❶ 誰有印染廢水處理方法謝謝謝謝!!!
紡織印染廢水具有水量大、有機污染物含量高、鹼性大、水質變化大等特點,屬難處理的工業廢水之一,廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸鹼、纖維雜質、砂類物質、無機鹽等。目前用於印染廢水處理的主要方法有物化法、生化法、化學法以及幾種工藝結合的處理方法,而廢水處理中的預處理主要是為了改善廢水水質,去除懸浮物及可直接沉降的雜質,調節廢水水質及水量、降低廢水溫度等,提高廢水處理的整體效果,確保整個處理系統的穩定性,因此預處理在印染廢水處理中具有極其重要的地位。
印染廢水的水質復雜,污染物按來源可分為兩類:一類來自纖維原料本身的夾帶物;另一類是加工過程中所用的漿料、油劑、染料、化學助劑等。分析其廢水特點,主要為以下方面:
水量大、有機污染物含量高、色度深、鹼性和pH值變化大、水質變化劇烈。因化纖織物的發展和印染後整理技術的進步,使PVA漿料、新型助劑等難以生化降解的有機物大量進入印染廢水中,增加了處理難度。
由於不同染料、不同助劑、不同織物的染整要求,所以廢水中的pH值、CODCr、BOD5、顏色等也各不相同,但其共同的特點是BOD5/CODCr值均很低,一般在20%左右,可生化性差,因此需要採取措施,使BOD5/CODCr值提高到30%左右或更高些,以利於進行生化處理。
印染廢水中的鹼減量廢水,其COD Cr值有的可達10萬mg/L以上,pH值≥12 ,因此必須進行預處理,把鹼回收,並投加酸降低pH值,經預處理達到一定要求後,再進入調節池,與其它的印染廢水一起進行處理。
印染廢水的另一個特點是色度高,有的可高達4 000倍以上。所以印染廢水處理的重要任務之一就是進行脫色處理,為此需要研究和選用高效脫色菌、高效脫色混凝劑和有利於脫色的處理工藝。
印染行業中,PVA漿料和新型助劑的使用,使難生化降解的有機物在廢水中含量大量增加。特別是PVA漿料造成的COD Cr含量佔印染廢水總COD Cr的比例相當大,而水處理用的普通微生物對這部分COD Cr很難降解。因此需要研究和篩選用來降解PVA的微生物。
另外,因生產的間斷運行,故存在著水量水質的波動;對於大量使用還原染料、硫化染料、冰染料等的廢水,其化學絮凝效果相對較差。因此處理工藝要考慮這些因素,要有一定的適應水量、水質負荷變化的能力
❷ 印染廢水國內外研究現狀
基於印染廢水排放的現狀與特點,介紹了國內外在印染廢水處理方面的研究現狀與發展狀況。著重分析了其物化處理法以及生物處理法。研究了單一處理印染廢水方法得優缺點,提出多種方法聯合作用是目前發展趨勢。
0 .引言
紡織工業是中國重要的傳統工業之一。在工業廢水中,印染廢水所佔的比例較大,國內印染企業每年排放污水6.5×10 8t,占整個紡織工業廢水排放量的80%。印染工業是中國主要的工業污染之一和排污大戶,是治理難度較大的工業廢水之一。因其有機物含量高、成分復雜、色度深、水質變化大而成為國內外公認的難處理的工業廢水之一。隨著染料工業的迅速發展,目前使用的染料已達數萬種。PVA漿料、人造絲皂化物以及大量新型助劑的廣泛應用,使大量難降解的有機化合物進入廢水,印染廢水向著抗氧化、抗生物降解的方向發展,從而增加了廢水處理的難度及其處理費用。
1.國內外研究現狀
紡織印染工業是最大的污染源和水資源消耗者之一。印染廢水主要來源於印染加工的預處理(又叫漂煉,含退漿、煮煉、漂白、絲光等操作)、染色、印花、整理四道工序,預處理工序分別排出退漿、煮煉、漂白和絲光等四股廢水,而染色、印花、整理等工序則分別排出染色廢水、印花廢水和整理廢水。印染廢水的水質隨採用的纖維種類、染料和漿料的不同而水質變化很大。一般印染廢水pH值為6~10,COD為400 mg/L~1 800mg/L,BOD5為150 mg/L~600 mg/L,SS為100 mg/L~200 mg/L,色度100倍~400倍。印染廢水一般呈鹼性,廢水有機污染物較高,色度高,可生化性較差。印染過程排放大量廢水,嚴重的污染著環境,處理與凈化難度大 。
針對上述印染廢水存在的問題,為了提高廢水的可生化性,為後續好氧處理創造良好的條件,提高處理效果,近年來,在面臨上述問題的情況下,提出了幾種處理新工藝:a)厭氧一好氧一生物炭吸附;b)水解酸化一生物接觸氧化一沉澱一氣浮。厭氧法對染料中的偶氮基、蒽醌基、三苯甲烷基都可降解,對印染廢水厭氧或酸化處理可使原水中的難降解的大分子有機物開環或斷鏈,使其轉化為容易被生化降解的簡單結構的小分子有機物,提高廢水的可生化性,為後續好氧處理創造良好的條件,提高好氧處理效率。上述工藝逐漸在國內外得到應用。
2.印染廢水處理方法
2.1物化處理法
有機染料化學性質穩定、難以降解的化學品,一般的物化處理法,達不到對含染料廢水進行有效脫色的目的。至今所報道的較為有效的物化法,主要有輻射法、吸附一萃取法、磁分離法、混凝沉降法和氧化法。
a)輻射法—— 近年來,輻射法處理染料廢水得到了較大發展。Solpan等採用β射線輻射法對活性染料進行脫色和降解研究。Momani等採用遠紫外光解法進行了研究,但結果顯示,這種技術只能作為廢水生物處理的一個預處理手段 ;
b)吸附萃取法——20世紀70年代以來,工業廢水處理中,吸附法主要應用預處理和深度處理,活性炭和樹脂等是常用的吸附劑,但其缺點是成本高,需要再生。因此,改進成本的關鍵是低成本吸附劑的研製,這方面近年來已取得了較大進展。Sanghi等認為一些生物可降解的、低成本的甚至是廢棄物都是有效的吸附劑。閻存仙研究了粉煤灰對各種染料的脫色能力。Qodah採用頁岩油灰處理活性染料廢水,效果良好;
c)混凝沉降法——混凝沉降是處理染料廢水常用的方法之一,是迄今為止屬於工藝上比較成熟、處理效果比較穩定的染料廢水處理方法。目前得到普遍認可的混凝機理由壓縮雙層、電中和、橋聯作用和網捕作用。
2.2 生物處理法
生物處理法分為好氧法、厭氧法和缺氧法。近年來,採用厭氧法處理印染廢水越來越多的收到人們的關注。一些研究表明,好氧法和厭氧法由於能夠優勢互補,當它們同時應用,許多不能或難以氧化的有機染料,在不同程度上是能夠部分厭氧降解的。w等採用厭氧/好氧共代謝原理,研製了一個分6步走的序列氧化一還原批反應器。
a)活性污泥法——活性污泥法是目前使用最多的一種方法,有推流式活性污泥法、表面曝氣池等。活性污泥法具有投資相對較低、效果較好等優點同;
b)厭氧、好氧順序處理法——如果紡織廢水在厭氧反應器預處理後進行好氧處理,色度、AOX(吸附性有機鹵素化合物)和重金屬的去除都比僅採用好氧法好,因為一些降解更適宜發生在厭氧(或還原)條件下,而其他一些階段則適宜在好氧(氧化)條件下進行。二者結合可以取得好的效果。厭氧條件下,偶氮染料的偶氮鍵斷裂產生胺,但胺在厭氧條件下不能降解,只能在好氧條件下降解。為了創造厭氧條件反應器可採用如UASB反應器。實驗室規模的厭氧/好氧反應器:脫色率96%,COD去除率90%。某些情況下,厭氧生物反應器中的生物可被一些化合物如蒽醌染料抑制,如發生此類問題,可在厭氧反應器中加入顆粒活性碳解毒;
c)氧化溝——A.C.J.KooT等設計出一種低有機負荷曝氣系統,其耐沖擊負荷,產生污泥量少,操作簡便,BOD5、COD去除率分別為95%~98%和90%~95%,且投資費用低;
d)膜生物反應器——生物反應器是近年來發展起來的一種新型的處理技術。然而,由於膜易堵塞且製造費用高,這種技術要在水處理領域全面推廣還有一定困難。不過,隨著材料科學的發展,膜製造技術的進步會大大提高膜的質量,降低膜的製造成本,再加上工藝的改進,膜生物反應器的應用范圍將越來越廣。
2.3 物化一生化法
採用單一的物化法或生物處理法處理有機染料廢水,雖然有其各自的優點,但缺點也很明顯,研究人員開始嘗試將物化法和生化法聯合起來,目前已取得了良好的效果。許玉東針對毛巾廠印染廢水的水質特點(水量小、污染物含量高、濃度波動幅度大、偏鹼性、色度高和難生化),採用厭氧折流板反應池一生物接觸氧化池一 昆凝沉澱一沙濾池處理工藝進行處理後,排放水質可達一級標准。盧平等在傳統處理工藝的基礎上,採用水解酸化一接觸氧化法處理印染廢水,試驗表明,該工藝流程簡單,處理效果好,出水水質穩定。
3 .結語
綜上所述,目前單一的處理工藝很難達到要求,需對不同處理工藝進行優化組合。因此,對廢水處理系統來說,開發不同工藝的有效組合,研究高效、經濟、節能的反應器將是印染廢水處理工藝研究的主要內容和發展方向。尤其是對於嚴重缺水省份,自然降水很少,隨著工業農業的發展,用水量越來越大,由於超采地下水,使地下水水位逐年下降。水資源的減少,已經成為制約城市社會經濟發展的重要因素。印染行業是用水大戶,因此,搞好印染行業的廢水處理和節水工作,減少用水量和廢水排放量,提高廢水循環利用率具有十分重要的意義。
❸ 染料廢水的處理方法
我國染料廢水處理工藝研究中具有明顯的水量大、水質復雜特色,這種染料廢水的化學需氧量、含鹽量較高,科、化學性較差。對染料廢水進行治理可以減少整體的治理難度,實現對環境的保護,增強整體的處理效果。在進行染料廢水處理的過程中,常選取物理法、化學法、生物法等新型工藝進行染料廢水處理,確保提高處理效果。
一、染料廢水
1、染料廢水的特點
(1)染料廢水的水質隨加工的纖維種類和採用工藝以及使用的染化料的不同而異,污染物組分差異很大。染料廢水具有水量大、有機污染物含量高、色度深、鹼性大、水質變化大等特點,屬難處理的工業廢水。傳統的生物處理工藝已受到嚴重挑戰。傳統的化學沉澱和氣浮法對這類印染廢水的 COD 去除率也僅為 30%左右。
(1)一般染料廢水pH值為6~13,色度可高達1000倍,CODCr為400~4000mg/L,BOD5為100~1000mg/L, 染料廢水一般具有污染物濃度高、種類多、含有毒害成份及色度高的特點。以處理難度為標准可分為:
a.高濃度染料廢水:機織布的退煮漂廢水、牛仔線的漿染廢水、印花廢水、蠟染廢水、鹼減量廢水和綉花廢水等。
b.中等濃度染料廢水:毛織物染色、針織染色、絲綢染整、縫紉線染色及拉鏈染色等。
c.低濃度染料廢水:牛仔服飾洗漂廢水。
二.染料廢水的主要來源
染料廢水主要指天然水體的污染。印染廢水排入天然水體後,印染廢水的水溫較高,且水中大量有機物會迅速消耗水體中的溶解氧,使河流因缺氧產生厭氧分解,釋放出的H2S加大了進一步消耗水體中的溶解氧,水體中溶解氧大幅度下降的水體。這種廢水中總磷、總氮含量增高,排放後使水體過於富營養化。漂白廢水中的游離氯可能破壞或降低河流的自凈能力。
常見的廢水來源主要有:染料中的化學元素沉積、染料有毒元素積累、放射性元素輻射等方面。工業企業在進行染料壓濾和板框壓濾機進行清洗的過程中,很容易出現環境污染廢水。這些廢水中含有較高的染料色素、懸浮物、氨氮元素,導致整體需氧量增加,污染周圍水質,導致環境問題加重。
二、我國印染行業廢水處理中的問題
1、對水處理資金投入不足
發達國家生產的印染產品檔次比國內高,其對印染廢水處理的成本投入也很高,印染廢水處理效果我國與之是天壤之別,其印染廢水排放達到零,我們目前還很難達到。我國國內印染產品的檔次偏低,大部分屬於中低檔,附加利潤也相對較低,造成這些的主要原因是我國對廢水排放處理做的還不到位。目前,國內一些印染廢水處理廠處理一噸印染廢水需要費用在1000元左右,與外國相比有很大的差距,由於投入不足,造成部分印染廠廢水排放很難達標。
2、印染企業管理制度不強
由於我國印染業相對來說處於各行業的最低位置,由於受我國經濟的影響,目前的管理水平與國外發達國家還有一定的差距,因此要想提高和發展印染行業,改善當前的管理制度是首要考慮。
三、染料廢水的處理方法
1、物化處理法
(1)輻射法
近年來,輻射法處理染料廢水得到了較大發展,如電離輻射、紫外輻射等。Solpan等採用β射線輻射法對活性染料進行脫色和降解研究,結果表明,對活性藍5和活性黑5的脫色和降解效果都很好,且隨輻射劑量的增加而增加;當其濃度較低時兩種染料污水的脫色程度達到100%,COD也下降了76%-80%。
(2)超聲波降解法
超聲波作為一種新的能量形式在化學化工領域中的應用研究,獲得了許多有價值的成果。祁夢蘭採用聲化學氧化法作預處理,可使生物難降解的染料廢水可生化性BOD5/COD值由0.22-0.28提高到0.44-0.51。超聲波對化學反應所產生的獨特作用以及它的良好的應用前景正越來越引人注目。
(3)磁分離法
磁分離法不僅能直接處理工業廢水中的各種細微的弱磁性、順磁性物質,而且還能分離出不具磁性的細菌、病毒、藻類、懸浮物、有機和無機化合物、油脂類和重金屬等,其應用范圍非常廣泛。
(4)混凝沉降法
混凝沉降是處理染料廢水經常採用的方法之一, 是迄今為止屬於工藝上比較成熟、處理效果比較穩定的染料廢水處理方法。目前得到普遍認可的混凝機理有壓縮雙層、電中和、橋聯作用和網捕作用 。可以預料,隨著人們對含染料廢水處理機理認識的不斷提高,新型、高效的混凝劑必將更為廣泛地應用於染料廢水處理。混凝法的主要優點是工藝流程簡單、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;缺點是運行費用較高、泥渣量多且脫水困難、對親水性染料處理效果差。
2、生物處理法
好氧法和厭氧法是生物處理的兩大類方法。近年來,很多工程實踐都表明,好氧法和厭氧法由於具有很大程度上的互補性,所以將二者聯合時,能夠使得不能或難以處理的染料廢水在不同程度上取得將好的降解效果。
3、染料廢水處理新技術
(1)超臨界水氧化技術
超臨界水氧化是指當溫度、壓力高於水的臨界溫度(374℃)和臨界壓力(22.1 MPa)條件下水中有機物的氧化。處在超臨界態的水有著與常態水完全不同的物理、化學性質。由於超臨界水汽液相界面消失,成為一均相體系,因而超臨界水中的有機物的氧化反應速度極快。盡管技術有許多優點,並且展現出良好的工業應用前景,但是超臨界水氧化法還有一些實際的技術問題需要解決,如反應條件較為苛刻(高溫、高壓),對設備材質要求高等。在超臨界水中,由於無機鹽溶解度小,因此在氧化過程中會有鹽的沉澱引起反應器和管路的堵塞。
(2)低溫等離子體化學
等離子體是在特定條件下使氣(汽)體部分電離而產生的非凝聚體系。體系內正負電荷相等,整個體系呈電中性,被稱為物質存在的第四態。帶電粒子中電子質量最輕,其溫度高達10 4K以上;離子、自由基、中性原子或分子等重粒子的溫度接近或略高於室溫,稱這種等離子體為低溫等離子體。低溫等離子體具有足夠高能量的活性物種,因而可使反應物分子激發、電離或斷鍵。盡管國內外對低溫等離子體化學技術在環境污染治理的應用的原理已有較多的討論,也有一些單一有機物降解的實驗室研究工作的報道,但是該技術對不同類型的有機物和實際工業廢水的降解的研究報道較少另外,該技術的實際應用也存在如何降低能耗,提高降解效率的問題。
結 語:
對染料廢水進行行之有效的處理不但能降低對環境的污染,給生物創建良好的生活空間,還可以提高我國經濟效益,加快我國社會主義建設,實現我國經濟技術可持續發展。通過對廢水處理工藝進行改進與完善,對染料廢水進行過濾,將污染物進行有機分解,降低分解產物的有害物質,實現對染料廢水的合理處理。通過採用物理、化學、生物等多種方法對其進行有效處理,真正達到染料廢水排放的指標。
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❹ 印染廢水處理工藝
1先催化氧化
2生化活性污泥處理
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。
混凝法設定在生物處理前時,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,混凝法設定在生物處理構築物之後,具有操作執行靈活的優點。當進水濃度較低,生化執行效果好時,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,多數是將混凝法設定在生物處理之後。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,設定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,具有裝置簡單、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,設定在生物處理之後。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。吸附是一種介面現象,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,吸附效能愈好;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。
污水廠印染廢水處理工藝存在的問題進行分析和研究,
對其印染廢水處理工藝進行了改造.改造後採用"混凝氣浮-厭氧-好氧1(活性污泥)-好氧2(生物接觸氧化)-混凝沉澱"新工藝處理印染廢水,出水各項水
質指標達到了排放標准,取得了良好的環境效益、社會效 益和經濟效益.
紡織印染廢水具有水量大、有機污染物含量高、鹼性大、水質變化大等特點,屬難處理的工業廢水之一,廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸鹼、纖維雜質、砂類物質、無機鹽等。用於印染廢水處理的主要方法有物化法、生化法、化學法以及幾種工藝結合的處理方法,而廢水處理中的預處理主要是為了改善廢水水質,去除懸浮物及可直接沉降的雜質,調節廢水水質及水量、降低廢水溫度等,提高廢水處理的整體效果,確保整個處理系統的穩定性,因此預處理在印染廢水處理中具有極其重要的地位。
印染廢水處理工藝流程:
(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效能。
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,可直接排放或迴圈回用。
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)印花廢水主要是皁洗、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效能,但對硫化染料、還原染料、塗料等不溶性染料吸附效能很差。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,執行費用略高,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,基建費和執行費略高。
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,執行簡單,耗電省。關鍵在轉盤材質和轉盤前調節池的設定。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%。
吸附(包含離子交換)
將廢水通過固體吸附劑,使廢水中溶解的有機或無機物吸附在吸附劑上,通過的廢水得到處理
吸附劑有活性炭,煤渣,土壤等 吸附塔,再生裝置
染色,顏料廢水,還可吸附酚,汞,鉻,氰以及除色,臭,味等用於深度處理。 編輯本段污水處理工藝流程
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升後,經過格柵或者砂濾器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理裝置,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理裝置的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理裝置,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥裝置後,污泥被最後利用。
印染廢水處理工藝之吸附法原理自古至今用的吸附法,如骨鈸能使糖液脫色,木炭能凈水等,特別是吸附法具有能脫色、脫臭的作用
自從活性跋用作吸附劑,在工業上應用以來,對吸附現象的研究巳有巨大。進展,吸附劑的製造亦有改進。為除去微量雜質,吸附法是最適當的操作法之一,在化學工業范圍內正在廣泛應用。吸附現象是介面現象,即在不同的兩相〖液相一固相, 或氣相一固相)的交接而上發生的現象。所謂吸附,就是液相或氣相的分子收容在固體表面的現象。當氣相吸附在固相上時,氣體在固體表面上的濃度提高了。吸附劑的多孔性結構使它擁有巨大的表面積,在它的毛細管壁上吸附著大量氣體。當液相吸附在固相上時,溶質被吸附劑所吸附,在吸附劑的表面上,溶質濃度比溶液內的更高。
吸附平衡在某一規定溫度下,吸附劑與單成份系氣體或溶液接觸,達到平衡時,為吸附劑所吸附的氣體或溶質的比例稱為平衡吸附量。平衡吸附量X用吸附量與吸附劑量的重畺比來表示。弗倫立希氏提出在某溫度下,存在下式的關系,式中,代表氣體分壓力或溶質濃度;6表示吸附劑效能的常數,隨著溫度、氣體或溶質的組成而變化。就是同一種吸附劑也會隨著製法、再生條件與使用次數的變化,在效能上受到影響。
混合熱附廢水含有多種成份,如有兩種以上的成份吸附則稱為混合吸附。這時一種成份的吸附,為其它成份的吸附所影響。在多種成份中有一種成份優先地並特別容易地吸附的情況是很多的。像這種情況可以認為是單成份系的吸附。各種吸附劑都有它的優先吸附的物質。砝腔對具有執鍵結構的物質,例如水能特別優先地吸附,活性碳對長分子鍵物質容易吸附。(三)吸附熱吸附法與冷凝一樣,在吸附時有熱量生成。在氣體吸附的情況下,這種吸附熱能使吸附劑溫度上升,值得注意。沒有吸收任何東西的吸附劑,在吸附氣體時吸附熱最大,已經大量地吸附了什麼東西的吸附劑,它的吸附熱便減少。固定層在吸附時,由千放出的吸附熱而在吸附劑填充層發生溫度上升。發熱現象的吸附和吸熱現象的解吸同時發生的情況是很普遍的。例如在混合吸附中,巳經被吸附的但不易吸附的物質被更容易吸附的物質所取代。
磷化廢水是金屬表面處理的前處理,一般有除油除銹、表調、磷化鈍化。有簡單磷化就是用磷酸與硫酸和硝酸,也有要求高的專用磷化劑(有水劑和粉劑產品),粉劑產品相對產泥較多。噴塗有噴粉和噴漆。假如是噴粉則排放的廢水就是前處理廢水包括磷化廢水。
磷化廢水處理工藝簡單,加石灰調PH(石灰起到助凝作用),加混凝劑,再沉澱,最後最好加一級氣浮比較好。要害是調PH,由於磷酸氫根離子的原因,最好為10-10.5,氣浮前回調。另假如是專用磷化劑,還含有其它的金屬離子,如鋅系磷化劑,要適當考慮Zn離子的酸鹼溶兩性特點。磷化廢水中的COD(主要是表面活性劑引起的),一般用沉澱加氣浮兩級可達到排放標准,不需非凡考慮。還有注重的是混凝劑,有硫酸亞鐵和氯化鐵,前者便宜,後者貴但效果好,只是需防腐,其實實際使用費用並高不了多少。有家家電公司五座廢水站都是該工藝,執行長期達標。
如是噴漆廢水,因可溶性的有機物較多,COD也較高,與磷化廢水一起處理較難達標,最好分開處理。
漆霧廢水使用絮凝劑進行絮凝,之後進行撈渣。
撈渣後的廢水進行水處理,分別沉降、二次絮凝、生物處理。。最後迴圈使用,這樣環保局不會找到漏洞。
你可以參考下:HJ 2004-2010 屠宰與肉類加工廢水治理工程技術規范
醫葯廢水處理首選催化微電解技術,此工藝可大幅度降低COD、色度的同時,提高廢水的可生化性,此工藝已經被國內多家大型醫葯企業所引用,並且得到一致好評,國內環保類企業也在紛紛引入,詳細引數及介紹請詢:189-0646-1999.
❺ 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。
❻ 印染廢水處理一缸多少噸
印染廢水處理一缸5噸,印染工業用水量非常大,通常每印染加工1噸紡織品耗水100~200噸,其中80%~90%以印染廢水排出。如果不及時處理會對周圍的環境造成不良影響,因此必須對其進行有效處理,常用的印染廢水處理方法有回收利用和無害化處理。
❼ 印染廢水排放標准
法律分析:除了國家的污水綜合排放標准外(GB 8978-1996),紡織印染行業也有紡織染整工業水污染物排放標准(GB 4287-1992),該標准對各類紡織印染產品均採用同一標准。
法律依據:《中華人民共和國環境保護法》
第五條 環境保護堅持保護優先、預防為主、綜合治理、公眾參與、損害擔責的原則。
第六條 一切單位和個人都有保護環境的義務。
地方各級人民政府應當對本行政區域的環境質量負責。
企業事業單位和其他生產經營者應當防止、減少環境污染和生態破壞,對所造成的損害依法承擔責任。
公民應當增強環境保護意識,採取低碳、節儉的生活方式,自覺履行環境保護義務。
❽ 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。
❾ 物化法處理印染廢水的研究進展
我國是印染紡織第一大國,而印染行業又是工業廢水排放大戶,據不完全統計,全國印染廢水每天排放量為3.0×106~4.0×106t。印染廢水具有水量水質變化大、有機污染物含量高、色度深、pH波動大等特點,過去常採用成本較低的生化法處理即可滿足較低的排放標准。
1處理印染廢水的物理方法
常用的處理印染廢水的物理方法主要包括吸附、混凝、膜處理等。通常地,吸附和膜處理技術作為生物處理的深度處理技術;而混凝技術視具體情況可以放在生物處理工段的前面,也可以放在後面。這些技術都可取得較好的效果。不過一般來說此類技術只是對廢水中的污染物進行了相間轉移,並沒有從根本上消除污染,而且相應材料消耗較大,增加了處理成本,限制了大范圍的推廣應用。
1.1吸附法
當印染廢水與多孔性物質混合或通過由其顆粒組成的濾床時,污染物就會進入多孔物質的孔隙內或者是黏附在表面而被除去。吸附法適用於低濃度印染廢水,多用於深度處理。應用最多的吸附劑是活性炭,但單獨採用活性炭吸附處理印染廢水的成本很高。
近些年來研究的重點主要在於尋找開發新型廉價易得的吸附劑,並對其進行改性來提高吸附性能,其種類和主要性能如表1所示。
1.2混凝法
混凝工藝流程簡單,操作管理方便。但由於染料品種繁多,單一混凝劑難以適應成分復雜的印染廢水,因此開發新型高效無毒混凝劑,對現有葯劑進行改性,爭取做到一劑多用是目前該技術發展的趨勢。
目前常用的絮凝劑包括無機絮凝劑、有機絮凝劑及生物絮凝劑。無機絮凝劑主要有鋁鹽、鐵鹽等低分子混凝劑以及聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵等高分子混凝劑。傳統的鋁鹽混凝一直佔主導地位,其絮體小、形態穩定,對大部分染料廢水處理效果比較理想,但反應較慢,受溫度影響較大且有毒性;鐵
鹽反應快、絮體大、易失穩沉澱,對疏水性染料脫色效率高,但對親水性染料脫色不理想,投加量不當會使水體呈現黃色,COD去除率低。有人圍繞著鐵磁性物質展開研究,通過磁種混凝使非磁性污染物獲得磁性,實現磁分離來縮短時間。D.Pak等〔1〕將煉鋼過程中產生的廢渣粉碎(其成分中含有磁性鐵氧化物)來處理紡織廢水,沉降速度較FeCl3或PAC大10倍,對色度、SS、TOC、COD、總氮和總磷的去除率都較高;賈宏藝等〔2〕利用磁性納米Fe3O4顆粒的超順磁特性,在外加磁場的作用下將磁顆粒、亞鐵鹽及有機物形成的混凝體迅速沉降下來,COD去除率較只投加亞鐵鹽時高15%。
有機高分子絮凝劑較無機絮凝劑絮凝速度快且穩定,用量少,受共存鹽類、pH及溫度影響小,產生的殘渣也較少,因此應用前景更加廣泛。主要品種有聚丙烯醯胺、聚丙烯酸、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚胺等,由於合成高分子有毒性,因而天然無毒的高分子絮凝劑如殼聚糖日益受到重視。但殼聚糖只能溶解於弱酸性溶液,溶解度較小,在殼聚糖分子上引入基團對其進行改性,增強殼聚糖的螯合能力已經成為必然趨勢。劉運學等〔3〕對比了羧甲基殼聚糖和殼聚糖對某毛巾廠印染廢水的混凝處理效果,在相同工藝條件下前者得到的脫色率和COD去除率都優於後者。
近些年生物絮凝劑發展迅猛,其對水中膠體和懸浮物具有絮凝作用,且無二次污染,具有高效、無毒、絮凝對象廣泛、脫色效果獨特等優點,但是成本較高,技術上還存在一些問題。
1.3膜分離
膜分離技術由於無相變、設備簡單、操作方便等優點,迅速發展日趨成熟並已形成工業化規模,但不適宜直接處理印染廢水,否則極容易造成嚴重的膜污染且難以再生;膜分離技術多用於深度處理,降低和去除殘存的有機物、色度並脫除無機鹽分,分離前段工藝中形成的微生物、絮凝物或是投加的固體催化劑,與其他技術聯用的效果極好,出水可以達到回用標准。叢利澤等〔4〕採用混凝沉澱法對COD高達2500mg/L,色度高達10000倍的印染廢水進行預處理,後接膜生物反應器與納濾膜分離系統組合工藝,處理後COD降到30mg/L,NH3-N降到8mg/L,色度為0,其中納濾膜主要分離色素等生物難降解小分子物質。浙江某公司〔5〕採用超濾-反滲透聯用處理印染廢水,超濾可去除部分有機物及色度,更主要是去除可能污堵反滲透膜的膠體、細菌、病毒等雜質,延長了反滲透膜的清洗周期和壽命;反滲透可去除98%的鹽分,完全去除硬度,同時對COD、色度也具有極高的去除作用,出水完全達到純水標准。
2化學氧化方法
化學氧化能夠使印染廢水中的有機染料發生化學反應而被分解,常用的氧化劑包括O2、O3、ClO2、H2O2、新生態MnO2等。這些氧化劑都能與染料發生氧化還原反應,但由於成本高或效率低導致費用昂貴,於是人們紛紛添加催化劑來提高其氧化性能,通過產生氧化活性更高的˙OH來提高其氧化能力。印染廢水中染料的顏色來源於染料分子的共扼體系—含不飽和基團—N=N—、C=C、—N=O、C=O、C=S—、—CH=N—等的發色體〔6〕。˙OH的標准氧化電位高達2.8eV,是除元素氟以外最強的氧化劑,能夠有效打破共扼體系結構,使之變成無色的有機分子,無選擇地將絕大多數有機物徹底氧化成CO2、H2O和其他無機物。
2.1光化學氧化法
光化學氧化印染廢水不受鹽離子種類、有機物濃度和pH波動的影響,無二次污染,操作條件溫和。利用紫外光照射在TiO2的表面產生˙OH進而氧化有機污染物是當前實驗室內最主要的方法,但對於色度較高的印染廢水由於光透過性較差而使處理效果不夠理想。
於是研究重點正在從利用紫外光的光催化氧化向利用可見光的光敏化氧化轉變。因為染料本身就是一種光敏化劑,能夠被可見光激發向TiO2轉移電子,形成的導帶電子被水中的氧捕獲,進而形成˙O2-和˙OH,這樣協助催化劑被間接激發,從而擴大了可利用光的波長范圍,甚至可以直接利用太陽光,極大地降低了處理成本。在實驗室內採取的措施有:改變光收集裝置透鏡聚焦〔7〕、復式拋物線集光器〔8〕、鍍發光劑〔9〕、聯合類Fenton技術〔8-10〕等,這些都得到了良好的處理效果。在突尼西亞佔地50m2的光敏化氧化工藝中試裝置的運行結果表明,太陽光能夠去除難降解有機物和色度〔11〕,甚至較實驗室內有更高的效率(量子產率達15%),並提高了廢水的可生化性,這在陽光充沛的地區具有極大的意義,只是太陽光的光效率過低,使得處理設施佔地面積龐大。
2.2電化學氧化法
關於電化學氧化的研究主要集中在對電極的改進上,以提高電極材料的催化性能,提高電流效率降低能耗。溫軼等〔12〕以碳納米管電催化電極做陽極,不銹鋼片為陰極分解處理含活性艷紅X-3B的模擬印染廢水,在酸性條件下當電流密度為20mA/cm2時可以有效電催化氧化有機染料。A.Sakalis等〔13〕以鈮/硼摻雜金剛石為陽極來處理4種偶氮染料,與Pt/Ti相比,電耗更低,效率更高,脫色率高達90%。A.Koparal等〔14〕利用硼摻雜金剛石拉西環形陽極在雙極滴流塔反應器中處理鹼性紅29,其分解率達99%,最優的條件下脫色率和COD去除率分別為97.2%和91%,而電流密度僅1mA/cm2。
實際印染廢水往往含有大量無機鹽類,導電性較強,無需額外投加電解質。研究表明,當廢水中含有鹵化物時電解效率會提高,其中NaCl影響最大,不僅能降低電耗,利於絮凝,還能在陽極形成ClO-繼續氧化。A.Sakalis等〔15〕還發現Na2SO4也有相似效果可生成S2O32-,但效果沒有NaCl明顯。
另外通過電解產生的O2或是外界提供的O2還可以在陰極上還原產生H2O2,類似與Fenton試劑聯用。JunshuiChen等〔16〕將Fe2+換成Co2+,獲得了更強的催化能力,對溴鄰苯三酚紅的分解更加迅速。
電化學方法處理印染廢水快速高效,優點眾多,但由於價格昂貴,實際應用並不多,目前著重在對微觀機理、中間產物及其毒性的研究。
2.3濕式氧化法
濕式氧化法(WAO)是在高溫高壓條件下,利用溶解的氧氣將廢水中有機物氧化的方法。該工藝操作條件苛刻,對反應器要求嚴格,且停留時間較長。旨在降低反應溫度和壓力的濕式催化氧化技術(CWAO)近年來受到廣泛的重視和研究。
如何使反應條件變得更加溫和是濕式催化氧化工藝的關鍵。有人投加H2O2、O3等氧化性物質來降低操作條件,也有人制備高效催化劑嘗試在常壓較低溫度下處理染料溶液。Sung-ChulKim等〔17〕以10gAl-Cu柱狀黏土催化H2O2處理1000mg/L的活性藍19溶液,常壓、80℃下,20min內可完全將其去除,還抑制了Cu的溶出。YanLiu等〔18〕在常溫常壓下向500mg/L的甲基橙模擬染料廢水通入空氣2.5h,採用Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3作為催化劑,脫色率、COD去除率和TOC去除率分別可達98.09%、97.50%和97.08%;HongzhuMa等〔19〕在常壓、35℃、pH=5的條件下,用CuO-MoO3-P2O5催化氧氣處理300mg/L的甲基橙溶液,脫色率僅有55%,而在相同條件下亞甲基藍10min的脫色率就可達99.26%。
2.4Fenton法
Fenton試劑是由H2O2與Fe2+混合組成的氧化體系,H2O2在酸性條件下(一般pH<3.5)被Fe2+或Fe3+催化分解產生高活性的˙OH和˙O2H,同時Fe離子還具有絮凝作用。W.Bae等〔20〕採用Fenton法處理印染紡織廢水時發現Fe離子絮凝的效果遠大於自由基的氧化作用。此技術去除效率高,易操作,但是酸性的反應環境會造成設備腐蝕,因此在排放前須進行中和處理,且出水中Fe2+排放濃度高。李紹鋒等〔21〕採用Fenton試劑對9種活性染料所配水樣進行處理,pH在3~5之間,Fenton試劑對9種染料的降解效果均較好,色度去除率達90%以上,COD去除率在40%~80%之間。反應後的UV-VIS吸收光譜區已無N=N雙鍵及芳香結構的特徵
吸收,說明染料分子中此部分結構已被Fenton試劑徹底破壞。單獨採用Fenton試劑氧化印染廢水中的有機物時H2O2的消耗量過大,處理成本高,一般需與其他技術聯用。近年來有人在Fenton工藝里引入紫外〔20〕、草酸鹽等或是固定催化劑〔22-24〕,可進一步增強其氧化能力、擴大適用的pH范圍和抑制Fe的溶出。JiyunFeng等〔25〕把Fe塗在斑脫土上作為光Fenton催化劑氧化偶氮染料OrangeⅡ,脫色率100%,TOC去除率達50%~60%。A.Durán等〔8〕對比了光Fenton技術在投加草酸鹽與否時處理活性藍4溶液的效果,發現前者有助於創造低pH氛圍,提高了反應速率,且COD、TOC的去除率都優於後者。
2.5微波誘導催化氧化法
微波是指波長為1mm~1m、頻率為300~300000MHz的一種電磁波。在液體中微波能使極性分子高速旋轉,產生熱效應;許多磁性物質如過渡金屬及其化合物、活性炭等對微波有很強的吸收能力,常作為誘導化學反應的催化劑,當受微波輻射時不均勻的表面會產生許多「熱點」,其能量比其他部位高得多,誘導產生高能電子輻射、臭氧氧化、紫外光解和非平衡態等離子體等多種反應,可以產生高溫並形成活性氧化物質,從而使有機物直接分解或將大分子有機物轉變成小分子有機物。
張國宇等〔26〕以顆粒活性炭為催化劑微波誘導氧化雅格素紅BF-3B150%染料廢水,較單獨使用微波氧化和活性炭吸附兩者時都具有明顯的優越性,最優條件下色度和COD去除率分別為99.6%、96.8%。微波輻射能有效解吸活性炭表面的有機物,使活性炭再生並有利於有機物的消解和回收再利用。但是活性炭的機械強度較差,微波、高溫及水力擾動都會使其結構受到破壞甚至破碎,從而影響了其催化活性和壽命。近些年來所使用的催化劑逐漸轉到金屬及其化合物,例如張惠靈等〔27〕用CuO/γ-Al2O3替換活性炭,效果明顯,當摻雜CeO2後脫色率又提高30%,還延長了催化劑的使用壽命;洪光等〔28〕以改性氧化鋁誘導微波氧化處理雅格素藍BF-BR染料,催化活性和使用壽命均優於顆粒活性炭。
2.6超聲催化氧化法
超聲處理效果不受溶液色度影響,並可能實現完全褪色和100%礦化。超聲空化能在液體中產生局部高溫高壓、高剪切力,誘使水分子及染料分子裂解產生˙OH自由基,另外溶解在溶液中的N2和O2也可以發生自由基裂解反應產生˙N和˙O自由基,進一步引發各種反應,使水中有機物礦化成無機物或轉換成易生物降解的小分子化合物,還有可能促進絮凝。由於超聲波產生的自由基濃度有限,能量轉化率低,效果並不理想〔29〕,目前多使用催化劑〔30〕或者與其他氧化技術聯用來提高效率。A.Maezawa等〔31〕發現超聲提高了光催化分解酸性橙52的效率和TOC的去除率,並且不受Cl-的影響,可能是超聲波增加了催化劑的表面積,提高了傳質速度,同時在催化劑表面生成的H2O2有利於產生˙OH。Ki-TaekByun等〔32〕在多泡聲致發光條件下30min內去除亞甲基藍,較普通TiO2催化UV快得多,但同時證實了微氣泡在崩潰瞬間發出的光對染料的氧化幾乎不起作用。JianhuiSun等〔33〕研究表明超聲可以顯著增加低Fe2+濃度的Fenton試劑氧化酸性黑1的能力,最適條件下30min去除率達到98.83%,避免了普通Fenton含鐵污泥的問題。G.Tezcanli-Güyer等〔34〕發現超聲對O3和UV有催化作用,可以提高O3的傳質,同時在催化劑表面生成的H2O2有利於產生˙OH,當3種方法協同作用時,酸性紅7的分解速率大大提高。
符德學等〔35〕採用超聲協同鈦鐵雙陽極電解體系氧化含有鹼性湖藍5B的印染度水,集超聲空化、陽極催化氧化、電生自由基氧化和電絮凝等技術於一體,COD去除率達到90.2%,脫色率達到98.3%。
3結束語
上述方法用來處理印染廢水各有優劣,物理法總體上處理成本較高,其中的吸附法和膜分離技術適合於作為深度處理技術;化學氧化處理效率高、二次污染較少,越來越受到青睞,但直接用於生產則費用昂貴,這限制了這些高效技術的實際應用。比較有效的處理工藝是將化學氧化技術與生化技術結合,充分發揮各自的優勢,通過物化處理減少印染廢水的生物毒性,提高可生化性,再採用處理成本較低的生化法進一步處理。吸附法和膜分離技術作為出水要求嚴格的工藝或回用水技術較為合適。
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