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    臭氧氧化处理分散性染料工业废水的工艺 浙江污

    更新日期:2022-01-20 13:01
    铭盛环境——工业污水,工业废水处理专家,提供污水处理解决方案

     

      分散染料废水具有高复杂成分,色度及处置难度大的特性,是高浓度有机废水较难处置的工业废水之一,而且,我国作为染料加工生产的大国,其产量占领全球的62%-75%,据数据统计,每吨染料的生产均有2%的产物随废水排出,不只形成染料的大量流失,带来宏大的经济损失,并引致环境污染问题。依据美国C.I的剖析,分散染料的品种数以万计,其具有复杂的构造、难降解性及可生化性低的问题,显性或潜在的毒性宏大,一旦未经处置直接排向水体,将对水体微生物环境及土壤形成明显的伤害,进而危害人类生存环境,面对如此紧迫形势,加之节能减排政策的引领,如何高效、清洁的处置分散染料实践生产过程的废水至关重要。而基于臭氧氧化处置办法可高效的处置难降解或降解时间长的有机物,但具有氧化选择性的缺陷,研讨将其与紫外线、活性炭等技术交融,探求其结合应用的工艺和效果,以期为相关研讨提供有效参考。

     

      1、臭氧氧化废水处置办法的根本原理

     

      臭氧氧化工业废水处办法是以臭氧氧化剂为基料,对染料废水实施净化、消毒灭菌处置,在处置过程中,臭氧与废水之间产生的反响异常复杂,详细触及如下反响过程,首先臭氧气体分子从气相中扩散至相间界面处,然后两相中的反响物质浓度在界面到达近似程度时,就会呈现出物理均衡状态;随后,臭氧会从相见界面上扩散至液相之中实施化学反响,最终,基于浓度梯度引发反响产物的扩散。在各类生化、物化的作用下,臭氧可将废水中高分子的有机物转化为低分子,将非极性物质转化为极性物质,为此,臭氧并非显著降低废水的有机物,但可应用其强氧化性改动有机污染物的构造和性质,将难降解或降解时间过长的有机物转变为易于氧化解说的小分子物质。

     

      分离以往研讨,臭氧氧化主要应用臭氧分子及其水相中合成的羟基自在基,而完成对苯酚、甲苯及苯酚等芳香族化合物具有高效的降解作用,可见,其处置工艺存在两种途径,如图1所示,一是直接氧化,由于臭氧剖析本身呈现出亲核、亲电性等特质,容易与废水中有机物产生相应反响,进而攻破苯酚、苯胺类污染物官能团的邻位,进而产生可生物降解的酸类物质;二是,O3分子遭到催化作用下产生羟基自在基,进而构成链式反响,经过羟基自在基来间接完成氧化作用,到达对各类有机污染物的降解作用,完成废水处置。

     

     

      2、臭氧氧化废水处置的结合技术剖析

     

      分散染料中难以降解的苯胺类、苯酚类有机物存在一定的生物毒性,而臭氧氧化废水处置技术,应用O3分子的氧化作用能够公平有机污染物中的不饱和键,应用羟基自在基的间接氧化毁坏苯环和复杂的杂环构造,将芳香族有机物氧化为长链脂肪酸,以此到达废水的污染物降解。但是臭氧氧化的废水处置办法,也存在既定缺陷,诸如O3生产制备本钱畸高,但应用效率低,增加了处置本钱,且O3与有机污染物的氧化反响存在较强的选择性,臭氧在短期内或低剂量下,无法将废水中的有机污染物彻底矿化,氧化效率和处置效果受限。而为提升O3氧化效率,加速分散染料中废水有机污染物的合成速率,臭氧结合技术应运而生,研讨主要引入以下两种。

     

      2.1 臭氧/紫外光结合技术

     

      臭氧/紫外光结合技术也即以紫外线为能源,O3分子为氧化剂,让O3分子在紫外线的催化作用下,合成出更多的·HO来强化O3分子的氧化才能,以提升分散染料废水中有机污染物的才能。该结合技术之所以较单独臭氧氧化处置技术的氧化效率高,是由于在紫外线作用下,废水中的有机污染物可产生活化反响,而且?HO既能够由O3分子本身合成,也可降解中H2O2催化作用下由O3分子合成产生,由此便可极大的提升废水有机物的降解效率。

     

      2.2 臭氧/活性炭结合技术

     

      活性炭属于物理吸附法,主要应用活性炭的外表活性,将废水中的污染物汇集其外表从而到达排污处置的目的,因其具有可反复应用性,是目前分散染料废水处置中最常用的办法,而臭氧/活性炭结合技术便充沛应用了臭氧氧化与活性炭的吸附效应,先应用臭氧的氧化效应来提升有机物的可生化性,并让胶体状、溶解态的有机物产生絮凝生成可沉淀、能滤除的物质,以有效去除废水中的色度、嗅味、铁和有机物,而活性炭可吸附废水中小分子物质和臭氧,应用汇集的臭氧进一步氧化降解有机物,完成废水的净化处置。

     

      3、臭氧氧化处置结合技术的工艺办法及效果剖析

     

      为探求臭氧氧化处置分散染料实践生产废水的结合技术,以及其处置效果,研讨将采用实验办法,实施详细剖析。

     

      3.1 实验办法

     

      实验中采用的是直径、高分别为800mm2000mm的臭氧/紫外光或活性炭发作器,有效容积为1m3,每个40mm在反响器底部由下往上每距离400mm设定4个取样口,应用内置气泵紧缩空气中的氧化转化臭氧,且臭氧浓度可经过外部旋转钮实施实时调理,最大功率为15g/h。同时,采用密封圆筒作为分散废水与O3实施氧化的反响器,且内部竖向平均布设20根紫外光灯,以石英玻璃管罩住,底部为微气泡发作器,顶部为漏斗式废气回收设备,应用活性炭吸附废气中残留的臭氧,然后排入空气中。

     

      3.2 实验资料

     

      研讨采用某分散染料分散蓝偶氮实践生产中产生的废水为研讨对象,分散染料生产过程为4步,2-氰基-4-硝基苯胺经加成、氧化闭环后,得到3-氰基-5-硝基苯胺-2-1苯并异噻唑,然后应用硝酰硫酸为重氮化试剂,让其经过重氮化反映取得重氮组分,以N-乙基-N-氰乙氧乙基间甲苯胺()为巧合组分,经由巧合反响得到产品发色体,最后,应用砂磨、分散打浆、喷雾枯燥得到所需的分散蓝染料。该类染料中废水主要为蒸馏、水洗、压滤过程中排出的混合废水,其包含染料、中间及副产物及有机污染物等,废水为强酸性,色度为1200-1500倍,总氮为500-550mg/L,氨氮为20-30mg/L

     

      3.3 实验指标

     

      CODcr为分散染料废水中有机污染物的中心参数,研讨采用2h哈希快速消解分光光度法,以光度计测定其吸光度,实践丈量中将2mL水样、3ml消解液和定量的HgSO4置入消解管作为Cr掩蔽剂,在150℃下消解2小时后冷却至常温,以光度计测定CODcr值。同时,应用紫外分光光度计全波段扫描分散染料废水,得出最大吸收波长的吸光度来表示精臭氧结合技术处置后的废水脱色状况,计算公式为:

     

      上式中,A0Ai分别为臭氧氧化前及氧化后的吸光度。

     

      3.4 实验结果

     

      为考证单独臭氧氧化处置废水办法与臭氧结合技术办法的差别性,研讨选用400mg/L的分散蓝染料废水,纯氧流量控制为6g/h40min处置时间,实验中,以min为时间单位,分别在0102030405060等时间点从反响器取样,对丈量数据实施标号,在同等浓度下应用3种臭氧氧化处置办法实施废水处置,所得结果如图2、图3所示。

     

     

     

      分离图2、图3可知,在同等的反响时间和废水浓度条件下,采用单纯臭氧氧化、臭氧/紫外光结合技术、臭氧/活性炭结合技术等废水管理办法,关于CODcr去除率及脱色效率最优的为臭氧/紫外光结合技术,以该结合技术实施废水处置办法,效率和效果更优,其可为分散染料实践生产中废水的净化排污及节能提供有效支撑。

     

      4、完毕语

     

      臭氧氧化是是合成高浓度、复杂组分的分散染料废水最常用的办法,但是单纯的臭氧氧化办法,表现出较强的选择性,废水有机物氧化速率慢,处置效率不高,在理论应用中存在较大的局限性。为补偿该项缺乏或缺陷,上述研讨交融活性炭、紫外线等生物或化学处置技术,在催化或吸附作用的影响下,可快速降解、去除沉淀的有机危害物、色度等的优势,将其与臭氧氧化技术结合,用以改善分散染料废水处置的工艺办法和流程,且考证了实践应用效果