Ⅰ 染料廢水怎麼處理
方法有很多,我這邊用的是「CLEAR NITE 污水處理葯劑」,網路搜下就能找到。
1.物理吸附法專
採用以活性炭、高孔硅藻屬精土、樹脂為主等多孔性固體,利用吸附劑的表面活性,充分與染料污水接觸,將染料廢水中的有機物和金屬離子吸附並濃集於其表面,達到染料污水處理凈化的目的。
2.化學混凝法
主要採用以聚合氯化鋁、聚丙烯醯胺等水處理混凝劑,依據氣浮法、沉澱法。一般使用的無機混凝劑含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,pH范圍廣。
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條件要求較高,對菌種的要求比較高。
Ⅱ 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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Ⅲ 染料廢水化學處理方法有哪些
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
Ⅳ 生物學中,有哪些鹼性染色劑,哪些酸性染色劑,分類標準是什麼
鹼性類染料電離後染料離子帶正電,可與酸性物質結合成鹽。微生物實驗室一般常用的鹼性染料有美蘭、甲基紫、草酸銨結晶紫、醋酸洋紅、鹼性復紅、中性紅、孔雀綠和蕃紅。酸性染料大多數含有磺酸鈉鹽,能溶於水,色澤鮮艷、色譜齊全。如酸性紅G,中性灰2BL,基綠,吡羅紅,健那綠
Ⅳ 活性炭纖維怎樣用於染料廢水的處理
我們[email protected]可以提供一種用前蘇聯的技術製造的,粘膠基的活性炭纖維布,指標如下:
Specificsurfaceaream2/g1200+/-100
Iodineadsorptioncapacitymg/g1100+/-100
Methyleneblueabsorptionmg/g300+/-50
BenzolvaporadsorptionWt%40+/-5
ElectricalresistanceOhm/2.5cm15+/-3
Specific3DresisitanceOhm1+/-0.2
BreakingloadbywarpN/5cm200+/-20
Widthoffabriccm85+/-10
Fiberdiameterum6+/-2
平面電阻=6Ohm/cm;垂直電阻=1Ohm
非常適合於做電極材料,用於電化學氧化法處理染料廢水。大致機理是:活性炭纖維吸附,巨大的面積,產生H2O2,氧化有機分子,可以連續處理。
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Ⅵ 五水偏硅酸鈉可以處理陽離子染料的染色廢水嗎謝謝
1概述
我國是陽離子染料的生產大國,主要生產地在江蘇省和浙江省。陽離子染料是腈綸類的專用染料,隨著可染型腈綸製造技術的不斷完善,陽離子染料的應用推廣也不斷擴大。陽離子染料廢水由於其特殊性,對環境影響較大,採用傳統的、單一的處理工藝難以達到處理效果,國外很多陽離子染料生產企業因此被迫停產或轉產。隨著環境和生態保護要求的不斷提高,陽離子染料廢水的治理越來越得到重視,合理有效的治理技術在不斷發展。
2陽離子染料廢水的特點
陽離子染料分子中帶有一個季銨陽離子,因其分子結構中陽離子部分具有鹼性基團,又稱鹼性染料或鹽基性染料。陽離子染料通常色澤鮮艷,水溶性好,是腈綸纖維的專用染料。陽離子染料的水溶性很強、分子量較小,與水分子結合能力強,其生產廢水不僅成分復雜,COD濃度、含鹽量高,pH低,而且色度高達幾萬倍至幾十萬倍,可生化性差,BOD/COD為0.2左右,有的甚至更低。據統計,每生產1噸染料,要隨廢水損失2%的產品。廢水中總COD主要源於各種難降解的助劑和染料本身,色度則由殘余染料造成。
由於陽離子染料含有很復雜的芳香基團而難以生物降解脫色。化學還原或厭氧生物處理雖可使染料中的偶氮雙鍵還原為胺基而脫色,但產生的胺基類中間產物毒性比較大,且部分還原產物在有氧條件下易返色。因此,有效去除廢水中的色度顯得更為重要。
3陽離子染料廢水處理技術
3.1吸附法
吸附法是利用多孔性固體與廢水接觸,利用吸附劑的表面活性,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。吸附劑結構、性質,以及吸附工藝條件等都會影響吸附效果。吸附劑有活性炭、樹脂、天然礦物、廢棄物及一些新型吸附材料,吸附劑現正朝著吸附能力強、可再生或回收利用、來源廣、價格低的方向發展。
大孔樹脂吸附法處理萘系染料中間體生產廢水,不僅吸附效率高、處理效果好,而且可從廢水中回收寶貴的原料和中間體,是一種切實可行的治理手段,具有良好的應用前景。Duggan
Orna等通過試驗確定,褐煤用50%鎢酸鈉溶液處理後,在800℃下炭化,可以大幅度提高褐煤對鹼性染料的吸附效果。李虎傑等研究了酸化後的坡縷石粘土對陽離子染料(桃紅FG,質量濃度為500mg/L)的吸附性能,發現當吸附劑投加質量濃度為2400mg/L時,染料的吸附率達92%。謝復青等以結晶紫溶液模擬陽離子染料廢水,研究了鋼渣對染料的吸附性能及其影響因素。結果表明,在鹼性條件下,鋼渣對結晶紫不僅吸附速率快,而且吸附容量大。呂金順用馬鈴薯渣制備的纖維PAF對含陽離子紅染料廢水進行了吸附研究,研究結果表明,在實驗濃度范圍內,PAF對陽離子紅染料分子的靜態吸附量為11.10mg/g。董麗麗利用新生態MnO2對陽離子染料廢水進行了處理研究,發現新生態MnO2對陽離子染料廢水具有較好的去除效果和較高的吸附性能,脫色率、COD的去除率分別可達99%和95%。
3.2膜分離法
膜分離技術是近幾十年發展起來的一類新型分離技術。具有低能耗、操作簡單、可回收有用物質等優點。應用於染料廢水處理的膜主要有超濾、納濾和反滲透三種壓力驅動型膜。膜分離技術可有效實現對高鹽度、高色度、高COD的陽離子染料廢水的處理。王振余等對多孔炭膜處理染料水溶液進行了研究,結果發現,炭膜將染料與水有效分離,其截留率為95%~99%,水的滲透速率范圍為65~200L/m2·h·MPa。劉梅紅等採用醋酸纖維素納濾膜,對染料廠提供的高鹽度、高色度、高COD的染料廢水進行了試驗研究,結果表明,納濾膜技術能有效截留廢水中的染料和有機物,而廢水中的無機物則幾乎100%透過,膜對廢水的色度和COD的去除效果較好。隨著環保投入力度的加大及膜分離技術的成熟,盡管專業設備的投入和運行成本都較高,但應用趨於廣泛。
3.3化學混凝法
混凝法是處理廢水常用的方法之一,該方法是通過向廢水中投加混凝劑,使水中膠體及懸浮物失穩、相互碰撞和附聚轉接形成絮凝體進而使顆粒從水中分離出來以達到凈化水體的目的。混凝法的主要優點是工程投資少、處理量大、對疏水性染料脫色效率很高;缺點是需要隨水質的變化而改變投料條件、對親水性染料的脫色效果差、COD去除率低。
由於染料廢水的處理效果主要由混凝劑的效能決定,因此目前對於該技術的研究主要集中在所選的混凝劑上。復合混凝劑硫酸亞鐵+PAM對於陽離子染料廢水中COD的平均去除率可達70%以上。馮雄漢等採用自製的復合改性膨潤土對陽離子染料染色廢水進行吸附絮凝特性研究,結果表明,復合改性膨潤土對陽離子染料染色廢水具有優異的吸附性能,以聚丙烯酞胺作助凝劑可使脫色率達99.9%,COD去除率達93%,污泥沉降比僅為1%~2%,並且具有沉降快、適應性強、操作簡單、費用低廉等優點。
3.4氧化法
(1)普通化學氧化法
化學氧化法是利用臭氧、氯及其氧化物將染料的發色基團破壞而脫色。常用的氧化法有氯氧化法、臭氧氧化法、過氧化氫氧化法等。氯氧化劑對於易氧化的水溶性染料陽離子染料有較好的脫色效果,但當廢水中含有較多懸浮物和漿料時,氯氧化法的去除效果並不理想。採用混凝—二氧化氯組合工藝處理,色度去除率達95%,COD去除率為82.5%~83.7%。
(2)Fenton法
Fenton氧化法是一種高級氧化技術,由於其能產生氧化能力很強的·OH自由基,在處理難生物降解或一般化學氧化方法難以奏效的有機廢水時,具有反應迅速、溫度和壓力等反應條件緩和且無二次污染等優點,而且該方法既可以作為廢水處理的預處理,又可以作為廢水處理的最終深度處理。林金清等研究了陽離子染料結晶紫在UV/Fe3+/H2O2體系下的均相降解,結果表明,紫外光能促進染料的脫色與礦化。當pH=2.70、H2O2=340mg/L、Fe3+=28mg/L時,結晶紫廢水在80min下的脫色率大於99%,COD去除率達到60.1%。
(3)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。常用的光催化劑有TiO2、Fe2O3、WO3、ZnO等,TiO2由於具有無毒、較高的催化能力和較好的化學穩定性等優點,成為應用最廣泛的光催化劑,懸浮態納米TiO2對染料脫色率高,但難以回收。光催化氧化法對染料的脫色是基於有機物的降解,即高氧化活性的羥基自由基首先破壞染料的生色團,然後進一步將染料分子降解為低分子量的無機碳。光催化氧化法對染料降解徹底,不會造成二次污染,是一種值得深入研究和推廣使用的處理陽離子染料廢水的新方法。對陽離子染料溶液的光催化氧化降解進行研究,光催化氧化對陽離子染料有較好的脫色效果,TOC去除效果也較好。
(4)濕式空氣氧化法
濕式空氣氧化法(WAO)是在高溫(125℃~320℃)、高壓(0.5M~20MPa)條件下通入空氣,利用空氣作為氧化劑將廢水中的有機物直接氧化為CO2和H2O的方法。具有處理效率高、氧化速度快、無二次污染等特點。用濕式空氣氧化法處理陽離子染料廢水,在去除部分有機污染物的同時,可提高其生化降解性。
(5)超臨界水氧化
超臨界水氧化(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,實質上是濕式氧化法的強化和改進。當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等對處理有機碳含量為27.33g/L的有機廢水進行了研究,結果表明,在550℃時,有機氯和有機碳在60s內的去除率分別為99.99%和99.97%。
3.5電化學法
電化學法治理廢水,其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,一般主要分為內電解法、電凝聚電氣浮、電催化氧化等。
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。通常運用內電解法對廢水進行預處理,在去除部分COD的同時,能顯著提高廢水的可生化性,為後續生化處理奠定基礎。電凝聚電氣浮與化學凝聚法相比,其材料損耗減少一半左右,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。電催化氧化法的優點是有機物氧化完全,無二次污染,但該方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著重要作用。賈金平等研究了利用活性碳纖維電極與鐵的復合電極降解多種模擬染料廢水,取得較好的效果。
接觸輝光放電電解(CGDE)技術是一種新型的產生液相等離子體的電化學方法。CGDE兼具等離子體化學和電化學技術的優點,其電解過程為,隨著工作電壓的逐漸升高,通常的法拉第電解將轉化為輝光放電電解(非法拉第電解),並且產生大量高能活性粒子(等離子體),該等離子體在溶液中與水分子反應生成羥基自由基,而後者極易與有機分子發生氧化反應,破壞有機分子結構。高錦章等利用CGDE技術降解亞甲基藍和甲基紫染料廢水,試驗表明,利用該方法可以使水中陽離子染料完全降解。亞甲基藍和甲基紫的優化降解條件均為:工作電壓700V、pH值9、輝光放電時間45min、Na2SO4用量2g/L。
3.6生物法
生物法降解廢水是利用微生物的代謝作用,破壞染料的不飽和鍵及發色基團,將其脫色降解,傳統的生物處理方法分為好氧法、厭氧法、厭氧—好氧法。隨著污水處理技術的發展和對染料廢水處理技術的進一步研究,許多新型的污水處理技術也逐步在染料廢水處理領域中被研究和應用。如生物強化工藝,包括高濃度活性污泥法、生物活性炭技術(PACT)等,還有將膜分離技術與生物反應器相結合的生物化學反應系統膜生物反應器等。
採用改良的UASB反應器對陽離子染料廢水進行生物處理實驗研究,結果表明:在進水COD濃度為2400~4000mg/L,色度為7500~12,500倍,HRT2.0d的條件下,COD去除率可達到50%~70%,色度去除率在98%以上;同時出水的好氧生物降解性良好。經紫外—可見光吸收光譜分析揭示廢水中有機物(COD)和色度的去除依賴於微生物的降解作用。
4陽離子染料廢水處理技術展望
由於不同的廢水處理技術對不同種類的污染物有著不同的處理效果,即使是相同的陽離子染料廢水,但因其染料含量的不同也會影響到廢水的處理效果,因此單一的一種水處理技術難以使染料廢水達標排放,需要採用不同的水處理技術進行聯合處理才能實現經濟、高效、達標的目的。因此,陽離子染料廢水的處理會朝著各種處理技術優化組合的方向發展,特別是朝著一些高級氧化處理技術或電化學處理技術與物化、生化處理技術相結合的方向發展。我國最大的陽離子染料生產企業之一的杭州近江染料化工有限公司對其廢水的處理,首先運用了兩級物化-電解-吸附工藝對高濃度陽離子染料生產廢水進行預處理,再與低濃度生產廢水、生活污水混合,然後採用接觸氧化、吸附工藝處理陽離子染料生產廢水。結果表明,COD總去除率在99.8%以上,色度總去除率為99.99%,出水各項指標均達到《污水綜合排放標准》(GB8978-1996)中的一級標准。
隨著人們生活水平的不斷提高,對於環境質量的要求也越來越高,相應的排放標准也越來越嚴格。對於陽離子染料廢水,由於其具有色度高、成分復雜、可生化性差等特點,因而是當前工業廢水處理的難點,為此人們致力於各種處理效果好、成本低、運行控制簡單的處理技術的研究。但最重要的還是要打破以往單純末端治理觀念,注重防治結合的原則,實施清潔生產,進行污染源控制,積極發展新興的染料生產技術,使資源和能源得到充分利用,減輕末端治理的壓力,從而實現可持續發展的戰略目標。
Ⅶ 印染廢水中一般都有哪些物質
印染廢水抄是指棉、毛、化纖襲等紡織產品在預處理、染色、印花和整理過程中所排放的廢水。印染廢水成分復雜,主要是以芳烴和雜環化合物為母體,並帶有顯色基團(如—N═N—、—N═O)及極性基團(如—SO3Na、—OH、—NH2)。染料分子中含較多能與水分子形成氫鍵的—SO3H、—COOH、—OH基團如活性染料和中性染料等,染料分子就能全溶於廢水中;不含或少含—SO3H、—COOH、—OH等親水基團的染料分子以疏水性懸浮微粒形式存在於廢水中;含少量親水基團但分子量很大或完全不含親水基團的染料分子,在水中常以膠體形式存在。
印染廢水中還常帶有以下助劑:①中性電解質如NaCl、Na2SO4等;②酸鹼調節劑如HCl、NaOH或Na2CO3;③表面活性劑;④膨化劑如尿素等;⑤膠粘劑如改性澱粉、脲醛樹脂、聚乙烯醇等;⑥穩定劑如磷酸鹽等。
Ⅷ 亞甲基藍和次甲基藍作為指示劑有什麼區別,可以替換使用嗎
一、物質不同
1、次甲基藍:甲基藍的代稱,是一種芳香雜環化合物。
2、亞甲基藍:是一種吩噻嗪鹽,正電荷不穩定。
二、用途不同
1、次甲基藍:被用作生物染色劑,用於動物組織學中原生動物活體、細菌、神經細胞的染色。醫用消毒劑。
2、亞甲基藍:亞甲基藍廣泛應用於化學指示劑、染料、生物染色劑和葯物等方面。
三、指示劑反應不同
1、次甲基藍:深藍色粉末。系強酸性染色劑。閃光紅棕色粉末。極易溶於冷水和熱水中,呈藍色。溶於酒精呈綠光藍色。遇濃硫酸呈紅棕色,將其稀釋後呈藍紫色。
2、亞甲基藍:無水亞甲基藍是金紅色閃金光或閃古銅色光的粉狀物,溶於水,酒精,氯仿,不溶於乙醚,其溶液為藍色;遇濃硫酸呈黃光綠色;稀釋後呈藍色 ;水溶液中加入氫氧化鈉溶液後呈紫色或出現暗紫色沉澱。
不能替換使用。
Ⅸ PCB油墨廢水呈深藍色的原因
可能裡面含有亞甲基藍,它是一種鹼性染料,在實驗室很常見,經常被配製成模擬廢水,用來檢驗吸附法或光催化的效果。以上僅是我的推測,為了確認,必須進行化驗才行。