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染料废水是指棉、毛、化纤等纺织产品在预处理、染色、印花和整理过程中所排放的各种废水的总称,具有水量大、色度高、组份复杂的废水,水质变动范围大等特性。染料废水处理常用的方法有: 生物处理法、化学絮凝法、化学氧化法、吸附法和电化学法等方法。下面,江苏铭盛铭盛环境为您介绍染料工业废水处理工艺与技术。
染料工业废水会先在工厂进行预处理,到达城市下水道排放规范后进行集中处理。废水经过预处理再排放可改善污水水质,降低城市污水厂处理负荷,同时便于依据不同的废水水质采取不同的预处理手腕。在对染料工业废水处理时,有机物的去除通常以生物法为主,对难于生物降解的印染废水,采用厌氧( 水解) 好氧结合处理较为适宜,对易于生物降解的印染废水,可采用一段生物处理。色度的去除,通常以物理化学方法为主。
1、生物处理法
生物处理法主要经过生物菌体的絮凝作用、吸附作用和生物的降解作用对废水中发色物质予以分离和降解。生物的絮凝和吸附作用属于物理过程,并不能使得染料分子的构造发作化学变化,而生物的降解作用则是应用微生物酶来氧化或复原染料分子,毁坏其发色基团和不饱和键,并经过一系列氧化、复原、水解、化合过程,将染料最终降解为简单无机物,或转化成各种营养物或原生质。
生物处理法可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。好氧处理法对BOD 的去除率较高,去除率可达80%,且运转费用较低。但对复杂大分子物质降解效果较差,仅在50% 左右。故对染料废水色度和难降解有机物的去除率常常不太理想,特别PVA 等化学浆料、表面活性剂和坯布碱减量技术的普遍应用,染料废水CODcr可达3000 mg/L,且可生化性明显降低,BOD/CODcr通常低于0.2,仅单纯采用好氧生物处理,其出水难以达标。相对于好氧处理法而言,厌氧生物处理法在一定条件下可以对复杂大分子物质有明显的降解效果,但单独运用厌氧处理法处理染料废水效果也不理想,仍难以达标排放。因而,在当前染料工业废水生物处理后,通常串联物理化学处理( 混凝沉淀或气浮)作进一步处理。
2、絮凝法
絮凝法是向废水中添加一定物质,经过物理或化学的作用,使原先溶于废水中或呈细微悬浮状态、不易沉降( 或气浮) 、过滤的污染物集结成较大颗粒,以便与水分离的方法,从而使富集在废水中的发色物质分离、去除。絮凝法主要有混凝沉淀法和混凝气浮法,采用的混凝剂可分为无机和有机两大类。无机混凝剂多半以铝盐和铁盐为主,常用的混凝剂包括石灰( Ca( OH)2) 、硫酸铝( Al2( SO4)3·14H2O) 、氯化铁( FeCl3) 、硫酸亚铁( FeSO4) 、硫酸铁( Fe2( SO4)3) 等,以及无机高分子聚合物,如聚合氯化铝,聚合硫酸铁( PFS) 、聚合硫酸铁等。絮凝法常作为单独处理或与生化处理相分离的预处理。
絮凝法对疏水性染料脱色效率很高,色度去除率可达92%以上,但对亲水性染料的脱色效果低,CODcr去除率低。因而,絮凝法常与其它处理方法( 如: 生化处理法、过滤等) 联用,处理后出水: CODcr去除率为70% ~ 80%,BOD5去除率为90% ~ 96%,色度去除率可达70% 以上。絮凝法被以为是最有效、最经济的脱色技术之一,比生物处理方法还更经济,具有工程投资低、占地面积少、处理量大、对疏水性染料脱色效率很高等优势。但絮凝法具有: 对亲水性染料的脱色效果差、CODcr去除率低、处理时间长、生成大量的泥渣且脱水处理艰难等缺陷。
3、 化学氧化法
化学氧化法是借助氧化作用毁坏染料的共扼体系或发色基团是印染脱色处理的方法,是染料废水脱色降解的主要方法之一。化学氧化法通常有:氯氧化法、臭氧氧化、过氧化氢氧化、电解氧化和光氧化方面。其中臭氧是良好的脱色氧化剂,关于含水溶性染料废水如活性、直接、阳离子和酸性等染林其脱色率很高; 对分散染料也有较好脱色效果。臭氧氧化也能够与其他处理技术分离应用;由于臭氧氧化对染料种类顺应性广、脱色效率高,同时O3在废水中的复原产物以及过剩O3,能快速在溶液和空气中合成为O2,不会对环境形成二次污染。因而O3脱色技术具有一定的工业化应用前景。目前应用于工业废水处理的化学氧化法主要是臭氧氧化法。
4、吸附法
吸附脱色的一个主要优点是经过吸附的作用可将染料从水中去除,吸附过程保存了染料的构造。应用于染料工业废水处理的吸附剂主要有: 活性炭,硅聚物、大孔树脂等比表面积大的材料作为吸附剂去除染料色度均具有良好的效果; 高岭土、工业炉渣等低本钱的资料作为吸附剂对染料废水也具有一定的脱色作用。当前工业化处理染料废水的吸附法主要为活性炭吸附法。活性炭作为一种优秀吸附剂早已普遍应用,至今仍是有色废水的最好吸附剂。
5、电化学法
电化学法是应用电极产生的氧化复原剂毁坏染料分子构造而使染料脱色降解的方法。电化学法主要分: 电解法、电气浮除法和微电池法。电化学法是能有效处理染料废水色度、CODcr、BOD 和TSS 的有效的染料废水处理方法。
电化学法处理染料废水通常无需添加化学药品,后处理简单,占地面积少,管理简单,被称为清洁处理法。除阳离子染料外,电化学法对其它的染料废水的脱色率均在90%以上。但在实践运转中,单位电耗和电极资料运用量大,使其发展和普遍应用遭到了限制。
6、Fenton 氧化技术
Fenton 氧化技术是以H2O2为主体的高级氧化技术,Fenton 试剂由Fe2 + 和H2O2组成。Fe2 + 与H2O2反应生成的羟基自由基( ·OH) 具有很强的氧化性( 仅次于氟) ,且无选择性,可以氧化突破有机高分子共轭体系构造,使耐久性难降解染料有机物降解成为无色的有机小分子到达降摆脱色的目的。且Fenton氧化技术操作过程简单、反应物易得、费用廉价、无须复杂设备且对环境友好性等优点,已被逐步应用于染料、防腐剂、显相剂、农药等废水处理工程中,具有很好的应用前景和极大的推行价值。
结论
虽然用物理法、化学法和生化法作为基本处理单元处理某些染料废水能够获得一定的处理效果。但迄今为止,染料废水仍是较难处理理的工业废水之一。