工業(yè)印染廢水的常用處理方法及原理
總之，隨著工業(yè)印染技術(shù)的不斷發(fā)展，新型染料和染料助劑的廣泛使用，印染廢水的處理難度不斷加大，傳統(tǒng)的處理方法往往將難以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，將各種不同印染廢水處理技術(shù)的結(jié)合以及新型印染廢水處理技術(shù)的研究工作，在工業(yè)印染廢水處理中顯得越發(fā)重要。
1、引言
近年來，隨著我國(guó)工廠的不斷增多，工業(yè)廢水排放量日益增大，水環(huán)境質(zhì)量不斷惡化，水環(huán)境保護(hù)問題引起人們的廣泛關(guān)注。印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物濃度高、色度深堿性大、可生化性較差、水質(zhì)變化大、成分復(fù)雜等特點(diǎn)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，印染企業(yè)發(fā)展迅速，其廢水問題也越來越嚴(yán)重，如治理不當(dāng)將會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，對(duì)人體健康產(chǎn)生較大的影響，因此，要改善工業(yè)印染廢水問題，需要不斷提高印染廢水處理工藝水平，并選擇合理的處理方法。鑒于此，本文主要就工業(yè)印染廢水處理方法及其原理進(jìn)行了論述。
2、工業(yè)印染廢水的常用處理方法及原理
2.1 物理化學(xué)方法
2.1.1 混凝法
化學(xué)混凝法是處理印染廢水的常用方法，曾被認(rèn)為是最有效、最經(jīng)濟(jì)的脫色技術(shù)之一。混凝就是在混凝劑的離解和水解產(chǎn)物作用下，使水中的膠體污染物和細(xì)微懸浮物脫穩(wěn)并凝聚為具有可分離性的絮凝體的過程，其中包括凝聚和絮凝兩個(gè)過程，統(tǒng)稱為混凝。在廢水中投加混凝劑可以達(dá)到降低或消除ξ電位的目的，從而降低或消除膠粒間的排斥能峰，使膠粒碰撞結(jié)合。
影響印染廢水混凝效果的因素主要是水溫、pH值和染料品種。印染廢水的水溫一般比較高，可加速無機(jī)鹽類混凝劑的水解過程，對(duì)混凝過程有利。pH值可通過人工調(diào)節(jié)來滿足。混凝法的主要優(yōu)點(diǎn)是一次性投資較低;操作管理技術(shù)要求不高;針對(duì)不同水質(zhì)選用合適的絮凝劑，其處理效果和處理成本均可控制在適當(dāng)?shù)乃健Ｈ秉c(diǎn)為：對(duì)于某些廢水，可能存在加藥量大或絮凝劑昂貴的情況，導(dǎo)致運(yùn)行成本偏高適用范圍窄，對(duì)可溶性的有色污染物質(zhì)脫色效果差;產(chǎn)生大量化學(xué)污泥，對(duì)污泥的處理和處置進(jìn)一步增加了運(yùn)行成本及操作管理的難度，且容易造成二次污染;占地面積較大。
2.1.2 吸附法
吸附法是采用吸附劑吸附水中的污染物，可去除色度、懸浮物、膠體及溶解性有機(jī)物。在印染廢水處理中所用的吸附劑主要有活性炭、焦炭、硅聚合物、硅藻土、高嶺土和工業(yè)爐渣等。不同吸附劑對(duì)染料有選擇性，影響吸附的條件有溫度T、接觸時(shí)間t和pH值等。據(jù)報(bào)道采用鋸木屑經(jīng)弱酸水解再經(jīng)焦化后制成吸附劑，可以用來處理多種廢水。其優(yōu)點(diǎn)為：不需投加任何藥劑，無污泥。缺點(diǎn)為：吸附劑容易飽和，處理效果隨時(shí)間的延長(zhǎng)而下降;吸附劑的再生或更換較麻煩、費(fèi)用較高，再生廢液以及飽和廢棄的吸附劑容易造成二次污染。
2.2 化學(xué)方法
2.2.1 氧化法
染料分子中發(fā)色基團(tuán)的不飽和雙鍵可被氧化斷開、形成分子量較小的有機(jī)物或無機(jī)物，從而使染料失去發(fā)色能力，氧化法包括化學(xué)氧化、光催化氧化和超聲波氧化。雖然具體工藝不同，但脫色機(jī)制卻是相同的。化學(xué)氧化是目前研究較為成熟的方法，氧化劑一般采用Fenton試劑(Fe2+-H2O2)臭氧、氯氣、次氯酸鈉等。
光催化氧化法是利用某些物質(zhì)(如鐵配合物、簡(jiǎn)單化合物等)在紫外光的作用下產(chǎn)生自由基，利用這種高度活性的羥基自由基便可參與加速氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行，可以氧化包括生物氧化法難以降解的各類有機(jī)污染物并使之完全無機(jī)化。該法脫色效果好，不產(chǎn)生大量污泥，殺菌效果佳，經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用較低，但一次性投資高，安裝困難。
2.2.2 電化學(xué)法
電解是處理印染廢水的一種非常有效的技術(shù)，通過電極反應(yīng)使印染廢水得到凈化。其機(jī)理是利用電解氧化、電解還原，電解絮凝或電解上浮等作用破壞分子的結(jié)構(gòu)或存在狀態(tài)而脫色。其主要優(yōu)點(diǎn)有：①過程中產(chǎn)生的˙OH無選擇地直接與廢水中的染料反應(yīng)，將其降解為二氧化碳、水和簡(jiǎn)單有機(jī)物，沒有或很少產(chǎn)生污染;②化學(xué)過程一般在常溫常壓下就可進(jìn)行，能量效率高;③既可單獨(dú)處理，又可以與其他處理方法相結(jié)合，如作為前處理，可提高廢水的可生物降解性。隨著電化學(xué)和電力工業(yè)的發(fā)展，各種高效率反應(yīng)器的出現(xiàn)使處理成本大幅下降，電化學(xué)方法又重新引起人們的重視，進(jìn)一步提高電極材料的催化性能，提高電流效率，減弱電極極化以降低能耗仍是今后的主攻方向。
2.3 生化法
生化法脫色是利用微生物酶來氧化或還原染料分子，破壞不飽和鍵及發(fā)色基團(tuán)。脫色微生物對(duì)染料具有專一性，其降解過程分階段完成，先是染料分子的吸附和富集，接著再進(jìn)一步降解，微生物通過一系列氧化、還原、水解、化合等生命活動(dòng)，最終將染料降解成簡(jiǎn)單無機(jī)物或轉(zhuǎn)化為各種營(yíng)養(yǎng)物及原生質(zhì)。這種方法具有處理費(fèi)用低、運(yùn)行較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
好氧生物處理技術(shù)是常見的處理工藝。在好氧生物處理中，最早采用的工藝是活性污泥法中的傳統(tǒng)曝氣法，也有用階段曝氣法。活性污泥法應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)形式多樣，技術(shù)成熟，目前主要通過增加曝氣池內(nèi)的污泥濃度，采用新的曝氣技術(shù)和固液分離技術(shù)達(dá)到提高充氧效率，減少動(dòng)力消耗，縮短處理時(shí)間，提高處理效率的目的。但由于染料分子的抗生物降解性強(qiáng)，廢水BOD5/COD比值下降，致使普通的好氧工藝對(duì)廢水色度、COD去除率不高(60%——70%)。
為了降低消耗及去除廢水中較難降解的有機(jī)污染物，出現(xiàn)了厭氧(兼氧)-好氧這種新型處理工藝。印染廢水在好氧處理前，先進(jìn)行厭氧處理，印染廢水有機(jī)物在兼性微生物的作用下厭氧，可使大分子有機(jī)物分解成小分子，非溶解性有機(jī)物成溶解性物質(zhì)，使難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物降解物質(zhì)。通過厭氧能提高印染廢水的可生化性，使出水水質(zhì)穩(wěn)定，減少了負(fù)荷沖擊，為后續(xù)的好氧生物處理創(chuàng)造良好的條件。當(dāng)有機(jī)物通過厭氧反應(yīng)，降解成有機(jī)酸或小分子、溶解性物質(zhì)后，再通過好氧處理進(jìn)一步去除。由于使廢水呈現(xiàn)顏色的一些較難降解的有機(jī)物得到了較好的去除，因此印染廢水可以達(dá)標(biāo)排放。
3、工業(yè)印染廢水處理新技術(shù)
3.1 "預(yù)氧化BAF+臭氧氣浮+膜分離"技術(shù)
根據(jù)傳統(tǒng)的臭氧活性碳接觸工藝及溶氣氣浮工藝，在設(shè)備內(nèi)部將原水和臭氧進(jìn)行充分混合，混合后的臭氧活性水向上流經(jīng)獨(dú)特填料層，經(jīng)接觸氧化后，殺死的活性污泥菌團(tuán)，和被氧化的二價(jià)鐵離子、亞錳離子形成的氫氧化物膠體，互相吸附，通過兩級(jí)漩流混凝器混合，利用超濾膜技術(shù)，水分子和分子量較小的溶質(zhì)透過膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于篩分作用被截留，從而達(dá)到工業(yè)印染廢水無害化處理的目的。
3.2 硅藻精土印染廢水處理新工藝
硅藻精土處理具有集絮凝、吸附和過濾為一體的功能，對(duì)污水中的CODCr、色度有很強(qiáng)的去除能力。硅藻表面的不平衡電位能中和懸浮粒子的電荷，使其相斥電位受到破壞而與硅藻形成醪羽，凝集成較大的絮花。另一方面，由于其巨大的比表面積和表面吸附性，脫穩(wěn)膠體極易被吸附到硅藻土上，且附著了污染物質(zhì)的硅藻土顆粒間相互吸附能力大，可快速形成粒度和密度較大的絮體，絮體能形成一個(gè)穩(wěn)定的致密的懸浮污泥濾層，懸浮泥層過濾之后使生化后的污水得到進(jìn)一步凈化，最終達(dá)到凈化目的。
4、結(jié)束語
總之，隨著工業(yè)印染技術(shù)的不斷發(fā)展，新型染料和染料助劑的廣泛使用，印染廢水的處理難度不斷加大，傳統(tǒng)的處理方法往往將難以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，將各種不同印染廢水處理技術(shù)的結(jié)合以及新型印染廢水處理技術(shù)的研究工作，在工業(yè)印染廢水處理中顯得越發(fā)重要。
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