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二氧化氯在印染废水处理中的应用研究 印染废水是我国目前主要的有害、难处理工业废水之一， 主要污染物有染料、浆料、助剂、纤维杂质、油剂、酸碱 以及无机盐等。其特点是废水量大、水质复杂、有机物浓 度高、难生物降解、色度深、水质变化快而无规律等特点， 其中尤以染料的污染最为严重。其残存的染料组分即使浓 度很低，也会造成水体透光率降低，导致生态环境的破坏。 目前国内处理印染废水多以生化法为主，有些也辅以 化学法，但普遍存在处理投资费用大、运行成本高、处理 效果不佳、色度去除困难等缺点。在此基础上，采用物理 和化学处理法的研究也比较多。通过混凝沉淀、化学氧化、 吸附及膜技术等均可去除一定的 COD 和色度，其中氧化法 对去除度最为明显。但由于氧化副产物(如有机卤代物和环 氧化合物)或者运行费用等问题使氯和臭氧的使用受到了限 制。 二氧化氯作为一种具有强氧化性和氧化过程中很少有 有机卤代物产生的氧化剂在水处理的氧化消毒及造纸、纸 浆工业的漂白等行业已经广泛使用。近年来人们对新型氧 化剂 Cl02 在处理废水方面进行了研究，并有用 Cl02，直接 处理印染废水的报道。本文对的现状、作用机理及发展趋 势作一综述和探讨。 1Cl02 的性质及其脱色机理 11Cl02 的性质 Cl02 是一种类氯性气体，溶于水后随浓度的提高颜色 由黄绿色变为橙红色。在 20cc、大气压力下，水中二氧化 氯的质量浓度为 70mgL。二氧化氯气体在室温条件下可压 缩为液态密度为 24kgL，沸点 11oC，熔点一 59cc。Cl02 极不稳定，易挥发，易分解，一般需将 C10， 先制成稳定性水溶液，在使用现场再配以酸性活化剂后使 用或采取 C10：发生器现场发生直接投加。用于饮水和污水 处理时，二氧化氯以溶液形式使用。 12Cl02 的脱色机理 Cl02 处理印染废水主要是氧化破坏染料的发色基团和 助色基团，达到显著的脱色效果。在一定条件下，二氧化 氯可与 DPD(N，N 一二乙基对苯二胺)、甲酚红(邻甲酚磺酞)、 氯酚红(二氯磺酞)、酸性靛蓝(5，5 一靛蓝二磺酸盐或靛蓝 三磺盐)、丽丝胺绿 B(芳甲烷染料)、罗丹明 B(四乙基罗丹 明)和亚甲蓝等显色剂发生脱色反应。酸性靛蓝在 pH78， 对色度的去除率95，水的循环利用率可达 72。 邓丽等人利用 Cl02 进行印染废水脱色的试验结果表明： 两种活性染料(活性艳红 X 一 3B、活性艳红 K 一 2BP)的模 拟废水均极易被 C10 氧化脱色，当染料与二氧化氯的量浓 度比为 1：024 时，两种活性染料的脱色率均可超过 90；在二氧化氯的量够时，脱色率与染料的初始浓度基 本上没有关系；活性艳红 X 一 3B 的脱色率随 pH 的变化增 幅较小，而活性艳红 K 一 2BP 的脱色率随 pH 的变化增幅很 大，pH 在 710 这一范围脱色率最高；二氧化氯与染料之 间的反应速度较快，反应 15min 可基本完成；温度对活性 艳红 X 一 3B 影响不大，但对活性艳红 K 一 2BP 的脱色反应 有较大的影响。 于德爽根据某精细化工有限公司染料废水处理的生产 性实验研究，提出了采用二氧化氯氧化去除染料废水中苯 胺类物质的方法。运行结果表明：当污水中苯胺浓度 50mgL 时，容易引起活性引尼中毒；当污水中苯胺浓度 50msL 时时，采用二氧化氯氧化法可以使出水苯胺浓度 降至 2mgL 以下，去除率达到 95左右。 李益林用二氧化氯直接氧化处理含疏水性染料的印染 废水(COD360mgL、色度 256 倍)，经 PE 精密过滤器过滤， 出水水质为 COD64mgl、色度 4 倍。某纯棉色织布厂废水， 含有硫化、还原、分散染料，pH=812，色度=256 倍， COD=360msL；每吨废水中投加 25gCl02 接触反应 30 分钟， 采用水射气混合，再经 PE 过滤器精密过滤，出水 COD 降到 64mgL，色度为 4 倍。 赵茂俊等人利用自制高纯二氧化氯对两种常用且结构 具有代表性的活性艳红 K 一 2G 和分散蓝 2BLN 染料，进行 氧化脱色研究，作了温度、pH 值、二氧化氯用量等条件试 验，并用实际印染废水进行了实验，取得了良好的效果。 在室温时，t=57 分钟，pH 值偏碱性条件下，单一染料溶 液及混合染料溶液的脱色率均达到 90以上，实际印染废 水的脱色也在 90左右。pH 值、温度和 Cl02 用量等多种 因素对脱色率均有一定的影响：pH 值越高，染料脱色率越 高。Cl02 用量存在一最佳值，与活性艳红 K 一 2G 及分散蓝 2BLN 染料的最佳摩尔比分别为 40 及 20 左右。Cl02 耗量随 染料起始浓度的增大而增加(脱色率相同时)。 张春辉等使用二氧化氯对染料和印染废水脱色进行了 研究，结果表明：二氧化氯对其有很好的脱色效果，当原 水 COD 为 1592msL、色度为 781 倍的废水在不调节 pH 的 情况下(原水 pH=76)，经 75mgL 剂量二氧化氯处理 4h 后，COD 去除率为 684，色度去除率可达 94以上，水 样几乎无色。试验还发现，pH 值对 Cl02 的氧化脱色影响较 大，在酸性条件下有很好的脱色效果。印染废水多为碱性， 直接用 Cl02 进行脱色是不利的，需先调节废水的 pH 值这是将二氧化氯用于脱色时必须考虑到的不利因素。 22 与其它工艺联用 由于印染废水中不仅含有染料，而且含有大量染色助 剂和洗涤剂等难降解物质。Cl02 作为一种氧化剂，虽然可 有效地氧化染料分子中的发色团，脱色效果显著，但对于 废水中的染色助剂如淀粉、海藻酸钠、聚乙烯醇、羧甲基 纤维素等去除效果很差。因此通常 Cl02 氧化法需与混凝、 气浮、吸附、过滤和生化法等组合使用才能达到处理标准。 江苏天伦染织实业公司及靖江市第三纺织厂采用混凝 一二氧化氯组合法处理印染废水，去除率色度为 95，COD 为 825837，BOD 为 96，SS 为 672755，S 为 865983，可见出水水质色 度去除率高，无返色现象，COD 等指标能达国家 GB8978 88 排放标准。整个工艺设备简单、动力能耗少、操作管理 方便、工程造价低，收效快，值得推广。 贺启环对经微电解预处理后的酸性大红染料配制废水 进行二氧化氯催化氧化实验，结果表明：当废水 COD=3400msL 左右，pH：4，氧化反应时间为 45 分钟， C10 投加量为 750mgL，在催化剂作用下，COD 平均去除率 达到 88左右，而单一的 Cl02 氧化，其 COD 平均去除率仅 为 28左右。 王九思等采用 C10 氧化一间歇式活性污泥法处理印染 废水的试验结果表明：Cl02 氧化脱色效果明显，当 Cl02 用 量为 50msL 时，脱色率可达 85以上，COD 去除率在 75以上，且二者随 Cl02 的用量增加而增大。Cl02 氧化脱 色率受 pH 的影响很小，完全可以适应在较宽 pH 范围内的