染料废水是目前工业废水中最难处理的废水之一,因为这类废水不仅着色度高、生物毒性、难生化降解,而且中含有的有机物成分十分复杂。近些年,随着染料生产和印染行业的发展,染料工业废水的排放量也逐年增多,有关数据显示我国中国每年约有1. 6亿立方米的染料废水排放进入水环境中。目前,我国己将染料废水的治理列为环境保护工作的重点。
如今,对于有机染料废水的处理目的主要在于:分离去除富集发色物质;破坏发色物质,脱色和降解有机物。国内外常用于工业染料废水处理的技术包括: 生物处理法、化学絮凝法、化学氧化法、吸附法和电化学法等方法。一般而言,会根据不同的废水水质采取不同的预处理手段。
1.生物处理法
生物处理法主要通过生物菌体的絮凝作用、吸附作用和生物的降解作用对废水中发色物质予以分离和降解。生物的絮凝和吸附作用属于物理过程,并不能使得染料分子的结构发生化学变化,而生物的降解作用则是利用微生物酶来氧化或还原染料分子,破坏其发色基团和不饱和键,并通过一系列氧化、还原、水解、化合过程,将染料最终降解为简单无机物,或转化成各种营养物或原生质。这种技术由于运营成本低、经济适用,在染料废水处理中得到广泛应用。
生物处理法可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。好氧处理法虽然对BOD 的去除率较高(80%),且运行费用较低。但对复杂大分子物质降解效果较差,仅在50% 左右。而厌氧生物处理法在一定条件下能够对复杂大分子物质有明显的降解效果,是一种很有发展前途的工业废水处理方法。但厌氧法处理工业废水经常伴随着腐臭味,且单独运用厌氧处理法处理染料废水效果也不理想,仍难以达标排放。
2.絮凝法
絮凝法是向废水中加入一定物质,通过物理或化学的作用,使原先溶于废水中或呈细微悬浮状态、不易沉降( 或气浮) 、过滤的污染物集结成较大颗粒,以便与水分离的方法,从而使富集在废水中的发色物质分离、去除。絮凝法主要有混凝沉淀法和混凝气浮法,采用的混凝剂可分为无机和有机两大类。在染料废水中常用的有机高分子絮凝剂有: CG - A、DC - 491、611阳离子型高分子絮凝剂,mPAM( 甲叉基聚丙稀酰胺) 等。较无机絮凝剂而言,具有脱色效果好、投药剂量小、pH 范围宽、产生淤泥体积小等优点。
絮凝法被认为是最有效、最经济的脱色技术之一,比生物处理方法还更经济,具有工程投资低、占地面积少、处理量大、对疏水性染料脱色效率很高等优势。但该技术的主要缺点在于对亲水性染料的脱色效果差、CODcr去除率低、处理时间长、生成大量的泥渣且脱水处置困难等。
3.化学氧化法
化学氧化法是借助氧化作用破坏染料的共扼体系或发色基团是印染脱色处理的方法,是染料废水脱色降解的主要方法之一。臭氧是良好的脱色氧化剂,对于含水溶性染料废水如活性、直接、阳离子和酸性等染林其脱色率很高; 对分散染料也有较好脱色效果; 但对其他以悬浮状态存在于废水中的还原、硫化和涂料,脱色效果较差。
4.吸附法
吸附脱色的一个主要优点是通过吸附的作用可将染料从水中去除,吸附过程保留了染料的结构。目前,国内外运用于染料工业废水处理的吸附剂主要有: 活性炭,硅聚物、大孔树脂等比表面积大的材料作为吸附剂去除染料色度均具有良好的效果,但因成本相对较高尚未广泛推广应用。
5.电化学法
电化学法是利用电极产生的氧化还原剂破坏染料分子结构而使染料脱色降解的方法。该技术主要包括: 电解法、电气浮除法和微电池法。有研究表明,电化学法是能有效处理染料废水色度、CODcr、BOD 和TSS 的有效的染料废水处理方法。电化学法处理染料废水一般无需加入化学药品,后处理简单,占地面积少,管理方便,被称为清洁处理法。除阳离子染料外,电化学法对其它的染料废水的脱色率均在90%以上。
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如今,对于有机染料废水的处理目的主要在于:分离去除富集发色物质;破坏发色物质,脱色和降解有机物。国内外常用于工业染料废水处理的技术包括: 生物处理法、化学絮凝法、化学氧化法、吸附法和电化学法等方法。一般而言,会根据不同的废水水质采取不同的预处理手段。
1.生物处理法
生物处理法主要通过生物菌体的絮凝作用、吸附作用和生物的降解作用对废水中发色物质予以分离和降解。生物的絮凝和吸附作用属于物理过程,并不能使得染料分子的结构发生化学变化,而生物的降解作用则是利用微生物酶来氧化或还原染料分子,破坏其发色基团和不饱和键,并通过一系列氧化、还原、水解、化合过程,将染料最终降解为简单无机物,或转化成各种营养物或原生质。这种技术由于运营成本低、经济适用,在染料废水处理中得到广泛应用。
生物处理法可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。好氧处理法虽然对BOD 的去除率较高(80%),且运行费用较低。但对复杂大分子物质降解效果较差,仅在50% 左右。而厌氧生物处理法在一定条件下能够对复杂大分子物质有明显的降解效果,是一种很有发展前途的工业废水处理方法。但厌氧法处理工业废水经常伴随着腐臭味,且单独运用厌氧处理法处理染料废水效果也不理想,仍难以达标排放。
2.絮凝法
絮凝法是向废水中加入一定物质,通过物理或化学的作用,使原先溶于废水中或呈细微悬浮状态、不易沉降( 或气浮) 、过滤的污染物集结成较大颗粒,以便与水分离的方法,从而使富集在废水中的发色物质分离、去除。絮凝法主要有混凝沉淀法和混凝气浮法,采用的混凝剂可分为无机和有机两大类。在染料废水中常用的有机高分子絮凝剂有: CG - A、DC - 491、611阳离子型高分子絮凝剂,mPAM( 甲叉基聚丙稀酰胺) 等。较无机絮凝剂而言,具有脱色效果好、投药剂量小、pH 范围宽、产生淤泥体积小等优点。
絮凝法被认为是最有效、最经济的脱色技术之一,比生物处理方法还更经济,具有工程投资低、占地面积少、处理量大、对疏水性染料脱色效率很高等优势。但该技术的主要缺点在于对亲水性染料的脱色效果差、CODcr去除率低、处理时间长、生成大量的泥渣且脱水处置困难等。
3.化学氧化法
化学氧化法是借助氧化作用破坏染料的共扼体系或发色基团是印染脱色处理的方法,是染料废水脱色降解的主要方法之一。臭氧是良好的脱色氧化剂,对于含水溶性染料废水如活性、直接、阳离子和酸性等染林其脱色率很高; 对分散染料也有较好脱色效果; 但对其他以悬浮状态存在于废水中的还原、硫化和涂料,脱色效果较差。
4.吸附法
吸附脱色的一个主要优点是通过吸附的作用可将染料从水中去除,吸附过程保留了染料的结构。目前,国内外运用于染料工业废水处理的吸附剂主要有: 活性炭,硅聚物、大孔树脂等比表面积大的材料作为吸附剂去除染料色度均具有良好的效果,但因成本相对较高尚未广泛推广应用。
5.电化学法
电化学法是利用电极产生的氧化还原剂破坏染料分子结构而使染料脱色降解的方法。该技术主要包括: 电解法、电气浮除法和微电池法。有研究表明,电化学法是能有效处理染料废水色度、CODcr、BOD 和TSS 的有效的染料废水处理方法。电化学法处理染料废水一般无需加入化学药品,后处理简单,占地面积少,管理方便,被称为清洁处理法。除阳离子染料外,电化学法对其它的染料废水的脱色率均在90%以上。
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