染料廢水處理方法

1、染料廢水處理方法欒斜是炎與人們生活緊密唳系的化學晶.著色物頃駆處可見.岡此大電染料被應用F紡織染整、造紙、皮革、塑料*橡膠、食品和制藥等諸多工業(yè)鎮(zhèn)域5墊科在較扮黃化世界的同時.其生產(chǎn)與使用過程中產(chǎn)生的毒性染料股水又會嚴重污染自納界的水悴瓷源.水生植物rtiJ料吸收了部分町見光，其光卅作用湮到嚴匝吧響訃鎮(zhèn)些誥料或直降解物-貝進入人作.可誘枝融癥、畸形、導做突變.危害人們身怵健康的所以必需加強染料廢水污染治理工作的力度.直屮.紡織卬染廢水是壞保行業(yè)關注的走點印染腹忒拮放的壞境污染和處理的成本較大問題己成為當前陰礙印染疔業(yè)發(fā)展的瓶頸.所以.熱料廢水的處螂攻二機冋吐利用己成為印染企業(yè)必須面對與解進的問

2、題“解決韜料廢水的污染有蔭種方式.一是源弘治理.盡呈減少惓水的產(chǎn)生；二是終端治理.在梟料廢水撐放加逓過各種水汚染控制于段.佚之判達國塚卄故標準.活性樂料具目價格低廉、1：藝簡、色軍度高等諸參優(yōu)點、是纖雜素纖堆紡織品梁色申便用廉廠i乏、用雖瑕大附陰離子型染料。其缺點是垛色過程小存在染料的水解，造成染料的觀曲，闿誡大雖浮色.降低紡如品聞摩擦牢!因此.卬染廣中活件渠料染色石需要務逋水洗丁藝衆(zhòng)洗除織拘I.的浮色浄洗工藝也成為紡織品活性染料染色廢水丄耍秦源.傳統(tǒng)掙洗工藝使用的凈洗劑迪常是基于表面活性劑的貝配產(chǎn)物I*不但無法徹底洗凈殘留在織物上的活性舉料浮色.而且會給活性染料廢水處理產(chǎn)生新的環(huán)境負擔化據(jù)統(tǒng)

3、計.活性染料水洗工藝消耘的凈洗劑計及洗下的浮色染料*使得活性製料染芭加工產(chǎn)生的1/3COD與染后凈洗有關5此外掙洗工藝消耗了大量的忒與能源活性業(yè)料木洗1:藝瑕后續(xù)曠術處理的成木占氏染色成木的50%以上叫撮留計全世界每年約有2800001合成染料廢水構放.而上萬種具有不同旦雜芳壞結構的染料便這蘭狀的pH、潯氧、何機無機化合物的含蚩肉不相同.訓常水、陽光、肥層、牡化劑、晉通徴生物均不能便諜料褪色或降解常戒生活用水的活性河泥法對染料廢水處理收效甚微.岡此必須通過匕門段處理染料廢水。如圖1-1,化學法、物理法和生物法以及兒種方法的聯(lián)合應用是日前染料廢水處理常用的兒種方法.圖|染*+股水處理技術分矣Fi

4、gl-lTreatmentmeIhodsforthereinovalofdyesfromwater化學方法（1）氧化法氧化法簡單易行，因此廣泛用于印染廢水處理中，其屮臭氧（OJ氧化法已匸業(yè)化規(guī)模應用.氧化法采用不同的方式催化（或活化）反應，破壞染料分子中的芳香壞導致染料脫色，除6外.NaOCl、出O2也被作為氧化劑應用.由于氯氧化法會產(chǎn)生有訴有害小分子現(xiàn)己很少用03能夠作用芳香環(huán)和C=C鍵產(chǎn)生按基化介物叩.因此對染料廢水的脫色效果較好，但對水屮的辻原、硫化及涂料等懸浮物脫色效果基。O直接作用主要是針對不飽和鍵，具有選擇性.只能部分降解有機化合物，產(chǎn)生大雖小分子冇機物形成次生污染，有時需要后處理

5、，同時Oj在水中濱解度小、不穩(wěn)定也是氏號獨處理染料廢水存在的問題II前研咒多偏覓聯(lián)合活性炭叭H2O2.紫外（UV）輻照等提高其氧化效率的臭氧高級氧化技術。Zhang等1對比研咒了O：聯(lián)合TiO“活性炭催化對亞屮基蘭的降解作用能筋同時達到脫色與COD高效去除的II的。6處理法利用效率較低.因此總體的運行運費較髙。h2o2可使大多數(shù)的有機化合物降解，具有高效，二次污染小等優(yōu)點，但其起作用的pH范圉比校窄，成本和能耗較髙心）在酸性條件下，常需加入Fe2Cu2+,Cc等作為価化劑，形成活性n111基（OH）從而降解染料發(fā)色基團。Fc2+/H2O2合稱芬頓（fenion）試劑,能氧化多種有機物且無選擇性

6、,同時Fc“具有混凝作用山）但芬頓試劑中的H2O2和Fc的利用率較低.Kurbus等研究發(fā)現(xiàn)UV.O3及Fc輔助的比。2均能有嫂使染料廢水脫色，雖然Fc2*/H2O2脫色速度快，但COD仍然很高.需要后處理.UV/H,02處理后COD值晟小.光催化氧化與電解氧化屬于新型染料廢水處理技術，前者高效節(jié)能，污染物降解徹底，可用的催化劑通常為半導體材料，fjTi6、ZnO、FC2O3、CdS、ZnS、Nb2O5等2。TiCh因為化學、生物學及光催化性質(zhì)穩(wěn)定，無毒，低價易于制備而最為常用.但TiO?在可見光下無催化活性，紫外光下才能活化催化。電解氧化利用電化學過程產(chǎn)生的高活性氧化還原態(tài)物質(zhì)破壞染料發(fā)色結

7、構.實現(xiàn)染料廢水的有效處理其采用石墨、鋁板等做電極，廢水原成分NaCI,Na2SO4等做電解質(zhì)，電解氧化染料分子.趙玉華等（心比較了炭氈、鋁皮、鐵應為陽極.石農(nóng)柱為陰根二種T藝發(fā)現(xiàn)出水抵氮含雖均增高.該法不能徹底降解偶氮類染料。電化學法無需加入化學藥品，但電耗及電極材料用雖都較大，還需進一步改良.（2）化學絮凝法化學幕凝法是向水中投加髙分子累凝劑，通過橋連作用、壓縮雙電層、網(wǎng)捕港打等作用方式，使廢水中的膠休及懸浮物聚集成較大的顆粒而較易沉降的一種廢水處理方法。這種處理方法效果穩(wěn)定，工藝成熟、是染料廢水處理經(jīng)常采用的方法Z-，其用大的優(yōu)點是可以有效處理高濃度的染料廢水I.無機絮凝劑和侑機絮凝劑是

8、常見的兩類劉凝劑，通常悄況下，有機劉凝劑的脫色效果要好于無機眾凝劑.但該法盅消耗大雖的劉凝劑，操作費用校髙，導致該技術不能大范幗便用.仃研究報道將兩者芟合獲得兼具兩淆優(yōu)點的幕凝劑，任瘢宇等g用無機凝聚劑聚詼PFS）和仃機髙分子凝聚刊（HL-08）兩步法對活性染料廢水進行處理，色度去除率達96%,CODCr去除率達98%.累凝沉降法中處貝最終汚染物凝結所產(chǎn)生的淤泥是一個棘手的問題，因此該法口骼多作為其他處理方法的輔助F段，此外，町回收再利用的絮凝刑成為其研尤方向呦生物法生物法是利用微生物在生長過程中所產(chǎn)生的算種幽類對廢水中染料氧化、還原、水解，晟終降解為無機物或轉(zhuǎn)化為營壽物質(zhì)。然而最常用的活性汚

9、泥法對染料的去除脫色效率非常低，學者將視角轉(zhuǎn)向能降解染料微生物的發(fā)現(xiàn)與改良屮.通過研允發(fā)現(xiàn)真菌、細蘭、藻類等微生物均具有良好降解染料性能.（1）真菌降解法克菌降解是利用克菌產(chǎn)生的齊種酶類降解或者細胞門身分解代謝在環(huán)境中存在的難降解存害物質(zhì)。真茵細胞的降解能力具有適應性強、效率高、能耗低、應用范禺廣的優(yōu)點，在染料廢水降解屮研究較多的有酵母菌（紉，白腐真菌，多孔闔“,曲霉,擔子菌.白腐真菌對染料有廣譜的脫色和降解能力，其中以黃抱原毛平革菌切為代表.真菌的脫色降解一般認為有兩個階段，先是真1T蘭絲體吸附染料，再利用菌體產(chǎn)生的次級代謝物對染料降解，降解可能是由r克菌產(chǎn)生的鏈過氧化酶及其他過氧化勵酶系以

10、及小分子還原物所致白腐真菌在液體下培養(yǎng)較難，同時它不是從污水屮篩選的菌株，降解商系不穩(wěn)定，馴化條件對脫色及降解能力彫響校大。具仃脫色降解活性的真菌茵種篩選和脫色機理的研究有待進一步深入。(2) 細菌降解細菌降解研究主耍是針對偶氮染料，而偶氮染料約山全世界總?cè)玖暇?0%以上.偶氮染料的偶氮鍵具冇吸電子性能.因此難以被氧化降解，這樣需氧細菌對其降解活性較弱，在仔氧條件下，只有極少需氧細菌因含右特斤性還原酶能降解偶氮染料山J在厭氧條件下，偶氮染料主要發(fā)生還原降解，發(fā)色官能團被破壞.但脫色水體中的芳香胺產(chǎn)物仍然疔毒，還盅繼續(xù)進行冇氧降解，閔此厭氧還原只是染料完全降解的開始W細菌菌群比真俏的偶氮染料脫色

11、和礦化速度快，能力強.染料降解細菌中研丸較多是假單胞(Pseudomon-assp.).銅綠假號胞菌梭菌(Clostridiumperfrigens)和奇異變形桿菌等I以I：大多數(shù)的細菌純培養(yǎng)物只能初步降解偶氮染料，更具前杲的是多菌種共培養(yǎng)或聯(lián)合培養(yǎng)3).(3) 藻降解藻類可通過吸附、轉(zhuǎn)化發(fā)色分子為無色以及作為背養(yǎng)物質(zhì)同化脫色.仃些藻類可經(jīng)誘導產(chǎn)生偶氮還原鬲，降解偶氮染料I，如綠藻類和顫藻類，它們可先還原偶氮染料產(chǎn)生芳香胺.產(chǎn)物再進一步降解為簡單有機化合物或CO2,藻類哄至可將一些具仃確酸基的芳香胺降解。已報道大概宵超過30種偶氮類染料能夠被小球藻、普通綠藻和顫藻降解為簡單芳香胺ai.物理法(

12、1)吸附法吸附法是利用箏孔性吸附劑與廢水混合，或讓廢水通過由吸附劑組成的濾床，便何機物分子吸附在其表而或彼過濾除去.廢水中常規(guī)方法堆于降解的芳煙、雜環(huán)、染料、農(nóng)藥、表而活性劑等有機化合物適合用該法去除.吸附對H標物具仃髙親和性，由J：能破吸附的染料種類非常緊董，得到人們的認可，成為上世紀7()年代以來工業(yè)廢水處理中廣泛應用的方法.吸附可在ri然條件下發(fā)生.設備要求較低，吸附劑能實現(xiàn)再生，可重復利用，從成本角度考慮吸附法是可行的,on,.（2）膜分離膜分離技術能夠?qū)⒎肿影创笮》蛛x.具冇澄潔、濃縮，能從連續(xù)流動系統(tǒng)中分離物質(zhì)的作用，被廣泛用丁工業(yè)領域。膜分離方法優(yōu)點是適應各種離子類生染料，尤其適合

13、低濃度的染料廢水循環(huán)便用處理，吸附過程不受溫度及其它不利環(huán)境彤響；然而膜易堵塞、需要經(jīng)常更換，運行費用較高.同時分離后的固廢同樣需要二次處理，這些缺點在一定程度上限制了膜分離的大規(guī)欖工業(yè)應用近年發(fā)展起來的是采用納濾膜分離技術（Nanofillnilion,NF）,可截留相對分子質(zhì)雖大P300的染料、鹽等物質(zhì)，得到的水可以回收利用，該技術在染料截留，脫鹽，COD去除及透過水雖方而都表現(xiàn)出非常優(yōu)秀的性能卩時Marmagne141等比較了兒種染料的不同去除方法發(fā)現(xiàn)，NF的脫色率（97%）僅次于臭氧氧化法（99%）,而其COD的去除率可達到X9%以上.是所有方法（活性炭臭氧氧化，超濾.微濾，納濾）中是最好的。膜分離技術存在的最大問題是膜結垢后污垢的去除及膜的再生利用.（3）離子交換離子交換要求彼交換物在一定條件帶有適當電荷，但染料分子結構類型多樣，同時印染廢水中還含有大雖具它鹽離子.彤響交換過程.因此離子交換技術無法在染料廢水處理中廣泛應用該方法的優(yōu)點是離子交換劑容易再生，并且交換能力損失不大.但離子交換樹脂價恪較高，對非離子型分散染料的去除效果不佳，因此該法受成本及適用范圉因素所限制.（4）輻射技術各種輻射包括同位素丫射線，電離輻射，超聲均能使水產(chǎn)生見門由基（OH或H），而輕|由基的強氧化性使英能夠用于染料廢水的處理中其實質(zhì)是一種髙級氧化技術（AO