Ⅰ 染料废水怎么处理
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1.物理吸附法专
采用以活性炭、高孔硅藻属精土、树脂为主等多孔性固体,利用吸附剂的表面活性,充分与染料污水接触,将染料废水中的有机物和金属离子吸附并浓集于其表面,达到染料污水处理净化的目的。
2.化学混凝法
主要采用以聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等水处理混凝剂,依据气浮法、沉淀法。一般使用的无机混凝剂含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,pH范围广。
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条件要求较高,对菌种的要求比较高。
Ⅱ 物化法处理印染废水的研究进展
我国是印染纺织第一大国,而印染行业又是工业废水排放大户,据不完全统计,全国印染废水每天排放量为3.0×106~4.0×106t。印染废水具有水量水质变化大、有机污染物含量高、色度深、pH波动大等特点,过去常采用成本较低的生化法处理即可满足较低的排放标准。
1处理印染废水的物理方法
常用的处理印染废水的物理方法主要包括吸附、混凝、膜处理等。通常地,吸附和膜处理技术作为生物处理的深度处理技术;而混凝技术视具体情况可以放在生物处理工段的前面,也可以放在后面。这些技术都可取得较好的效果。不过一般来说此类技术只是对废水中的污染物进行了相间转移,并没有从根本上消除污染,而且相应材料消耗较大,增加了处理成本,限制了大范围的推广应用。
1.1吸附法
当印染废水与多孔性物质混合或通过由其颗粒组成的滤床时,污染物就会进入多孔物质的孔隙内或者是黏附在表面而被除去。吸附法适用于低浓度印染废水,多用于深度处理。应用最多的吸附剂是活性炭,但单独采用活性炭吸附处理印染废水的成本很高。
近些年来研究的重点主要在于寻找开发新型廉价易得的吸附剂,并对其进行改性来提高吸附性能,其种类和主要性能如表1所示。
1.2混凝法
混凝工艺流程简单,操作管理方便。但由于染料品种繁多,单一混凝剂难以适应成分复杂的印染废水,因此开发新型高效无毒混凝剂,对现有药剂进行改性,争取做到一剂多用是目前该技术发展的趋势。
目前常用的絮凝剂包括无机絮凝剂、有机絮凝剂及生物絮凝剂。无机絮凝剂主要有铝盐、铁盐等低分子混凝剂以及聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁等高分子混凝剂。传统的铝盐混凝一直占主导地位,其絮体小、形态稳定,对大部分染料废水处理效果比较理想,但反应较慢,受温度影响较大且有毒性;铁
盐反应快、絮体大、易失稳沉淀,对疏水性染料脱色效率高,但对亲水性染料脱色不理想,投加量不当会使水体呈现黄色,COD去除率低。有人围绕着铁磁性物质展开研究,通过磁种混凝使非磁性污染物获得磁性,实现磁分离来缩短时间。D.Pak等〔1〕将炼钢过程中产生的废渣粉碎(其成分中含有磁性铁氧化物)来处理纺织废水,沉降速度较FeCl3或PAC大10倍,对色度、SS、TOC、COD、总氮和总磷的去除率都较高;贾宏艺等〔2〕利用磁性纳米Fe3O4颗粒的超顺磁特性,在外加磁场的作用下将磁颗粒、亚铁盐及有机物形成的混凝体迅速沉降下来,COD去除率较只投加亚铁盐时高15%。
有机高分子絮凝剂较无机絮凝剂絮凝速度快且稳定,用量少,受共存盐类、pH及温度影响小,产生的残渣也较少,因此应用前景更加广泛。主要品种有聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚胺等,由于合成高分子有毒性,因而天然无毒的高分子絮凝剂如壳聚糖日益受到重视。但壳聚糖只能溶解于弱酸性溶液,溶解度较小,在壳聚糖分子上引入基团对其进行改性,增强壳聚糖的螯合能力已经成为必然趋势。刘运学等〔3〕对比了羧甲基壳聚糖和壳聚糖对某毛巾厂印染废水的混凝处理效果,在相同工艺条件下前者得到的脱色率和COD去除率都优于后者。
近些年生物絮凝剂发展迅猛,其对水中胶体和悬浮物具有絮凝作用,且无二次污染,具有高效、无毒、絮凝对象广泛、脱色效果独特等优点,但是成本较高,技术上还存在一些问题。
1.3膜分离
膜分离技术由于无相变、设备简单、操作方便等优点,迅速发展日趋成熟并已形成工业化规模,但不适宜直接处理印染废水,否则极容易造成严重的膜污染且难以再生;膜分离技术多用于深度处理,降低和去除残存的有机物、色度并脱除无机盐分,分离前段工艺中形成的微生物、絮凝物或是投加的固体催化剂,与其他技术联用的效果极好,出水可以达到回用标准。丛利泽等〔4〕采用混凝沉淀法对COD高达2500mg/L,色度高达10000倍的印染废水进行预处理,后接膜生物反应器与纳滤膜分离系统组合工艺,处理后COD降到30mg/L,NH3-N降到8mg/L,色度为0,其中纳滤膜主要分离色素等生物难降解小分子物质。浙江某公司〔5〕采用超滤-反渗透联用处理印染废水,超滤可去除部分有机物及色度,更主要是去除可能污堵反渗透膜的胶体、细菌、病毒等杂质,延长了反渗透膜的清洗周期和寿命;反渗透可去除98%的盐分,完全去除硬度,同时对COD、色度也具有极高的去除作用,出水完全达到纯水标准。
2化学氧化方法
化学氧化能够使印染废水中的有机染料发生化学反应而被分解,常用的氧化剂包括O2、O3、ClO2、H2O2、新生态MnO2等。这些氧化剂都能与染料发生氧化还原反应,但由于成本高或效率低导致费用昂贵,于是人们纷纷添加催化剂来提高其氧化性能,通过产生氧化活性更高的˙OH来提高其氧化能力。印染废水中染料的颜色来源于染料分子的共扼体系—含不饱和基团—N=N—、C=C、—N=O、C=O、C=S—、—CH=N—等的发色体〔6〕。˙OH的标准氧化电位高达2.8eV,是除元素氟以外最强的氧化剂,能够有效打破共扼体系结构,使之变成无色的有机分子,无选择地将绝大多数有机物彻底氧化成CO2、H2O和其他无机物。
2.1光化学氧化法
光化学氧化印染废水不受盐离子种类、有机物浓度和pH波动的影响,无二次污染,操作条件温和。利用紫外光照射在TiO2的表面产生˙OH进而氧化有机污染物是当前实验室内最主要的方法,但对于色度较高的印染废水由于光透过性较差而使处理效果不够理想。
于是研究重点正在从利用紫外光的光催化氧化向利用可见光的光敏化氧化转变。因为染料本身就是一种光敏化剂,能够被可见光激发向TiO2转移电子,形成的导带电子被水中的氧捕获,进而形成˙O2-和˙OH,这样协助催化剂被间接激发,从而扩大了可利用光的波长范围,甚至可以直接利用太阳光,极大地降低了处理成本。在实验室内采取的措施有:改变光收集装置透镜聚焦〔7〕、复式抛物线集光器〔8〕、镀发光剂〔9〕、联合类Fenton技术〔8-10〕等,这些都得到了良好的处理效果。在突尼斯占地50m2的光敏化氧化工艺中试装置的运行结果表明,太阳光能够去除难降解有机物和色度〔11〕,甚至较实验室内有更高的效率(量子产率达15%),并提高了废水的可生化性,这在阳光充沛的地区具有极大的意义,只是太阳光的光效率过低,使得处理设施占地面积庞大。
2.2电化学氧化法
关于电化学氧化的研究主要集中在对电极的改进上,以提高电极材料的催化性能,提高电流效率降低能耗。温轶等〔12〕以碳纳米管电催化电极做阳极,不锈钢片为阴极分解处理含活性艳红X-3B的模拟印染废水,在酸性条件下当电流密度为20mA/cm2时可以有效电催化氧化有机染料。A.Sakalis等〔13〕以铌/硼掺杂金刚石为阳极来处理4种偶氮染料,与Pt/Ti相比,电耗更低,效率更高,脱色率高达90%。A.Koparal等〔14〕利用硼掺杂金刚石拉西环形阳极在双极滴流塔反应器中处理碱性红29,其分解率达99%,最优的条件下脱色率和COD去除率分别为97.2%和91%,而电流密度仅1mA/cm2。
实际印染废水往往含有大量无机盐类,导电性较强,无需额外投加电解质。研究表明,当废水中含有卤化物时电解效率会提高,其中NaCl影响最大,不仅能降低电耗,利于絮凝,还能在阳极形成ClO-继续氧化。A.Sakalis等〔15〕还发现Na2SO4也有相似效果可生成S2O32-,但效果没有NaCl明显。
另外通过电解产生的O2或是外界提供的O2还可以在阴极上还原产生H2O2,类似与Fenton试剂联用。JunshuiChen等〔16〕将Fe2+换成Co2+,获得了更强的催化能力,对溴邻苯三酚红的分解更加迅速。
电化学方法处理印染废水快速高效,优点众多,但由于价格昂贵,实际应用并不多,目前着重在对微观机理、中间产物及其毒性的研究。
2.3湿式氧化法
湿式氧化法(WAO)是在高温高压条件下,利用溶解的氧气将废水中有机物氧化的方法。该工艺操作条件苛刻,对反应器要求严格,且停留时间较长。旨在降低反应温度和压力的湿式催化氧化技术(CWAO)近年来受到广泛的重视和研究。
如何使反应条件变得更加温和是湿式催化氧化工艺的关键。有人投加H2O2、O3等氧化性物质来降低操作条件,也有人制备高效催化剂尝试在常压较低温度下处理染料溶液。Sung-ChulKim等〔17〕以10gAl-Cu柱状黏土催化H2O2处理1000mg/L的活性蓝19溶液,常压、80℃下,20min内可完全将其去除,还抑制了Cu的溶出。YanLiu等〔18〕在常温常压下向500mg/L的甲基橙模拟染料废水通入空气2.5h,采用Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3作为催化剂,脱色率、COD去除率和TOC去除率分别可达98.09%、97.50%和97.08%;HongzhuMa等〔19〕在常压、35℃、pH=5的条件下,用CuO-MoO3-P2O5催化氧气处理300mg/L的甲基橙溶液,脱色率仅有55%,而在相同条件下亚甲基蓝10min的脱色率就可达99.26%。
2.4Fenton法
Fenton试剂是由H2O2与Fe2+混合组成的氧化体系,H2O2在酸性条件下(一般pH<3.5)被Fe2+或Fe3+催化分解产生高活性的˙OH和˙O2H,同时Fe离子还具有絮凝作用。W.Bae等〔20〕采用Fenton法处理印染纺织废水时发现Fe离子絮凝的效果远大于自由基的氧化作用。此技术去除效率高,易操作,但是酸性的反应环境会造成设备腐蚀,因此在排放前须进行中和处理,且出水中Fe2+排放浓度高。李绍锋等〔21〕采用Fenton试剂对9种活性染料所配水样进行处理,pH在3~5之间,Fenton试剂对9种染料的降解效果均较好,色度去除率达90%以上,COD去除率在40%~80%之间。反应后的UV-VIS吸收光谱区已无N=N双键及芳香结构的特征
吸收,说明染料分子中此部分结构已被Fenton试剂彻底破坏。单独采用Fenton试剂氧化印染废水中的有机物时H2O2的消耗量过大,处理成本高,一般需与其他技术联用。近年来有人在Fenton工艺里引入紫外〔20〕、草酸盐等或是固定催化剂〔22-24〕,可进一步增强其氧化能力、扩大适用的pH范围和抑制Fe的溶出。JiyunFeng等〔25〕把Fe涂在斑脱土上作为光Fenton催化剂氧化偶氮染料OrangeⅡ,脱色率100%,TOC去除率达50%~60%。A.Durán等〔8〕对比了光Fenton技术在投加草酸盐与否时处理活性蓝4溶液的效果,发现前者有助于创造低pH氛围,提高了反应速率,且COD、TOC的去除率都优于后者。
2.5微波诱导催化氧化法
微波是指波长为1mm~1m、频率为300~300000MHz的一种电磁波。在液体中微波能使极性分子高速旋转,产生热效应;许多磁性物质如过渡金属及其化合物、活性炭等对微波有很强的吸收能力,常作为诱导化学反应的催化剂,当受微波辐射时不均匀的表面会产生许多“热点”,其能量比其他部位高得多,诱导产生高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光解和非平衡态等离子体等多种反应,可以产生高温并形成活性氧化物质,从而使有机物直接分解或将大分子有机物转变成小分子有机物。
张国宇等〔26〕以颗粒活性炭为催化剂微波诱导氧化雅格素红BF-3B150%染料废水,较单独使用微波氧化和活性炭吸附两者时都具有明显的优越性,最优条件下色度和COD去除率分别为99.6%、96.8%。微波辐射能有效解吸活性炭表面的有机物,使活性炭再生并有利于有机物的消解和回收再利用。但是活性炭的机械强度较差,微波、高温及水力扰动都会使其结构受到破坏甚至破碎,从而影响了其催化活性和寿命。近些年来所使用的催化剂逐渐转到金属及其化合物,例如张惠灵等〔27〕用CuO/γ-Al2O3替换活性炭,效果明显,当掺杂CeO2后脱色率又提高30%,还延长了催化剂的使用寿命;洪光等〔28〕以改性氧化铝诱导微波氧化处理雅格素蓝BF-BR染料,催化活性和使用寿命均优于颗粒活性炭。
2.6超声催化氧化法
超声处理效果不受溶液色度影响,并可能实现完全褪色和100%矿化。超声空化能在液体中产生局部高温高压、高剪切力,诱使水分子及染料分子裂解产生˙OH自由基,另外溶解在溶液中的N2和O2也可以发生自由基裂解反应产生˙N和˙O自由基,进一步引发各种反应,使水中有机物矿化成无机物或转换成易生物降解的小分子化合物,还有可能促进絮凝。由于超声波产生的自由基浓度有限,能量转化率低,效果并不理想〔29〕,目前多使用催化剂〔30〕或者与其他氧化技术联用来提高效率。A.Maezawa等〔31〕发现超声提高了光催化分解酸性橙52的效率和TOC的去除率,并且不受Cl-的影响,可能是超声波增加了催化剂的表面积,提高了传质速度,同时在催化剂表面生成的H2O2有利于产生˙OH。Ki-TaekByun等〔32〕在多泡声致发光条件下30min内去除亚甲基蓝,较普通TiO2催化UV快得多,但同时证实了微气泡在崩溃瞬间发出的光对染料的氧化几乎不起作用。JianhuiSun等〔33〕研究表明超声可以显著增加低Fe2+浓度的Fenton试剂氧化酸性黑1的能力,最适条件下30min去除率达到98.83%,避免了普通Fenton含铁污泥的问题。G.Tezcanli-Güyer等〔34〕发现超声对O3和UV有催化作用,可以提高O3的传质,同时在催化剂表面生成的H2O2有利于产生˙OH,当3种方法协同作用时,酸性红7的分解速率大大提高。
符德学等〔35〕采用超声协同钛铁双阳极电解体系氧化含有碱性湖蓝5B的印染度水,集超声空化、阳极催化氧化、电生自由基氧化和电絮凝等技术于一体,COD去除率达到90.2%,脱色率达到98.3%。
3结束语
上述方法用来处理印染废水各有优劣,物理法总体上处理成本较高,其中的吸附法和膜分离技术适合于作为深度处理技术;化学氧化处理效率高、二次污染较少,越来越受到青睐,但直接用于生产则费用昂贵,这限制了这些高效技术的实际应用。比较有效的处理工艺是将化学氧化技术与生化技术结合,充分发挥各自的优势,通过物化处理减少印染废水的生物毒性,提高可生化性,再采用处理成本较低的生化法进一步处理。吸附法和膜分离技术作为出水要求严格的工艺或回用水技术较为合适。
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Ⅲ 染料废水化学处理方法有哪些
染色污水处理常用的化学工艺有以下几种:
中和法:在印染废水中,该法只能调节废水PH,不能去除废水中污染物,在用生物处理法时,应控制其进入生物处理设备前PH在6-9之间。
混凝法:用化学药剂使废水中大量染料、洗涤剂等微粒子结合成大粒子去除,印染废水处理中需用的混凝剂有碱式氯化铝,聚丙烯酰胺、硫酸铝、明矾、三氯化铁等。
气浮法:印染废水中含大量有机胶体微粒呈乳状的各种油脂等,这些杂质经混凝形成的絮体颗粒小、重量轻、沉淀性能差,可采用气浮法将其分离;目前在印染废水治理中,气浮法有取代沉淀法的趋势,是印染废水的一种主要处理方法。在印染废水中气浮处理主要采用加压溶气气浮法。
电解法:该法脱色效果好,对直接染料、媒体染料、硫化染料、分散染料等印染废水,脱色率在九层以上,对酸性染料废水,脱色率在70%以上。该法缺点:电耗及电极材料耗量大,需直流电源,适宜于小量废水处理。
吸附法:吸附法对印染废水的COD、BOB色去除十分有效,由于活性炭吸附投资较大,一般不优先考虑,近年来有泥煤、硅藻土、高岭土等活性多孔材料代替活性炭进行吸附的,对印染废水宜选用过滤孔发达的活性吸附材料。
氧化脱色效率低,仅五层,混凝脱色效率较高,达50-90%之间,但用这些方法处理后,出水仍有较深的色度,必须进一步脱色处理,目前用于印染废水脱水的方法主要有光氧化、臭氧氧化和氯氧化法,由于价格等原因,应用最多的是氯氧化法,其常用的氧化剂有液氯、漂白粉和次氯酸钠,此种方法由于处理成本高和操作运行条件较高,而较少适应。
其中混凝法是向废水中投加化学混凝剂、助凝剂,由于吸附、微粒间的电荷中和(染料废水通常带有负电荷,金属氢氧化物混凝带正电荷)和扩散离子层的压缩等产生的凝聚,形成较粗粒凝聚集,通过沉淀、浮选、过滤方法将它们除掉。混凝法同样可使印染废水达到脱色目的。
混凝法的缺点是投药量较大,沉渣较多,对于某些染料,例如活性染料等,混凝沉淀较困难,投药量有时高达1000mg/L以上。
无机混凝剂(明矾、石灰、硫酸亚铁、三氯化铁等)几乎不能或完全不能去除水溶性染料中相对分子质量小的和不容易形成胶体状的染料,如酸性染料、活性染料、金属络合染料及一部分直接染料。
当絮凝物质轻浮,不容易沉降时,可加少量助凝剂,使其生成良好的絮凝物,提高净化效果。
近几年,国内在染色废水处理方面采用聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝的逐渐增多,它在除色除油方面都有效果。由于碱式氯化铝为碱式盐,相应的氯离子含量较其他混凝剂少,pH值较高。棉纺染色废水的性质是由所含染料的性质决定的。分散、冰染染料废水用碱式氯化铝(PAC)絮凝,处理效果较好。而阳离子型染料废水,由于PAC所形成的胶团不能很好地起到压缩双电层的作用,所以COD和色度的去除率较低。如果改用聚丙烯酰胺等非离子型聚丙烯酰胺或阴离子型聚丙烯酰胺混凝剂,混凝效果就会
Ⅳ 生物学中,有哪些碱性染色剂,哪些酸性染色剂,分类标准是什么
碱性类染料电离后染料离子带正电,可与酸性物质结合成盐。微生物实验室一般常用的碱性染料有美兰、甲基紫、草酸铵结晶紫、醋酸洋红、碱性复红、中性红、孔雀绿和蕃红。酸性染料大多数含有磺酸钠盐,能溶于水,色泽鲜艳、色谱齐全。如酸性红G,中性灰2BL,基绿,吡罗红,健那绿
Ⅳ 活性炭纤维怎样用于染料废水的处理
我们[email protected]可以提供一种用前苏联的技术制造的,粘胶基的活性炭纤维布,指标如下:
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
平面电阻=6Ohm/cm;垂直电阻=1Ohm
非常适合于做电极材料,用于电化学氧化法处理染料废水。大致机理是:活性炭纤维吸附,巨大的面积,产生H2O2,氧化有机分子,可以连续处理。
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Ⅵ 五水偏硅酸钠可以处理阳离子染料的染色废水吗谢谢
1概述
我国是阳离子染料的生产大国,主要生产地在江苏省和浙江省。阳离子染料是腈纶类的专用染料,随着可染型腈纶制造技术的不断完善,阳离子染料的应用推广也不断扩大。阳离子染料废水由于其特殊性,对环境影响较大,采用传统的、单一的处理工艺难以达到处理效果,国外很多阳离子染料生产企业因此被迫停产或转产。随着环境和生态保护要求的不断提高,阳离子染料废水的治理越来越得到重视,合理有效的治理技术在不断发展。
2阳离子染料废水的特点
阳离子染料分子中带有一个季铵阳离子,因其分子结构中阳离子部分具有碱性基团,又称碱性染料或盐基性染料。阳离子染料通常色泽鲜艳,水溶性好,是腈纶纤维的专用染料。阳离子染料的水溶性很强、分子量较小,与水分子结合能力强,其生产废水不仅成分复杂,COD浓度、含盐量高,pH低,而且色度高达几万倍至几十万倍,可生化性差,BOD/COD为0.2左右,有的甚至更低。据统计,每生产1吨染料,要随废水损失2%的产品。废水中总COD主要源于各种难降解的助剂和染料本身,色度则由残余染料造成。
由于阳离子染料含有很复杂的芳香基团而难以生物降解脱色。化学还原或厌氧生物处理虽可使染料中的偶氮双键还原为胺基而脱色,但产生的胺基类中间产物毒性比较大,且部分还原产物在有氧条件下易返色。因此,有效去除废水中的色度显得更为重要。
3阳离子染料废水处理技术
3.1吸附法
吸附法是利用多孔性固体与废水接触,利用吸附剂的表面活性,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。吸附剂结构、性质,以及吸附工艺条件等都会影响吸附效果。吸附剂有活性炭、树脂、天然矿物、废弃物及一些新型吸附材料,吸附剂现正朝着吸附能力强、可再生或回收利用、来源广、价格低的方向发展。
大孔树脂吸附法处理萘系染料中间体生产废水,不仅吸附效率高、处理效果好,而且可从废水中回收宝贵的原料和中间体,是一种切实可行的治理手段,具有良好的应用前景。Duggan
Orna等通过试验确定,褐煤用50%钨酸钠溶液处理后,在800℃下炭化,可以大幅度提高褐煤对碱性染料的吸附效果。李虎杰等研究了酸化后的坡缕石粘土对阳离子染料(桃红FG,质量浓度为500mg/L)的吸附性能,发现当吸附剂投加质量浓度为2400mg/L时,染料的吸附率达92%。谢复青等以结晶紫溶液模拟阳离子染料废水,研究了钢渣对染料的吸附性能及其影响因素。结果表明,在碱性条件下,钢渣对结晶紫不仅吸附速率快,而且吸附容量大。吕金顺用马铃薯渣制备的纤维PAF对含阳离子红染料废水进行了吸附研究,研究结果表明,在实验浓度范围内,PAF对阳离子红染料分子的静态吸附量为11.10mg/g。董丽丽利用新生态MnO2对阳离子染料废水进行了处理研究,发现新生态MnO2对阳离子染料废水具有较好的去除效果和较高的吸附性能,脱色率、COD的去除率分别可达99%和95%。
3.2膜分离法
膜分离技术是近几十年发展起来的一类新型分离技术。具有低能耗、操作简单、可回收有用物质等优点。应用于染料废水处理的膜主要有超滤、纳滤和反渗透三种压力驱动型膜。膜分离技术可有效实现对高盐度、高色度、高COD的阳离子染料废水的处理。王振余等对多孔炭膜处理染料水溶液进行了研究,结果发现,炭膜将染料与水有效分离,其截留率为95%~99%,水的渗透速率范围为65~200L/m2·h·MPa。刘梅红等采用醋酸纤维素纳滤膜,对染料厂提供的高盐度、高色度、高COD的染料废水进行了试验研究,结果表明,纳滤膜技术能有效截留废水中的染料和有机物,而废水中的无机物则几乎100%透过,膜对废水的色度和COD的去除效果较好。随着环保投入力度的加大及膜分离技术的成熟,尽管专业设备的投入和运行成本都较高,但应用趋于广泛。
3.3化学混凝法
混凝法是处理废水常用的方法之一,该方法是通过向废水中投加混凝剂,使水中胶体及悬浮物失稳、相互碰撞和附聚转接形成絮凝体进而使颗粒从水中分离出来以达到净化水体的目的。混凝法的主要优点是工程投资少、处理量大、对疏水性染料脱色效率很高;缺点是需要随水质的变化而改变投料条件、对亲水性染料的脱色效果差、COD去除率低。
由于染料废水的处理效果主要由混凝剂的效能决定,因此目前对于该技术的研究主要集中在所选的混凝剂上。复合混凝剂硫酸亚铁+PAM对于阳离子染料废水中COD的平均去除率可达70%以上。冯雄汉等采用自制的复合改性膨润土对阳离子染料染色废水进行吸附絮凝特性研究,结果表明,复合改性膨润土对阳离子染料染色废水具有优异的吸附性能,以聚丙烯酞胺作助凝剂可使脱色率达99.9%,COD去除率达93%,污泥沉降比仅为1%~2%,并且具有沉降快、适应性强、操作简单、费用低廉等优点。
3.4氧化法
(1)普通化学氧化法
化学氧化法是利用臭氧、氯及其氧化物将染料的发色基团破坏而脱色。常用的氧化法有氯氧化法、臭氧氧化法、过氧化氢氧化法等。氯氧化剂对于易氧化的水溶性染料阳离子染料有较好的脱色效果,但当废水中含有较多悬浮物和浆料时,氯氧化法的去除效果并不理想。采用混凝—二氧化氯组合工艺处理,色度去除率达95%,COD去除率为82.5%~83.7%。
(2)Fenton法
Fenton氧化法是一种高级氧化技术,由于其能产生氧化能力很强的·OH自由基,在处理难生物降解或一般化学氧化方法难以奏效的有机废水时,具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和且无二次污染等优点,而且该方法既可以作为废水处理的预处理,又可以作为废水处理的最终深度处理。林金清等研究了阳离子染料结晶紫在UV/Fe3+/H2O2体系下的均相降解,结果表明,紫外光能促进染料的脱色与矿化。当pH=2.70、H2O2=340mg/L、Fe3+=28mg/L时,结晶紫废水在80min下的脱色率大于99%,COD去除率达到60.1%。
(3)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。常用的光催化剂有TiO2、Fe2O3、WO3、ZnO等,TiO2由于具有无毒、较高的催化能力和较好的化学稳定性等优点,成为应用最广泛的光催化剂,悬浮态纳米TiO2对染料脱色率高,但难以回收。光催化氧化法对染料的脱色是基于有机物的降解,即高氧化活性的羟基自由基首先破坏染料的生色团,然后进一步将染料分子降解为低分子量的无机碳。光催化氧化法对染料降解彻底,不会造成二次污染,是一种值得深入研究和推广使用的处理阳离子染料废水的新方法。对阳离子染料溶液的光催化氧化降解进行研究,光催化氧化对阳离子染料有较好的脱色效果,TOC去除效果也较好。
(4)湿式空气氧化法
湿式空气氧化法(WAO)是在高温(125℃~320℃)、高压(0.5M~20MPa)条件下通入空气,利用空气作为氧化剂将废水中的有机物直接氧化为CO2和H2O的方法。具有处理效率高、氧化速度快、无二次污染等特点。用湿式空气氧化法处理阳离子染料废水,在去除部分有机污染物的同时,可提高其生化降解性。
(5)超临界水氧化
超临界水氧化(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,实质上是湿式氧化法的强化和改进。当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等对处理有机碳含量为27.33g/L的有机废水进行了研究,结果表明,在550℃时,有机氯和有机碳在60s内的去除率分别为99.99%和99.97%。
3.5电化学法
电化学法治理废水,其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,一般主要分为内电解法、电凝聚电气浮、电催化氧化等。
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。通常运用内电解法对废水进行预处理,在去除部分COD的同时,能显著提高废水的可生化性,为后续生化处理奠定基础。电凝聚电气浮与化学凝聚法相比,其材料损耗减少一半左右,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。电催化氧化法的优点是有机物氧化完全,无二次污染,但该方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着重要作用。贾金平等研究了利用活性碳纤维电极与铁的复合电极降解多种模拟染料废水,取得较好的效果。
接触辉光放电电解(CGDE)技术是一种新型的产生液相等离子体的电化学方法。CGDE兼具等离子体化学和电化学技术的优点,其电解过程为,随着工作电压的逐渐升高,通常的法拉第电解将转化为辉光放电电解(非法拉第电解),并且产生大量高能活性粒子(等离子体),该等离子体在溶液中与水分子反应生成羟基自由基,而后者极易与有机分子发生氧化反应,破坏有机分子结构。高锦章等利用CGDE技术降解亚甲基蓝和甲基紫染料废水,试验表明,利用该方法可以使水中阳离子染料完全降解。亚甲基蓝和甲基紫的优化降解条件均为:工作电压700V、pH值9、辉光放电时间45min、Na2SO4用量2g/L。
3.6生物法
生物法降解废水是利用微生物的代谢作用,破坏染料的不饱和键及发色基团,将其脱色降解,传统的生物处理方法分为好氧法、厌氧法、厌氧—好氧法。随着污水处理技术的发展和对染料废水处理技术的进一步研究,许多新型的污水处理技术也逐步在染料废水处理领域中被研究和应用。如生物强化工艺,包括高浓度活性污泥法、生物活性炭技术(PACT)等,还有将膜分离技术与生物反应器相结合的生物化学反应系统膜生物反应器等。
采用改良的UASB反应器对阳离子染料废水进行生物处理实验研究,结果表明:在进水COD浓度为2400~4000mg/L,色度为7500~12,500倍,HRT2.0d的条件下,COD去除率可达到50%~70%,色度去除率在98%以上;同时出水的好氧生物降解性良好。经紫外—可见光吸收光谱分析揭示废水中有机物(COD)和色度的去除依赖于微生物的降解作用。
4阳离子染料废水处理技术展望
由于不同的废水处理技术对不同种类的污染物有着不同的处理效果,即使是相同的阳离子染料废水,但因其染料含量的不同也会影响到废水的处理效果,因此单一的一种水处理技术难以使染料废水达标排放,需要采用不同的水处理技术进行联合处理才能实现经济、高效、达标的目的。因此,阳离子染料废水的处理会朝着各种处理技术优化组合的方向发展,特别是朝着一些高级氧化处理技术或电化学处理技术与物化、生化处理技术相结合的方向发展。我国最大的阳离子染料生产企业之一的杭州近江染料化工有限公司对其废水的处理,首先运用了两级物化-电解-吸附工艺对高浓度阳离子染料生产废水进行预处理,再与低浓度生产废水、生活污水混合,然后采用接触氧化、吸附工艺处理阳离子染料生产废水。结果表明,COD总去除率在99.8%以上,色度总去除率为99.99%,出水各项指标均达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准。
随着人们生活水平的不断提高,对于环境质量的要求也越来越高,相应的排放标准也越来越严格。对于阳离子染料废水,由于其具有色度高、成分复杂、可生化性差等特点,因而是当前工业废水处理的难点,为此人们致力于各种处理效果好、成本低、运行控制简单的处理技术的研究。但最重要的还是要打破以往单纯末端治理观念,注重防治结合的原则,实施清洁生产,进行污染源控制,积极发展新兴的染料生产技术,使资源和能源得到充分利用,减轻末端治理的压力,从而实现可持续发展的战略目标。
Ⅶ 印染废水中一般都有哪些物质
印染废水抄是指棉、毛、化纤袭等纺织产品在预处理、染色、印花和整理过程中所排放的废水。印染废水成分复杂,主要是以芳烃和杂环化合物为母体,并带有显色基团(如—N═N—、—N═O)及极性基团(如—SO3Na、—OH、—NH2)。染料分子中含较多能与水分子形成氢键的—SO3H、—COOH、—OH基团如活性染料和中性染料等,染料分子就能全溶于废水中;不含或少含—SO3H、—COOH、—OH等亲水基团的染料分子以疏水性悬浮微粒形式存在于废水中;含少量亲水基团但分子量很大或完全不含亲水基团的染料分子,在水中常以胶体形式存在。
印染废水中还常带有以下助剂:①中性电解质如NaCl、Na2SO4等;②酸碱调节剂如HCl、NaOH或Na2CO3;③表面活性剂;④膨化剂如尿素等;⑤胶粘剂如改性淀粉、脲醛树脂、聚乙烯醇等;⑥稳定剂如磷酸盐等。
Ⅷ 亚甲基蓝和次甲基蓝作为指示剂有什么区别,可以替换使用吗
一、物质不同
1、次甲基蓝:甲基蓝的代称,是一种芳香杂环化合物。
2、亚甲基蓝:是一种吩噻嗪盐,正电荷不稳定。
二、用途不同
1、次甲基蓝:被用作生物染色剂,用于动物组织学中原生动物活体、细菌、神经细胞的染色。医用消毒剂。
2、亚甲基蓝:亚甲基蓝广泛应用于化学指示剂、染料、生物染色剂和药物等方面。
三、指示剂反应不同
1、次甲基蓝:深蓝色粉末。系强酸性染色剂。闪光红棕色粉末。极易溶于冷水和热水中,呈蓝色。溶于酒精呈绿光蓝色。遇浓硫酸呈红棕色,将其稀释后呈蓝紫色。
2、亚甲基蓝:无水亚甲基蓝是金红色闪金光或闪古铜色光的粉状物,溶于水,酒精,氯仿,不溶于乙醚,其溶液为蓝色;遇浓硫酸呈黄光绿色;稀释后呈蓝色 ;水溶液中加入氢氧化钠溶液后呈紫色或出现暗紫色沉淀。
不能替换使用。
Ⅸ PCB油墨废水呈深蓝色的原因
可能里面含有亚甲基蓝,它是一种碱性染料,在实验室很常见,经常被配制成模拟废水,用来检验吸附法或光催化的效果。以上仅是我的推测,为了确认,必须进行化验才行。