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印染废水中苯胺

发布时间:2024-06-16 20:01:55

⑴ 苯胺类化合物 (anilines compounds) 的测定

苯胺类化合物除广泛应用于化工、印染和制药等工业生产外,还是合成药物、染料、杀虫剂、高分子材料、炸药等的重要原料之一。苯胺及其衍生物可以通过吸入、食入或透过皮肤吸收而导致中毒,能通过形成高铁血红蛋白造成人体血液循环系统损害,可直接作用于肝细胞,引起中毒性损害。这类化合物进入肌体后易通过血脑屏障而与大量类脂质的神经系统发生作用,引起神经系统的损害。另外,苯胺类化合物还具有致癌和致突变的作用。苯胺类化合物一般在环境中有残留,因此分析环境样品中的苯胺类化合物是十分重要的。

液相色谱法

方法提要

用二氯甲烷液-液萃取,KD 浓缩器浓缩,HPLC 定量分析水中苯胺类化合物。

方法可测定环境水体和工业废水中苯胺类化合物,最低检出限见表82.53。

表82.53 苯胺类化合物的最低检出限

水体中的酚类化合物对苯胺类化合物的分析检测有干扰,萃取时控制 pH 在 10~ 11之间可消除干扰,其他化合物的干扰可采用硅酸镁 (佛罗里硅土) 净化消除。

仪器

高效液相色谱仪 具紫外检测器。

KD 浓缩器 具 1mL 刻度的浓缩瓶。

分液漏斗 250mL,带聚四氟乙烯旋塞。

硅酸镁净化柱 柱长35cm,内径12mm。称量硅酸镁3g,滴加0.15g 异丙醇并在振荡器上振荡 5min。装填层析柱,先将少量玻璃棉填入玻璃层析柱的下端,用 2~3mL 正己烷润湿柱内壁,在小烧杯中用环己烷将硅酸镁制成匀浆,以湿法装柱,柱顶铺少量无水硫酸钠,放出柱中过量的正己烷至填料的界面以上。

恒温水浴锅。

试剂

无水硫酸钠 300℃烘 4h 备用。

氯化钠 300℃烘 4h 备用。

乙酸铵。

甲醇。

乙酸。

二氯甲烷。

标准储备溶液 (1000mg/L) 称取标准试剂各 100mg,分别置于 100mL 容量瓶中,用甲醇定容。也可以购买商品标准储备溶液。

标准中间溶液 (100mg/L) 分取储备溶液各10.0mL,置于100mL 容量瓶中,用甲醇稀释至刻度。

标准校准溶液 根据液相色谱紫外检测器的灵敏度及线性要求,用甲醇分别稀释中间溶液,配制成几种不同浓度的标准溶液,在 2~5℃避光贮存,现用现配。

样品采集与保存

采集 1000mL 水样,贮存于棕色玻璃瓶中。水样中的苯胺类化合物易于降解,应尽快分析。采集的水样若不能及时测定,应保存在 4℃冰箱中; 采样后应在 24h 内进行萃取,萃取后的试样在 40d 内分析完毕。

分析步骤

1) 样品预处理。取 100mL 水样 (地表水和地下水样取 1000mL) ,用 1mol / L NaOH调至 pH 为 11~12,加入 5g 氯化钠。将水样转入 250mL 分液漏斗中,加入 10mL 二氯甲烷充分振摇,萃取 2min,用无水硫酸钠过滤脱水,收集有机相于鸡心瓶中,重复萃取两次,合并有机相,用 K.D 浓缩器将萃取液浓缩至0.5mL 左右,用甲醇定容至1.00mL,待色谱分析 (若有杂质干扰测定,可将浓缩液经硅酸镁柱净化) 。

2) 萃取液的净化。将试液移至装有活化的硅酸镁层析柱床的顶部,以适量正己烷洗净浓缩瓶并淋洗层析柱,再用甲醇淋洗层析柱,用浓缩瓶接取25mL 淋洗液,在 K.D 浓缩器上浓缩至 1.00mL,待色谱分析用 (或将浓缩液转移至自动进样器专用进样小瓶中,封口后待分析) 。

3) 色谱条件。

色谱柱: Zorbax ODS 250mm ×4.6mm (内径) 不锈钢柱。

流动相: 0.05mol/L 乙酸铵-乙酸缓冲液 + 甲醇 (65 +35) 的混合液。

流速: 0.8mL/min。

紫外检测波长: 285nm。

进样量 10μL。

4) HPLC 测定。调试液相色谱仪,使之正常运行并能达到预期的分离效果,预热运行至获得稳定的基线; 注入标准溶液,记录色谱保留时间和响应值。

5) 校准曲线的绘制。分别取 100mg / L 的苯胺类化合物混合标样 0μL、10μL、50μL、100μL、250μL、50μL、1000μL,用甲醇溶至 1mL,使标样浓度分别为 0mg / L、1mg / L、5mg / L、10mg / L、25mg / L、50mg / L、100mg / L,根据 HPLC 测定结果绘制标准曲线。

6) 色谱图(图82.19) 。

图82.19 苯胺类化合物的标准色谱图

结果计算

采用标准工作溶液单点外标峰高或峰面积计算法,水样中各组分的浓度的计算参见式(82.16) 。

精密度和准确度

在水中加入五种苯胺类化合物的混合标样,进行样品预处理后,用 HPLC 定量分析。取染料污水样品做加标回收实验,结果见表82.54。

表82.54 精密度和准确度

注意事项

1) 苯胺应为无色透明液体,如色泽变黄应重新蒸馏后使用。

2) 萃取水中苯胺类化合物之前,必须严格将 pH 调至 10~ 11,加入适量的氯化钠有助于提高苯胺类化合物的回收率,避免严重的乳化现象产生。

3) 萃取液在浓缩后的最终容积不要低于 0.5mL,否则苯胺类化合物的回收率较低。

⑵ 印染废水苯胺和六价铬怎么处理

除去印染苯胺废水的方法,如下:

l.传统的处理方法

1.1物理方法

(1)吸附法。吸附法是采用吸附材料处理苯胺废水的方法具有可回收利用苯胺、吸附剂可重复利用等特点。陶红等以天然岩石矿物为原料经过较简单的工艺过程合成的13X沸石分子筛用于吸附水中苯胺的实验研究结果表明13X分子筛处理含苯胺废水不仅吸附效果好而且再生能力强为实际处理含苯胺废水提供了可行性依据。

(2)萃取法。萃取法是采用与水互不相溶但能溶解污染物的萃取剂使其与废水充分混合接触后利用污染物在水中和溶剂中不同的分配比分离和提取污染物的一种废水净化方法。冯旭东等口在考察有机溶剂和络合剂P204生物降解性的基础上对苯胺和间氯苯胺稀溶液进行了溶剂萃取和络合萃取的研究萃残液的BODJCOD表明选择合适的萃取剂进行萃取其萃残液无需进一步稀释就可进行生物处理论证了萃取置换法治理难降解有机废水的潜力。

1.2化学方法

(1)光催化氧化法。光催化氧化技术只需光、催化剂和空气处理成本相对较低。柯强等H以钛酸丁酯为原料、以膨润土为载体用酸性溶胶法合成TiO纳米复合物并利用该复合物作催化剂在HO存在下进行光催化降解苯胺溶液。结果表明该催化剂在UVHO系统中对苯胺溶液有很好的光催化降解效果其效果优于纯TiO。

(2)超临界水氧化法。超临界水氧化技术(SCWO)以超临界水为反应介质空气、氧气或过氧化氢等为氧化剂通过高温高压下的自由基反应将苯胺等有机物氧化为二氧化碳、水和氮气以及盐类等无毒的小分子化合物四。王景昌等C6]~IJ用一套简便实用的超临界水氧化实验装置对超临界水氧化法处理含苯胺的染料废水进行了实验研究考察了反应时间、温度、压力和初始浓度等工艺参数对苯胺降解率的影响。结果表明超临界水中的氧化反应能有效去除染料废水中的苯胺降解率可达97.2l%。

(3)二氧化氯氧化法。二氧化氯是由汉费莱·戴维于1811年发现的一种强氧化剂。于德爽等盯根据某公司染料废水处理的生产性实验研究提出了采用二氧化氯氧化去除染料废水中苯胺类物质的方法。结果表明当污水中苯胺质量浓度≥50mgL时容易引起活性污泥中毒当污水中苯胺质量浓度≤50mg/L时采用二氧化氯氧化法可以使出水苯胺质量浓度降至<2mg/L去除率达到95%左右。

(4)超声波降解法。超声技术是利用声空化能量加速和控制化学反应提高反应速率的一种新技术具有去除效率高、反应时间短、提高废水的可生化性、设施简单、占地面积小等优点。傅敏等以苯胺溶液为研究对象考察了超声时间、苯胺溶液浓度、pH、氧化剂HO的投加量等因素对其超声降解率的影响结果表明超声时间越长苯胺降解率越高苯胺初始浓度与其降解率基本成线性关系随着pH的增大降解率先增高后降低。在pH=7.3附近降解率最高对于32.23mg/L的苯胺溶液H20的投加量由0增加到1.6g/L降锯率从6.02%增加到93%再增大HO的投加量对其降解率影响不大。

(5)电化学降解法。电化学降解是通过阳极反应直接降解有机物或通过阳极反应产生羟基自由基(HO·)、臭氧类的氧化剂降解有机物这种降解途径使有机物分解更加彻底不易产生毒害中间产物更符合环境保护的要求。王玉玲等研究了以SiO2Ti为阳极降解苯胺的电化学降解特性。

1.3 生物方法

由于苯胺废水的毒性强生物降解性差现有的生化处理系统难以有效去除污染。但随着高效苯胺降解菌的筛选分离生物处理方法具有很大的潜力。苯胺类化合物受微生物作用而降解有几个共同的步骤即微生物细胞与化学物质的相互作用过程并最终代谢为简单的化合物如CO、CH 和H20[ ]等。古杏红等。采用厌氧水解一生物接触氧化法处理苯胺类化工废水并在生物接触氧化池中引入苯胺特效降解菌STR-NITRO结果表明该工艺厌氧段能增强系统耐冲击负荷能力并能有效提高废水的可生化性STR-NITRO菌能有效去除废水中的苯胺当进水苯胺为25.8mg/L时出水苯胺0.56mg/L去除率97.8%达到一级排放标准。

2 新型处理技术

2.1 超声光催化技术

超声光催化技术是以半导体光催化降解为基础通过超声波的空化效应提高光催化效率的一种协同处理技术。颐浩飞等¨s 以苯胺及其衍生物为研究对象探讨了不同有机化合物结构对超声光催化降解的影响。将苯胺及其一系列衍生物分别进行了超声光催化、光催化和超声波降解效果的比较结果表明尽管绝大多数的苯胺及其衍生物的超声光催化反应并不一定都存在协同效应但是其超声光催化的速率均分别比光催化和超声波降解的反应速率高。

2.2 声电联合技术

声电联合技术是以电化学氧化降解为基础通过超声波的空化效应提高电化学氧化降解效率的一种协同处理技术。采用超声波协同电化学氧化法处理苯胺溶液考察了超声时间、苯胺浓度、溶液pH、电解电压、电解质浓度等因素对苯胺降解率的影响。试验结果表明在超声波与电化学联合作用下苯胺降解率随降解时间的延长而提高胺浓度无论高低声电联合作用完全去除苯胺只需30min电化学单独作用完全去除苯胺约需要120 min苯胺初始浓度较低时其降解率较高随着pH的增大苯胺降解率先降低后提高pH为10左右苯胺降解率最高电解质Na2SO的浓度对苯胺降解率影响不大电解电压在4.l2V范围内。苯胺降解率随电压升高而提高电压为16v时其降解率下降。而且,声电化降解技术对电极要求不高并且即便体系的初始浓度、pH、降解电压等条件在较大范围内改变较短时间内都能达到理想的降解率因而声电化降解作为一种高效、简便的废水处理技术具有一定的应用潜力。

2.3 吸附一双催化氧化技术

吸附一双催化氧化技术是将废水用吸附剂吸附后在紫外光和氧化剂双催化作用下的一种处理技术。耿春香等n将苯胺、硝基苯废水利用吸附树脂吸附后再利用过氧化氢作氧化剂在亚铁离子和紫外光的双催化下氧化降解。考察了亚铁离子浓度、过氧化氢浓度等因素对光降解的影响。结果表明在实验条件下苯胺、硝基苯废水经该体系处理12h后去除率最高分别可达99.7%和95.3%。

2.4 电子束辐照降解技术

电子束辐照降解技术是利用高级氧化技术(A0Ps)— — 辐射技术来降解废水的一种技术。边绍伟等以苯胺类化合物中的苯胺为具体对象进行了苯胺水溶液受到电子束辐照后的降解过程和特性研究分别考察了吸收剂量、溶液初始浓度、溶液初始pH和过氧化氢加入量等因素对苯胺辐照降解效果的影响。实验结果表明电子束辐照可以有效降解水溶液中的苯胺当苯胺初始质量浓度为70mg/L吸收剂量为23.7J/g时苯胺降解率91%COD去除率27%。

2.5 加压生化法

加压生化法是在传统生化法的基础上通过提高生化系统的压力来增加氧的分压继而改善系统的氧传递性能有效地克服了传统生化法处理中氧传递限制的一种废水处理新技术。目前对苯胺的去除主要采用物化法而用加压生化法处理苯氧化降解效率的一种协同处理技术。高字等_】 j采用超声波协同电化学氧化法处理苯胺溶液考察了超声时间、苯胺浓度、溶液pH、电解电压、电解质浓度等因素对苯胺降解率的影响。试验结果表明在超声波与电化学联合作用下苯胺降解率随降解时间的延长而提高胺浓度无论高低声电联合作用完全去除苯胺只需30min电化学单独作用完全去除苯胺约需要120 min苯胺初始浓度较低时其降解率较高随着pH的增大苯胺降解率先降低后提高pH为10左右苯胺降解率最高电解质Na2SO的浓度对苯胺降解率影响不大电解电压在4.l2V范围内。苯胺降解率随电压升高而提高电压为16v时其降解率下降。而且,声电化降解技术对电极要求不高并且即便体系的初始浓度、pH、降解电压等条件在较大范围内改变较短时间内都能达到理想的降解率因而声电化降解作为一种高效、简便的废水处理技术具有一定的应用潜力。

除去废水中的六价铬,使用最经济的化学沉淀法就行,详细的内容您可到http://www.ermsbj.com/jishuzhongxin/kejiyanfa/39.html查看相关的技术说明。

⑶ 印染废水含有什么物质

纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一,废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。
印染废水的水质复杂,污染物按来源可分为两类:一类来自纤维原料本身的夹带物;另一类是加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。
分析其废水特点,主要为以下方面:
水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈。因化纤织物的发展和印染后整理技术的进步,使PVA浆料、新型助剂等难以生化降解的有机物大量进入印染废水中,增加了处理难度。
由于不同染料、不同助剂、不同织物的染整要求,所以废水中的pH值、CODCr、BOD5、颜色等也各不相同,但其共同的特点是BOD5/CODCr值均很低,一般在20%左右,可生化性差,因此需要采取措施,使BOD5/CODCr值提高到30%左右或更高些,以利于进行生化处理。
印染废水中的碱减量废水,其COD Cr值有的可达10万mg/L以上,pH值≥12 ,因此必须进行预处理,把碱回收,并投加酸降低pH值,经预处理达到一定要求后,再进入调节池,与其它的印染废水一起进行处理。
印染废水的另一个特点是色度高,有的可高达4000倍以上。

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⑷ 印染废水的排放标准

印染废水的排放标准为《纺织染整工业水污染物排放标准》( 4287-1992)。
第一类:能在环境或动植物体内积蓄,对人体健康产生长远影响的有害物质,最高允许排放浓度列表5-4。
第二类:其长远影响小于第一类的有害物质,最高允许排放浓度列表5-5。
表5-4 序号 有害物质名称 最高允许排放浓度(毫克/升) 1 汞及其无机化合物 0.05(按Hg计) 2 镉及其无机化合物 0.1(按Cd计) 3 六价铬化合物 0.5(按Cr6+计) 4 砷及其无机化合物 0.5(按As计) 5 铅及其无机化合物 1.0(按Pb计) 表5-5 序号 有害物质或项目名称 最高允许排放浓度 1 PH 6-9 2 悬浮物(水力排灰、洗煤水等) 500毫克/升 3 生物需氧量(5天20℃ 毫克/升 4 化学需氧量(重铬酸钾法) 100毫克/升 5 硫化物 1毫克/升 6 挥发性酚 0.5毫克/升 7 氰化物(以CN-计) 0.5毫克/升 8 有机磷 0.5毫克/升 9 石油类 10毫克/升 10 铜及其化合物 1毫克/升(按Cu计) 11 锌及其化合物 5毫克/升(按ZN计) 12 氟的无机化合物 10毫克/升(按F计) 13 硝基苯类 5毫克/升 14 苯胺类 3毫/升

⑸ 印染 废水 苯胺类 主要是什么带进来的

目前我国印染来行业采用的染料自70%为联苯胺型偶氮染料,这是印染污水中苯胺类污染物的主要来源。目前我国代用染料在使用性能和廉价性方面仍无法与联苯胺型偶氮染料相媲美,因而绝大部分印染企业仍选择使用联苯胺型偶氮染料,而不用代用染料,导致废水中苯胺类居高不下。苯胺本身是一种高毒性物质,具有致癌、致畸、致突变的效应,属于苯的氨基化合物,长期与这类物质接触会引起中毒。

⑹ 印染废水苯胺和六价铬怎么处理

染料生产废水含有酸、碱、盐、卤素、烃、胺类、硝基物和染料及其中间体等物质,有的还含有吡啶、氰、酚、联苯胺以及重金属汞、镉、铬等。这些废水成分复杂.具有毒性,较难处理。
因此染料生产废水的处理.应根据废水的特性和对它的排放要求.选用适当的处理方法。例如:
去除固体杂质和无机物,可采用混凝法和过滤法;
去除有机物和有毒物质主要采用化学氧化法、生物法和反渗透法等;
脱色一般可采用混凝法和吸附法组成的工艺流程,去除重金属可采用离子交换法等。
脱色工序需要用到:粉末活性炭,脱色剂
混凝絮凝沉淀需要用到:聚合氯化铝、聚丙烯酰胺(阴、阳、非)。

⑺ 染料生产废水如何进行处理

染料生产废水中含有酸、碱、盐、卤素、烃、胺类、硝基或染料及其中间体等物专质,也含有吡啶、氰、苯酚、联属苯胺或重金属汞、镉、铬等。这些废水成分复杂有毒,处理困难。

因此,染料生产废水的处理必须符合废水的特性及其排放要求。选择适当的处理方法。例如,凝结和过滤可用于去除固体杂质和无机物。有机物和有毒物质的去除主要采用化学氧化法、生物法、反渗透法等。脱色一般可采用混凝法和吸附法组成的工艺,重金属去除可采用离子交换法等。

⑻ 苯胺的危害

1、对环境的危害

苯胺容易挥发,进入水体后,由于分子结构非常稳定,容易导致持久的环境污染,使水体和底泥的物理、化学性质和生物种群发生变化,造成水质恶化。

2、对身体的危害

苯胺的毒性很高,少量苯胺就能引起中毒,而且苯胺通过皮肤、呼吸道和消化道可进入人体,从而破坏血液。



(8)印染废水中苯胺扩展阅读

苯胺在常温下是无色或微黄色的油状液体,接触空气和光线后变黑,有强烈的刺激性气味,稍溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯胺可用水蒸气蒸馏,蒸馏时加入少量锌粉以防氧化。

应用

1、苯胺是染料工业中最重要的中间体之一

在染料工业中可用于制造酸性墨水蓝G、酸性媒介灰BS、酸性嫩黄、直接橙S等;在有机颜料方面可用于制造金光红、金光红g、大红粉、酚菁红、油溶黑等;在印染工业中用于染料苯胺黑;在农药工业中用于生产许多杀虫剂、杀菌剂如敌敌畏、除草醚、毒草胺等。

2、苯胺是橡胶助剂的重要原料

可用于制造防老剂,也可作为医药磺胺药的原料,同时也是生产香料、塑料、清漆、胶片等的中间体;并可作为炸药中的稳定剂、汽油中的防爆剂以及用作溶济;其它还可以用作制造对苯二酚、2-苯基吲哚等。

3、苯胺是生产农药的重要原料

苯胺衍生的N-烷基苯胺、烷基苯胺、邻硝基苯胺、环己胺等,可作为杀菌剂敌锈钠、拌种灵、杀虫剂三唑磷、哒嗪硫磷、喹硫磷,除草剂甲草胺、环嗪酮、咪唑喹啉酸等的中间体。

⑼ 染料废水处理方法的研究进展

纺织染料工业近年来快速发展,目前我国各种染料产量已达90万T,染料废水已成为环境重点污染源之一。染料行业品种繁多,工艺复杂。其废水中含有大量的有机物和盐份,具有CODCR高,色泽深,酸碱性强等特点,一直是废水处理中的难题。本文主要介绍了染纤困料废水处理技术中的物理法、化学法、电化学法、生化法,以及这些技术的特点原理及其近年来研究进展和应用。
1物理法
1.1吸附法
吸附法是利用多孔性固体(如活性炭、吸附树脂等)与染料废水接触,利用吸附剂表面活性,将染料废水中的有机物和金属离子吸附并浓集于其表面,达到净化水的目的。
活性炭具有较强的吸附能力,对阳离子染料,直接染料,酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附功能,但活性炭价格昂贵,不易再生。由壳聚糖与活性炭及纤维素混合制成的染料吸附剂对活性染料和酸慧竖李性染料有优异的吸附能力,其吸附容量分别为264和421MG/G(椰子活性炭吸附容量少于80MG/G)。该吸附剂在水中具有优良的分散性,可采用简单而廉价的接触过滤法处理。
大孔吸附树脂是内部呈交联网络结构的高分子珠状体,具有优良的孔结构和很高的比表面积。吸附树脂可用于去除难以生物处理的芳香族磺酸盐,萘酚类物质。它易再生,且物理化学稳定性好,树脂吸附法已成为处理染料废水的有效方法之一。
1.2膜分离
膜分离技术应用于染料废水处理方面主要是超滤和反渗透。据报道,用管式和中空纤维式聚砜超滤膜处理还原染料废水脱色率在95%~98%之间,CODCR去除率60%~90%,染料回收率大于95%。近年来,用壳聚糖超滤膜和多孔炭膜的新型膜材料来处理印染废水,取得较好的效果。夏之宁等研究了染料废水在超声作用下,通过醋酸纤维素膜的透水率与透盐率,发现超声波在膜分离中有明显的加速传质和去“浓差极化”作用,有超声波作用时其渗透率是无超声波时的1.5倍,对透盐率影响更大,其截留率分别为94%和67%。
2化学法
2.1化学混凝法
化学混凝法主要有沉淀法和气浮法,此法经济有效,但产生化学的污泥需进一步处理。常用的有无机铁复合盐类。近年来国内外采用高分子混凝剂日益增多。天然高分子絮凝剂主要有淀粉及淀粉衍生物、甲壳质衍生物和木质素衍生物3大类。曾淑兰等用NAOH作催化剂将玉米淀粉和醚化剂M反应制得的阳离子淀粉CST,用量为7~15MG/L时,对酸性染料、活性染料的脱色率达90%以上。吴冰艳等用接枝聚合制得的木质素季胺盐絮凝剂处理J酸染料废水,絮凝剂中的季胺离子与废水中的磺酸基团生成不溶于水的物质,投量20MG/L,色度去除率达90%。
方忻兰利用海虾、蟹壳为原料制得的壳聚糖用来处理印染废水,CODCR去除率达85%以上。天然高分子絮凝剂电荷密度小,分子量低,易发生生物降解而失去絮凝活性。人工合成的有机高分子絮凝剂分子量大,分子链中所带的官能团多,絮凝性能好,用量少,PH范围广。代表性的人工有机高分子絮凝剂有PAN-DCD(二氰二胺改性聚丙烯腈聚电解质)、WX系列高分子脱色絮凝剂、PDADMA-A(二甲基二烯丙基氯化铵聚合物)M。 2.2化学氧化法
化学氧化是利用臭氧、氯、及其含氧化物将染料的发色基团破坏而脱色。臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果。但对硫化、还原等不溶于水的染料效果较差。FENTON试剂氧化法,其脱色的实质是H2O2与FE2+反应所产生的羟基自由基使染料有机物断链。FENTON试剂除氧化作用外,还兼有混凝作用。研究表明,用此法处理2-萘磺酸钠生产废水,先用FECL3混凝沉淀后,然后在PH1.5~2.5条件下以H2O22G/GCODCR,FE2+4G/L水,氧化60MIN可去除CODCR99.6%、色度95.3%[19]。
2.3湿式空气氧化法
湿式空气氧化法(WAO)是在高温(125~320℃)、高压(0.5~20MPA)条件下通入空气,使废水中的有机物直接氧化[20]。超临前迟界水氧化(SCWO)是指当温度、压力高于水的临界温度(374℃)和临界压力(22.05MPA)条件下的水中有机物的氧化。它实质上是湿式氧化法的强化和改进。超临界态水的物理化学性质发生较大的变化,水汽相界面消失,形成均相氧化体系,有机物的氧化反应速度极快。MODEL等[21]对有机碳含量27.33G/L的有机废水,在550℃,60S内,有机氯和有机碳的去除率分别为99.99%和99.97%。超临界水氧化法与传统的方法相比,效率高,反应速度快,适用范围广,可用于各种难降解有机物;在有机物的含量低于2%时;可通过自身热交换,无须外界供热,反应器结构简单,处理量大。
2.4光催化氧化法
光催化氧化法常用H2O2或光敏化半导体(如TIO2、CDS、FE2O3、WO3作催化剂),在紫外线高能辐射下,电子从价带跃迁进入导带,在价带产生空穴,从而引发氧化反应。此法对染料废水的脱色效率高,缺点是投资和能耗高。张桂兰等用新型的旋转式光催化反应器,在优化条件下采用悬浮态TIO2时,偶氮染料脱色率达98%。程沧沧等[23,24]分别采用固定床型光反应器和斜板式光反应器对有机染料直接耐翠蓝GL进行了光催化降解研究,经60MIN光照,其降解率分别为83%和81.4%。
3生化法
生化法具有运行成本低,对环境污染少的特点。但染料废水水质波动大,种类多,毒性高,对温度和PH条件要求较苛刻的微生物很难适应。
好氧处理法运行简单,对CODCR、BOD5的去除率较高,对色度的去除率却不太理想。而厌氧处理法对染料废水的色度去除率较高。厌氧处理法污泥生成量少,产生的气体是甲烷,可利用作为能源。但单独使用,效果不理想。黄天寅等在处理酞菁蓝废水过程中,采用气提、吹脱和气浮等物化手段去除原水中大部分NH3-N和CU2+,提高其生化性。
经厌氧处理后,各项指标均可达到污水综合排放标准的一级标准,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%。由于近年来染料向抗分解,抗生物降解的方向发展,单独一种工艺很难取得满意的效果。现在处理工艺正朝向厌氧—好氧联合处理工艺发展。闫庆松等[26]对染料废水采用了厌氧—好氧工艺。厌氧段采用UASB工艺,中温消化,停留时间48H,CODCR去除率可达55%,出水BOD5/CODCR值由0.1提高到0.42,系统内形成颗粒污泥,其沉降性能良好。好氧段采用接触氧化法,经驯化后,污泥对废水的降解能力逐步提高。 高效菌群(HIGHSOLUTIONBACTERIA)是利用复合的微生物群来处理染料废水的方法,菌种现已发展到100多种,如反硝化产碱菌、脱氮硫杆菌、氧化硫硫杆菌等。它可以针对不同的废水配成不同的菌群去分解不同的污染物,具有较高的针对性。高效微生物群将有机物分解成SO2、H2O以及许多对水质没有影响的有机小分子。运用H.S.B技术处理无锡某染料厂生产的分散染料、酸性染料(CODCR浓度达2000~2500MG/L)的废水,出水CODCR小于100MG/L,平均去除率为92.68%。苯胺去除率94%,酚为93%,氨氮为92%,色度均在50倍以下[27]。为了增加优势菌种在生物处理装置中的浓度,提高对染料废水的处理效率,通常将游离的细菌通过化学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,高效脱色菌群固定在活性污泥上,脱色酶活力提高70%。
4电化学法
电化学法治理废水,实质是间接或直接利用电解作用,把染料废水中的有毒物质转化为无毒物质。近年来由于电力工业的发展,电力供应充足并使处理成本大幅降低,电化学法已逐渐成为一种非常有竞争力的废水处理方法。染料废水的电化学净化根据电极反应发生的方式不同,可分为内电解法、电凝聚电气浮、电催化氧化等。
应用最广泛的内电解法是铁屑炭法。靳建永用铁屑内电解法对5大类11种染料废水进行脱色处理。研究表明,对中等色度和浓度的废水,脱色率在96%以上;加入助剂可使废水CODCR去除率在70%以上。内电解法的优点是利用废物在不消耗能源的前提下去除多种污染成分和色度,缺点是反应速度慢、反应柱易堵塞、对高浓度废水处理效果差。
在外电压作用下,利用可溶性阳极(铁或铝)产生大量阳离子,对胶体废水进行凝聚,同时在阴极上析出大量氢气微气泡,与絮粒粘附一起上浮。这种方法称为电凝聚电气浮。与化学凝聚法相比,其材料损耗少一半左右,污泥量较少,且无笨重的加药措施。其缺点是电能消耗和材料消耗过大。
电催化氧化是通过阳极反应直接降解有机物,或通过阳极反应产生的羟基自由基、臭氧等氧化剂降解有机物。电催化氧化法的优点是有机物氧化完全,无二次污染。但该法真正应用于废水工业化处理则取决于具有高析氧电位的廉价高效催化电极。同时电极与电解槽的结构对降低能耗也起重要的作用。贾金平等研究了活性炭纤维电极与铁的复合电极降解多种模拟印染废水,有较好的效果。
5结语
染料生产工艺复杂,废水量大且难以处理,污染治理的费用很高。硫化碱还原时排出的含硫废水除使用昂贵的湿式氧化法处理外,其他方法难以达到排放标准。近年来采用加氢还原法,彻底消除了硫化物的污染。汞催化磺化法生产氨基蒽醌改为硝化还原法,彻底消除汞污染。各种新技术的研究和应用大大提高了染料废水处理的效率,降低了处理成本。但治标更要治本,研究发展经济合理的清洁生产工艺与发展高效经济的废水治理工艺同等重要。从根本上降低排污,才是长久之计。

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