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      印染廢水處理工藝

      瀏覽: 作者: 來源:北極星環保網 時間:2021-02-26 分類:專業分享
      臭氧活性炭法先通過臭氧氧化分解水中的有機污染物,促進水中部分膠體和可溶性有機物絮凝沉淀,同時臭氧使廢水中有機污染物通過開環和斷鏈氧化成小分子物質,更易被活性炭所吸附,并產生少量溶解氧維持活性炭上附著的微生物活性,提高活性炭使用周期

      印染行業歷史悠久,自新石器時代開始,人們就掌握了印染最初的印染技術,而隨著時代的發展,印染業也逐漸成為了國家經濟發展的支柱行業,與之相關印染廢水的處理問題也成為了解決難題。印染廢水是指在印染過程中由于染料未完全吸附染物及輔助染色投加的化學藥劑剩余集合排出的廢水。因此印染廢水成分復雜,難以處理。據不完全統計,我國印染廢水的日排放量達到了3×106~4×106m3,約占整個工業廢水排放的35%,是國外印染廢水排放量的3~4倍,污染物含量的2~3倍,因此印染廢水成為了目前治理環境污染的重要任務。

      一、印染廢水處理分類及研究進展

      印染廢水是一種成分復雜的高濃度有機廢水,因治理困難,處理成本高,成為環境治理的重點對象。在選擇印染廢水處理工藝時需根據水質特征進行技術分析,選擇出水穩定達標,又可兼顧成本的處理工藝。本文主要介紹的處理方法包括物化處理法、化學處理法和生化處理法。

      1、物化處理法

      物化處理法是指利用物理作用和化學反應組成廢水處理系統,分離和去除印染廢水中的不溶性污染物和部分可溶性有機污染物。在物化處理法中處理效果較好的方法有吸附法和膜分離法。

      吸附法是利用溶質對水的疏水性和吸附劑對溶質的親和力,將污染物從水中轉移到吸附劑上。常見的吸附劑有活性炭和硅膠等。雖然利用吸附法可以有效去除印染廢水中的色度和有機污染物,但吸附劑的吸附容量有限,吸附飽和后再生難度較大等原因,因此吸附法在一般廢水處理中使用較少,常用在印染廢水的深度處理中。

      膜分離法是指根據濾膜的顆??讖綄⒉荒芡ㄟ^的污染物從水中截流到濾膜表面,從而達到凈化水體的目的。一般可分為滲透和滲析,具有出水水質好,適應性強和效率高等優點,但存在濾膜易污染,運行費用高等問題。

      2、化學處理法

      化學處理法是指通過物質之間的化學反應改變污染物的物理化學性質,使其降解成大分子顆粒物,進而從廢水中去除的目的。在化學處理法中研究較多的是高級氧化法和電化學法。

      高級氧化法(AOP)是由Glaze等首次提出,是利用羥基自由基(·OH)的強氧化性,與水中污染物發生氧化還原反應,從而將污染物從水中去除。本文主要介紹高級氧化法中臭氧氧化法,Fenton試劑氧化法和光化學氧化法。

      臭氧氧化法處理污染物分為兩種途徑,一種途徑是臭氧直接將污染物氧化為無機物。另一種是通過臭氧分解產生羥基自由基(·OH),利用強氧化性,使污染物發色基團中的不飽和鍵斷裂。

      光化學氧化法是通過氧化作用和光催化協同促進反應速率和氧化能力的一種水處理技術。光化學氧化法可分為直接氧化與間接氧化,其中光分解,光敏化氧化是在光照條件下,直接使水中污染物分解。光激化氧化和光催化氧化是通過產生·OH間接氧化污染物。陳志錚等利用UV/TiO2光催化氧化法處理印染廢水,印染廢水處理效果良好。崔迪等通過光催化氧化裝置處理印染廢水,出水水質較好。

      電化學氧化法根據氧化原理分為兩個過程,一是通過陽極直接將污染物氧化為無害物質,二是通過陽極產生可變價的金屬鹽溶液,通過鹽溶液氧化作用,將污染物氧化降解成無害物質。

      3、生化處理法

      生化處理法按需氧量可分為好氧生物法和厭氧生物法。好氧生物法是利用好氧微生物和兼性厭氧微生物的生化作用來完成處理廢水的過程。通過向廢水中通入氧氣提高好氧微生物的生化作用,利用生化作用轉化廢水中難降解污染物。好氧法由于單一處理效果并不理想且后期運行費用高,一般應用于廢水深度處理。

      生物的代謝作用,將廢水中的有機污染物轉化為甲烷和二氧化碳。厭氧生物法同時適用于不同濃度廢水,對染料中的偶氮基、蒽醌基和三苯甲烷基均可降解,因耗能少而被廣泛應用好氧-厭氧技術的主要原理是利用好氧作用和厭氧作用相結合,通過生物降解作用協同處理廢水中難降解有機污染物,并且厭氧反應能降解部分有機酸。

      二、活性炭吸附法及其組合工藝在印染廢水處理中的研究進展

      活性炭是將有機原料,如煤炭、木料、硬果殼、樹脂等為原料,在高溫下碳化、活化而成?;钚蕴靠紫堵蚀?,表面具有無數細小空隙,因此具有優良的吸附性和極大的吸附容量。但由于微孔直徑在2~50nm之間,同時具有強親水性,限制了大分子及疏水性染料在活性炭內部的擴散。因此活性炭吸附法對中低分子和水溶性染料吸附性較好,對于大分子和疏水性染料吸附性能較差。因此單獨使用活性炭法處理印染廢水的效果并不能滿足我們對水質的要求,采用組合工藝可提高出水質量,去除多種污染物并且能降低處理成本。目前,活性炭組合工藝處理印染廢水主要包括化學氧化-活性炭法,臭氧-活性炭法和微波-活性炭發。

      1、化學氧化-活性炭法

      化學氧化-活性炭法是將化學氧化法和吸附法相結合,先利用氧化法將印染廢水中的有機污染物氧化成無機物和小分子顆粒,然后通過活性炭將廢水中的小分子顆粒吸附到活性炭上,再將活性炭從廢水中分離,從而凈化水體。而與此過程相反的活性炭-化學氧化法的作用機理則是先通過活性炭的吸附作用,將印染廢水中有機污染物轉移到活性炭表面,維持有機污染物的高濃度,在活性炭表面與污染物發生氧化還原反應,提高污染物去除率。兩種方法適用的印染廢水濃度不同。前者適用于高濃度印染廢水,后者適用于中低濃度廢水。

      2、臭氧-活性炭法

      臭氧-活性炭法是將活性炭物理吸附作用,臭氧氧化作用,生物降解作用三者融合為一體的新型水處理技術。臭氧具有強氧化性和促進絮凝的作用。臭氧-活性炭法先通過臭氧氧化分解水中的有機污染物,促進水中部分膠體和可溶性有機物絮凝沉淀,同時臭氧使廢水中有機污染物通過開環和斷鏈氧化成小分子物質,更易被活性炭所吸附,并產生少量溶解氧維持活性炭上附著的微生物活性,提高活性炭使用周期。這使得在保持臭氧和活性炭本身優勢的同時協同作用,提高出水水質。

      3、微波-活性炭法

      微波-活性炭法是利用微波的輻射性能和活性炭的吸附性能結合的新型處理工藝,微波具有很強的穿透能力,使廢水中的極性分子高速旋轉達到熱效應,產生的高溫使得有機污染物降解成無機物,并通過活性炭的吸附作用吸附去除。同時微波的非熱效應可以加快有機污染物分子鍵的斷裂,提高有機污染物的去除率并且不會產生二次污染。


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