染料廢水主要包括染料生產(chǎn)廢水和印染工業(yè)廢水。染料廢水主要有酸性廢水和堿性廢水,廢水中有帶色懸浮物和溶解物。目前,染料主要是以芳烴和雜環(huán)化合物為母體,并帶有顯色基團(tuán)和極性基團(tuán),結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,性能也越來越穩(wěn)定。所以染料工業(yè)污水處理必須重視。

染料廢水的處理方法:

1、絮凝法

在染料廢水中加入絮凝劑,使污染物形成膠粒,通過混凝沉淀或氣浮,從而去除廢水中的污染物。絮凝劑主要分為有機(jī)絮凝劑,無機(jī)類絮凝劑和生物絮凝劑。

2、吸附法

(1)活性炭吸附法一般可用于濃度較低的染料廢水處理或深度處理,在吸附機(jī)制方面的研究顯示,中孔較多的活性炭易吸附染料分子,這就啟發(fā)研究人員可以考慮在活化方法上爭取擴(kuò)大微孔,使之可以容納大分子。生物活性炭吸附法是將吸附法和生化法綜合起來的方法,該法中作為固定媒介的活性炭提高了微生物的活力,從而可以提高對染料廢水處理效果。活性炭的再生是目前研究熱點。

(2)樹脂吸附強(qiáng)堿型離子交換樹脂是用于染料廢水處理的研究熱點之一。

(3)其他吸附劑主要包括天然礦物吸附劑,如風(fēng)化煤,天然碳纖維吸附劑以及活性污泥吸附劑等。

3、電化學(xué)法

電化學(xué)法處理染料廢水,主要是利用電解氧化、電解還原、電解絮凝或電解上浮等,在電極材料的作用下,產(chǎn)生羥基自由基等活性基團(tuán),來破壞染料分子的結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)脫色并降低廢水中主要污染物的濃度。

(1)電氧化法電化學(xué)氧化分為直接電化學(xué)氧化法和間接電化學(xué)氧化法。直接電化學(xué)氧化法是通過陽極直接氧化,有機(jī)污染物在陽極表面被氧化。間接電化學(xué)氧化法是利用電解過程中產(chǎn)生的強(qiáng)氧化物質(zhì),如羥基自由基等,氧化廢水中的有機(jī)物,使污染物徹底降解。

(2)電解絮凝法電絮凝是在外電場的作用下,利用可溶性的陽極(金屬鐵或金屬鋁)產(chǎn)生水溶性的陽離子,然后再聚合成一系列絡(luò)合物,形成絮凝劑,在廢水中吸附懸浮物或膠粒,從而起到絮凝作用。

(3)電解氣浮法電氣浮也是在外電場作用下,廢水和其他一些物質(zhì)被電解,在陽極或是陰極上產(chǎn)生氧氣或氫氣。氧氣或氫氣在水中以氣泡形式上浮,這些氣泡具有很好的黏附性能,電解過程中產(chǎn)生的膠粒或是懸浮物能夠黏附在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面,達(dá)到去除的目的。

(4)微電解法鐵屑內(nèi)電解法是近年發(fā)展起來的一種有效廢水處理方法,該方法利用鐵屑中的鐵和碳組分構(gòu)成微小的原電池,以充入的污水為電解質(zhì),以電化學(xué)反應(yīng)為主,對廢水進(jìn)行有效處理。內(nèi)電解法利用廢水中有些組分易被氧化,有些組分易被還原。在有導(dǎo)電介質(zhì)存在時,電化學(xué)反應(yīng)便會自發(fā)進(jìn)行,同時兼有絮凝、吸附、共沉淀等綜合作用的一種廢水處理方法。

4、化學(xué)氧化法

主要是利用氧化劑,如H₂O₂ ,KMnO₄ ,臭氧,氯等,將染料的發(fā)色基團(tuán)(主要是染料分子結(jié)構(gòu))破壞,從而達(dá)到脫色的目的。高級氧化法能夠運用光輻射、電、聲、催化劑,或者是與氧化劑結(jié)合,在反應(yīng)中產(chǎn)生具有極強(qiáng)的氧化性的羥基自由基,直接將難降解有機(jī)物降解為CO₂和H₂O,接近完全礦化。如下:

(1)氧化劑氧化目前,Fenton試劑是研究熱點。Fenton試劑及其各種改進(jìn)系統(tǒng)在廢水處理中的應(yīng)用可分為兩個方面,一是單獨作為一種處理方法氧化有機(jī)廢水;二是與其他方法,如混凝沉降法、活性炭法、生物法、光催化法等聯(lián)用。

(2)光催化氧化降解通常是指有機(jī)物在光的作用下,逐步氧化成低分子中間產(chǎn)物,終生成CO₂、H₂O和其他一些離子。半導(dǎo)體材料(TiO₂等)。

(3)超聲氧化法超聲波作用下產(chǎn)生的聲空化效應(yīng)形成的高溫高壓促使空化氣泡內(nèi)部的水蒸汽與其他氣體發(fā)生離解產(chǎn)生自由基,引發(fā)超聲化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。

(4)濕式空氣氧化法是在高溫(125~320℃)、高壓(0.5~20MPa)條件下通入空氣,使廢水中的有機(jī)物直接氧化。

5、生物處理法通過微生物的新陳代謝使有機(jī)物無機(jī)化,有毒物質(zhì)無害化。生物強(qiáng)化技術(shù)主要有3個途徑:(1)針對所要去除的污染物,投加具有有效降解能力的微生物,微生物必須是專門培養(yǎng)的優(yōu)勢菌種。(2)投加營養(yǎng)物和基質(zhì)類似物,增加碳源和能源物質(zhì),改善系統(tǒng)運行能力。(3)利用基因工程,投加遺傳工程菌酶,專門性強(qiáng)。

6、膜法主要是通過對廢水中污染物的分離、濃縮、回收從而達(dá)到廢水處理的目的。在對染料廢水處理中,應(yīng)用比較多的是超濾和反滲透。對于染料廢水處理報道,適宜的膜是荷電超濾膜和納濾膜。

7、萃取法主要是將與水不互溶,但是對污染物的溶解能力卻較強(qiáng)的溶劑(即萃取劑),與廢水充分混合,使大部分的污染物轉(zhuǎn)移到溶劑相,再分離廢水與溶劑,從而達(dá)到凈化的效果。萃取法僅適用于少數(shù)幾種有機(jī)廢水的處理。

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