二氧化氯在印染廢水處理中的應(yīng)用研究

1、氧化氯在印染廢水處理中的應(yīng)用研究印染廢水是我國目前主要的有害、難處理工業(yè)廢水之一，主 要污染物有染料、漿料、助劑、纖維雜質(zhì)、油劑、酸堿以及 無機(jī)鹽等。其特點(diǎn)是廢水量大、水質(zhì)復(fù)雜、有機(jī)物濃度高、 難生物降解、色度深、水質(zhì)變化快而無規(guī)律等特點(diǎn)，其中尤 以染料的污染最為嚴(yán)重。其殘存的染料組分即使?jié)舛群艿停?也會造成水體透光率降低，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的破壞。目前國內(nèi)處理印染廢水多以生化法為主，有些也輔以化學(xué)法，但普遍存在處理投資費(fèi)用大、運(yùn)行成本高、處理效果 不佳、色度去除困難等缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，采用物理和化學(xué) 處理法的研究也比較多。通過混凝沉淀、化學(xué)氧化、吸附及 膜技術(shù)等均可去除一定的 COC和色度，其中氧

2、化法對去除度最為明顯。但由于氧化副產(chǎn)物 （如有機(jī)鹵代物和環(huán)氧化合物）或者運(yùn)行費(fèi)用等問題使氯和臭氧的使用受到了限制。二氧化氯作為一種具有強(qiáng)氧化性和氧化過程中很少有有機(jī)鹵代物產(chǎn)生的氧化劑在水處理的氧化消毒及造紙、紙漿 工業(yè)的漂白等行業(yè)已經(jīng)廣泛使用。近年來人們對新型氧化劑CI02在處理廢水方面進(jìn)行了研究，并有用CI02，直接處理印染廢水的報(bào)道。本文對的現(xiàn)狀、作用機(jī)理及發(fā)展趨勢作 綜述和探討。1CI02的性質(zhì)及其脫色機(jī)理 1. 1CI02的性質(zhì)CI02是一種類氯性氣體，溶于水后隨濃度的提高顏色由黃綠色變?yōu)槌燃t色。在 20cc、大氣壓力下，水中氧化氯的質(zhì)量濃度為70mg/ L。二氧化氯氣體在室溫條件下可

3、壓縮為液態(tài)密度為 2. 4kg/L,沸點(diǎn)11oC,熔點(diǎn)一 59cc。CI02極不穩(wěn)定，易揮發(fā)，易分解，一般需將C10，先制成穩(wěn)定性水溶液，在使用現(xiàn)場再配以酸性活化劑后使用或采取C10:發(fā)生器現(xiàn)場發(fā)生直接投加。用于飲水和污水處理時(shí)，二氧化氯 以溶液形式使用。1 . 2CI02的脫色機(jī)理CI02處理印染廢水主要是氧化破壞染料的發(fā)色基團(tuán)和助色基團(tuán)，達(dá)到顯著的脫色效果。在一定條件下，二氧化氯可與DPD(N N乙基對苯二胺）、甲酚紅（鄰甲酚磺酞）、氯酚紅（二氯磺酞）、酸性靛藍(lán)（5 , 5 一靛藍(lán)二磺酸鹽或靛藍(lán) 三磺鹽）、麗絲胺綠 B（芳甲烷染料）、羅丹明B（四乙基羅丹明）和亞甲藍(lán)等顯色劑發(fā)生脫色反應(yīng)。酸

4、性靛藍(lán)在PH78%,對色度的去除率95%，水的循環(huán)利用率可達(dá)72%。鄧麗等人利用CI02進(jìn)行印染廢水脫色的試驗(yàn)結(jié)果表明:兩種活性染料（活性艷紅X 一 3B、活性艷紅K 一 2BP）的模擬廢水均極易被C10氧化脫色，當(dāng)染料與二氧化氯的量濃度比為1: 0. 24時(shí)，兩種活性染料的脫色率均可超過90% ;在二氧化氯的量夠時(shí)，脫色率與染料的初始濃度基本上沒有關(guān) 系；活性艷紅X一 3B的脫色率隨pH的變化增幅較小，而活pH在7性艷紅K 一 2BP的脫色率隨pH的變化增幅很大， 10這一范圍脫色率最高；二氧化氯與染料之間的反應(yīng)速度較快，反應(yīng)15min可基本完成；溫度對活性艷紅X 一 3B影響不大，但對活性

5、艷紅 K一 2BP的脫色反應(yīng)有較大的影響。于德爽根據(jù)某精細(xì)化工有限公司染料廢水處理的生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)研究，提出了采用二氧化氯氧化去除染料廢水中苯胺類物質(zhì)的方法。運(yùn)行結(jié)果表明：當(dāng)污水中苯胺濃度50mg/L時(shí)，容易引起活性引尼中毒； 當(dāng)污水中苯胺濃度W 50ms/L時(shí)時(shí)，采用二氧化氯氧化法可以使出水苯胺濃度降至2mg/ L以下，去除率達(dá)到 95%左右。李益林用二氧化氯直接氧化處理含疏水性染料的印染廢水（COD360my L、色度256倍），經(jīng)PE精密過濾器過濾，出水水質(zhì)為COD64m0l、色度4倍。某純棉色織布廠廢水，含有硫化、還原、分散染料，pH=812，色度=256倍，COD=360mSL;每噸廢水

6、中投加 25gCl02接觸反應(yīng)30分鐘，采用水射氣混合，再經(jīng) PE過濾器精密過濾，出水 COD降到 64mg/ L,色度為4倍。趙茂俊等人利用自制咼純二氧化氯對兩種常用且結(jié)構(gòu)具有代表性的活性艷紅 K一 2G和分散藍(lán)2BLN染料，進(jìn)行氧化脫色研究，作了溫度、pH值、二氧化氯用量等條件試驗(yàn)，并用實(shí)際印染廢水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，取得了良好的效果。在室溫 時(shí)，t=57分鐘，pH值偏堿性條件下，單一染料溶液及混 合染料溶液的脫色率均達(dá)到 90%以上，實(shí)際印染廢水的脫色也在90%左右。pH值、溫度和CI02用量等多種因素對脫色率均有一定的影響：pH值越高，染料脫色率越高。CI02 用量存在一最佳值，與活性艷紅 K

7、 一 2G及分散藍(lán)2BLN染料的最佳摩爾比分別為40及20左右。CI02耗量隨染料起始濃度 的增大而增加（脫色率相同時(shí)）。張春輝等使用二氧化氯對染料和印染廢水脫色進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：二氧化氯對其有很好的脫色效果，當(dāng)原水COD為1592ms/ L、色度為781倍的廢水在不調(diào)節(jié) pH的情況F（原水PH=7. 6）,經(jīng)75mg/ L劑量二氧化氯處理 4h后，COD去除率為68 . 4%,色度去除率可達(dá) 94%以上，水樣幾乎無色。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，pH值對CI02的氧化脫色影響較大，在酸 性條件下有很好的脫色效果。印染廢水多為堿性，直接用CI02進(jìn)行脫色是不利的，需先調(diào)節(jié)廢水的pH值.這是將二氧化氯用于脫

8、色時(shí)必須考慮到的不利因素。2. 2與其它工藝聯(lián)用由于印染廢水中不僅含有染料，而且含有大量染色助劑和洗滌劑等難降解物質(zhì)。CI02作為一種氧化劑，雖然可有效 地氧化染料分子中的發(fā)色團(tuán)，脫色效果顯著，但對于廢水中 的染色助劑如淀粉、海藻酸鈉、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等去除效果很差。因此通常C102氧化法需與混凝、氣浮、吸附、過濾和生化法等組合使用才能達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)。江蘇天倫染織實(shí)業(yè)公司及靖江市第三紡織廠采用混凝氧化氯組合法處理印染廢水，去除率色度為95%, COD為 82 . 5 83 . 7 %, BOM 96 %, SS 為 67. 2 75. 5%, S為86 . 598. 3%,可見出水水質(zhì)色度

9、去除率高，無返色現(xiàn)象，COD等指標(biāo)能達(dá)國家 GB8978-88排放標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)工藝設(shè)備簡單、動(dòng)力能耗少、操作管理方便、工程造價(jià)低，收效快, 值得推廣。賀啟環(huán)對經(jīng)微電解預(yù)處理后的酸性大紅染料配制廢水進(jìn)行二氧化氯催化氧化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：當(dāng)廢水COD=3400ms /L左右，pH: 4,氧化反應(yīng)時(shí)間為 45分鐘，C10投加量為 750mg/L,在催化劑作用下，COD平均去除率達(dá)到88%左右,而單一的C102氧化，其COD平均去除率僅為 28%左右。王九思等采用C10氧化一間歇式活性污泥法處理印染廢水的試驗(yàn)結(jié)果表明：C102氧化脫色效果明顯，當(dāng)C102用量為50ms/ L時(shí)，脫色率可達(dá)85%以上，COD去除率在75%以匕且二者隨 C102的用量增加而增大。C102氧化脫色率受 pH的影響很小，完全可以適應(yīng)在較寬 pH范圍內(nèi)