏土,礦石,煤炭等,一般儲量都比較豐富,我國礦渣,爐渣,煤渣,粉煤灰等廢物量也很多,成本更為低廉,因此這些無機吸附劑的應用前景比較廣闊。 曾秀瓊用改性的天然膨潤土吸附活性艷紅X-3B,並與活性炭進行比較。結果表明,兩者對廢水的脫色率都在90%以上。Konru R. Ramakrishna等將泥煤、鋼渣、膨潤土、粉煤灰等無機吸附劑和活性炭對染料的吸附性能進行了比較,試驗結果表明,鋼渣、粉煤灰對酸性染料以及泥煤、膨潤土對鹼性染料的吸附效果可以和活性炭相媲美,而這四種吸附劑對分散染料的吸附效果都優於活性炭,這一結果為低成本的吸附劑走向工業化應用提供了科學依據。很多科學家對一些天然的原料和農業精製炭進行了進一步處理,並研究了這些物質的吸附行為,其中桉樹皮、稻殼、竹子、麥桿、椰子殼、野草、木薯皮、花生殼、李子核、棕櫚果等天然炭纖維經過處理後對染
料都有很好的吸附效果。但是這些吸附劑吸附飽和後如何處置是有待解決的難點。找到一種行之有效的吸附劑可以更好的處理染料廢水。
『玖』 染料廢水處理方法的研究進展
紡織染料工業近年來快速發展,目前我國各種染料產量已達90萬T,染料廢水已成為環境重點污染源之一。染料行業品種繁多,工藝復雜。其廢水中含有大量的有機物和鹽份,具有CODCR高,色澤深,酸鹼性強等特點,一直是廢水處理中的難題。本文主要介紹了染纖困料廢水處理技術中的物理法、化學法、電化學法、生化法,以及這些技術的特點原理及其近年來研究進展和應用。
1物理法
1.1吸附法
吸附法是利用多孔性固體(如活性炭、吸附樹脂等)與染料廢水接觸,利用吸附劑表面活性,將染料廢水中的有機物和金屬離子吸附並濃集於其表面,達到凈化水的目的。
活性炭具有較強的吸附能力,對陽離子染料,直接染料,酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附功能,但活性炭價格昂貴,不易再生。由殼聚糖與活性炭及纖維素混合製成的染料吸附劑對活性染料和酸慧豎李性染料有優異的吸附能力,其吸附容量分別為264和421MG/G(椰子活性炭吸附容量少於80MG/G)。該吸附劑在水中具有優良的分散性,可採用簡單而廉價的接觸過濾法處理。
大孔吸附樹脂是內部呈交聯網路結構的高分子珠狀體,具有優良的孔結構和很高的比表面積。吸附樹脂可用於去除難以生物處理的芳香族磺酸鹽,萘酚類物質。它易再生,且物理化學穩定性好,樹脂吸附法已成為處理染料廢水的有效方法之一。
1.2膜分離
膜分離技術應用於染料廢水處理方面主要是超濾和反滲透。據報道,用管式和中空纖維式聚碸超濾膜處理還原染料廢水脫色率在95%~98%之間,CODCR去除率60%~90%,染料回收率大於95%。近年來,用殼聚糖超濾膜和多孔炭膜的新型膜材料來處理印染廢水,取得較好的效果。夏之寧等研究了染料廢水在超聲作用下,通過醋酸纖維素膜的透水率與透鹽率,發現超聲波在膜分離中有明顯的加速傳質和去「濃差極化」作用,有超聲波作用時其滲透率是無超聲波時的1.5倍,對透鹽率影響更大,其截留率分別為94%和67%。
2化學法
2.1化學混凝法
化學混凝法主要有沉澱法和氣浮法,此法經濟有效,但產生化學的污泥需進一步處理。常用的有無機鐵復合鹽類。近年來國內外採用高分子混凝劑日益增多。天然高分子絮凝劑主要有澱粉及澱粉衍生物、甲殼質衍生物和木質素衍生物3大類。曾淑蘭等用NAOH作催化劑將玉米澱粉和醚化劑M反應製得的陽離子澱粉CST,用量為7~15MG/L時,對酸性染料、活性染料的脫色率達90%以上。吳冰艷等用接枝聚合製得的木質素季胺鹽絮凝劑處理J酸染料廢水,絮凝劑中的季胺離子與廢水中的磺酸基團生成不溶於水的物質,投量20MG/L,色度去除率達90%。
方忻蘭利用海蝦、蟹殼為原料製得的殼聚糖用來處理印染廢水,CODCR去除率達85%以上。天然高分子絮凝劑電荷密度小,分子量低,易發生生物降解而失去絮凝活性。人工合成的有機高分子絮凝劑分子量大,分子鏈中所帶的官能團多,絮凝性能好,用量少,PH范圍廣。代表性的人工有機高分子絮凝劑有PAN-DCD(二氰二胺改性聚丙烯腈聚電解質)、WX系列高分子脫色絮凝劑、PDADMA-A(二甲基二烯丙基氯化銨聚合物)M。 2.2化學氧化法
化學氧化是利用臭氧、氯、及其含氧化物將染料的發色基團破壞而脫色。臭氧氧化法對多數染料能獲得良好的脫色效果。但對硫化、還原等不溶於水的染料效果較差。FENTON試劑氧化法,其脫色的實質是H2O2與FE2+反應所產生的羥基自由基使染料有機物斷鏈。FENTON試劑除氧化作用外,還兼有混凝作用。研究表明,用此法處理2-萘磺酸鈉生產廢水,先用FECL3混凝沉澱後,然後在PH1.5~2.5條件下以H2O22G/GCODCR,FE2+4G/L水,氧化60MIN可去除CODCR99.6%、色度95.3%[19]。
2.3濕式空氣氧化法
濕式空氣氧化法(WAO)是在高溫(125~320℃)、高壓(0.5~20MPA)條件下通入空氣,使廢水中的有機物直接氧化[20]。超臨前遲界水氧化(SCWO)是指當溫度、壓力高於水的臨界溫度(374℃)和臨界壓力(22.05MPA)條件下的水中有機物的氧化。它實質上是濕式氧化法的強化和改進。超臨界態水的物理化學性質發生較大的變化,水汽相界面消失,形成均相氧化體系,有機物的氧化反應速度極快。MODEL等[21]對有機碳含量27.33G/L的有機廢水,在550℃,60S內,有機氯和有機碳的去除率分別為99.99%和99.97%。超臨界水氧化法與傳統的方法相比,效率高,反應速度快,適用范圍廣,可用於各種難降解有機物;在有機物的含量低於2%時;可通過自身熱交換,無須外界供熱,反應器結構簡單,處理量大。
2.4光催化氧化法
光催化氧化法常用H2O2或光敏化半導體(如TIO2、CDS、FE2O3、WO3作催化劑),在紫外線高能輻射下,電子從價帶躍遷進入導帶,在價帶產生空穴,從而引發氧化反應。此法對染料廢水的脫色效率高,缺點是投資和能耗高。張桂蘭等用新型的旋轉式光催化反應器,在優化條件下採用懸浮態TIO2時,偶氮染料脫色率達98%。程滄滄等[23,24]分別採用固定床型光反應器和斜板式光反應器對有機染料直接耐翠藍GL進行了光催化降解研究,經60MIN光照,其降解率分別為83%和81.4%。
3生化法
生化法具有運行成本低,對環境污染少的特點。但染料廢水水質波動大,種類多,毒性高,對溫度和PH條件要求較苛刻的微生物很難適應。
好氧處理法運行簡單,對CODCR、BOD5的去除率較高,對色度的去除率卻不太理想。而厭氧處理法對染料廢水的色度去除率較高。厭氧處理法污泥生成量少,產生的氣體是甲烷,可利用作為能源。但單獨使用,效果不理想。黃天寅等在處理酞菁藍廢水過程中,採用氣提、吹脫和氣浮等物化手段去除原水中大部分NH3-N和CU2+,提高其生化性。
經厭氧處理後,各項指標均可達到污水綜合排放標準的一級標准,CODCR去除率90.0%,BOD5去除率88.9%,NH3-N去除率99.1%,CU2+去除率99.7%。由於近年來染料向抗分解,抗生物降解的方向發展,單獨一種工藝很難取得滿意的效果。現在處理工藝正朝向厭氧—好氧聯合處理工藝發展。閆慶松等[26]對染料廢水採用了厭氧—好氧工藝。厭氧段採用UASB工藝,中溫消化,停留時間48H,CODCR去除率可達55%,出水BOD5/CODCR值由0.1提高到0.42,系統內形成顆粒污泥,其沉降性能良好。好氧段採用接觸氧化法,經馴化後,污泥對廢水的降解能力逐步提高。 高效菌群(HIGHSOLUTIONBACTERIA)是利用復合的微生物群來處理染料廢水的方法,菌種現已發展到100多種,如反硝化產鹼菌、脫氮硫桿菌、氧化硫硫桿菌等。它可以針對不同的廢水配成不同的菌群去分解不同的污染物,具有較高的針對性。高效微生物群將有機物分解成SO2、H2O以及許多對水質沒有影響的有機小分子。運用H.S.B技術處理無錫某染料廠生產的分散染料、酸性染料(CODCR濃度達2000~2500MG/L)的廢水,出水CODCR小於100MG/L,平均去除率為92.68%。苯胺去除率94%,酚為93%,氨氮為92%,色度均在50倍以下[27]。為了增加優勢菌種在生物處理裝置中的濃度,提高對染料廢水的處理效率,通常將游離的細菌通過化學或物理的手段加以固定,使其保持生物活性和提高使用率。研究表明,高效脫色菌群固定在活性污泥上,脫色酶活力提高70%。
4電化學法
電化學法治理廢水,實質是間接或直接利用電解作用,把染料廢水中的有毒物質轉化為無毒物質。近年來由於電力工業的發展,電力供應充足並使處理成本大幅降低,電化學法已逐漸成為一種非常有競爭力的廢水處理方法。染料廢水的電化學凈化根據電極反應發生的方式不同,可分為內電解法、電凝聚電氣浮、電催化氧化等。
應用最廣泛的內電解法是鐵屑炭法。靳建永用鐵屑內電解法對5大類11種染料廢水進行脫色處理。研究表明,對中等色度和濃度的廢水,脫色率在96%以上;加入助劑可使廢水CODCR去除率在70%以上。內電解法的優點是利用廢物在不消耗能源的前提下去除多種污染成分和色度,缺點是反應速度慢、反應柱易堵塞、對高濃度廢水處理效果差。
在外電壓作用下,利用可溶性陽極(鐵或鋁)產生大量陽離子,對膠體廢水進行凝聚,同時在陰極上析出大量氫氣微氣泡,與絮粒粘附一起上浮。這種方法稱為電凝聚電氣浮。與化學凝聚法相比,其材料損耗少一半左右,污泥量較少,且無笨重的加葯措施。其缺點是電能消耗和材料消耗過大。
電催化氧化是通過陽極反應直接降解有機物,或通過陽極反應產生的羥基自由基、臭氧等氧化劑降解有機物。電催化氧化法的優點是有機物氧化完全,無二次污染。但該法真正應用於廢水工業化處理則取決於具有高析氧電位的廉價高效催化電極。同時電極與電解槽的結構對降低能耗也起重要的作用。賈金平等研究了活性炭纖維電極與鐵的復合電極降解多種模擬印染廢水,有較好的效果。
5結語
染料生產工藝復雜,廢水量大且難以處理,污染治理的費用很高。硫化鹼還原時排出的含硫廢水除使用昂貴的濕式氧化法處理外,其他方法難以達到排放標准。近年來採用加氫還原法,徹底消除了硫化物的污染。汞催化磺化法生產氨基蒽醌改為硝化還原法,徹底消除汞污染。各種新技術的研究和應用大大提高了染料廢水處理的效率,降低了處理成本。但治標更要治本,研究發展經濟合理的清潔生產工藝與發展高效經濟的廢水治理工藝同等重要。從根本上降低排污,才是長久之計。
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『拾』 印染污水處理最佳處理方法
由於印染廢水的多變性,生物法處理效果有時還不能達到十分滿意的效果。
因此,開發適應能力強的菌種,提高生物法的處理效果,並使廢水經過處理後達到回用的要求,將是今後生物法研究的主要目標。
新型的生物制劑有以下幾種:
(1)酶制劑:利用生物酶制劑處理廢水、凈化環境比其他生物法效率高、速度快、出水好,不產生二次污染。用於處理印染廢水的酶有漆酶、木質素過氧化物酶、嗜鹼酶等。
在木質素等過氧化物酶存在的條件下,漆酶的色度去除率可提高到75%。
(2)廢水脫色微生物制劑:將污水處理廠活性污泥中的微生物進行分離純化,來提取對染料脫色效果好的微生物,並進行培養。活性污泥中微生物種類較豐富,包含有細菌、真菌、微型動物等不同門類的生物物種,活性污泥中的微生物形成一個生態系統,在這個系統中以自養型微生物為主。
細菌吸食環境十的有機物,而細菌又會成為某些原士動物或後兒動物的食餌,原生動物之叫還有互相捕食,不同的後生動物也可能處在不同的營養層次上多種類的微牛物形成一個復雜的食物網。
中同科學院微生物研究所分離出的5種高效細菌對酸性紅B2GL、酸性媒介棕RH、酸性媒介藍B和酸性媒介黃GG等染料具有脫色降解能力,在細菌隔膜接種厭氧菌或好氧菌種系統中,處理模擬染色廢水,脫色率能達到85%以上。
中國科學院微生物所和中國紡織工業設計院等單位分離出數百株脫色菌,將脫色鹵和PVA降解菌投加到廢水處理池中,脫色率達80%,PVA去除率達75%一90%,遠高於普通。
(3)士物絮凝劑:與無機和有機合成高分子絮凝劑相比,生物絮凝劑具有許多獨特的性質和優點:
①易於固液分離,形成沉澱物少;
②易被土物降解,無毒無害,安全性高;
③無二次污染;
④適應范圍廣;
⑤具有除濁和脫色性能等;
⑥有的生物絮凝劑還具有不受pH值條件影響,熱穩定性強,用量少等特點。
人們預見生物絮凝劑絮凝活性的廣性將使徹底消除污染成為現實,它大部分或全部取代合成高分子絮凝劑址大勢所趨。
現在用於處理印染廢水的生物絮凝劑有PFIOI(用於處理含羧甲基纖維素的退漿廢水)、MF一3和NA7(用於染液脫色)和NOC一1(可消除污泥膨脹。恢復活性污泥的沉降性能)。