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文档简介
印染废水脱色的研究新进展摘要:阐明了印染废水的来源及特点,简介了染料分类及发色机理,探讨了物理法、物化法、化学法、生物法在印染废水脱色处理中的应用,并在此基础上对染料废水的脱色处理进展进行了评述。
关键字:印染废水染料脱色发展趋势Abstracct:Thheartticleintrooducessthedyinggandprinttingwwastewwatercharaacteriisticss,summmarizeestheetechhnologgiesttoremmovetthedyyestufff,suuchassphyssicalttreatmment,physiico-chhemicaaltreeatmennt,chhemicaaltreeatmenntanddbioloogicalltreaatmentt,onwhichhbaseegiveesaccommenntontheaadvanttageaanddissadvanntageofevveryttechnoology..Keyworrds:ddyingandpprintiingwaastewaater((DPW);;dyeddtufff;collorreemovall;devellopinggtrennd1.废水来源特特点印染废水是是指印染加工工过程中所有有工序所排放放的废水混合合而成的混合合废水。主要包括:预处理阶段段排放的退浆浆、煮炼、漂漂白、丝光废废水;染色阶阶段排放的染染色废水;印印花阶段排放放的印花废水水和皂洗废水水;整理阶段段排放的整理理废水。印染染废水成分复复杂,主要是是以芳烃和杂杂环化合物为为母体,并带带有显色基团团(如:-N=N-、-N=O)及极性基基团(如:-SO3Na、-OH、-NH2)。染料分分子中含较多多能与水分子子形成氢键的的-SO3H、-COOH、-OH等亲水基团团,如活性染染料和中性染染料等,染料料分子就能全全溶于废水中中;不含或少少含-SO3H、-COOH、-OH等亲水基团团的染料分子子,以疏水悬悬浮微粒形式式存在于废水水中;含少量量亲水基团但但分子量很大大或完全不含含亲水基团的的染料分子,在在水中常以胶胶体形式存在在。印染废水水中还常带有有一些染色助助剂。由于染料生生产品种多,并并朝着抗光解解、抗氧化、抗抗生物氧化方方向发展,从从而使染料废废水处理难度度加大。染料料废水处理难难点:一是COD高,而BOD/CCOD值小,可生生化性差;二二是色度高,而而成分复杂。三三是水质水量量不稳定,排排放具有间歇歇性。印染废废水的处理目目标一般是COD的去除与脱脱色,但脱色色问题难度更更大。2.染料分类类及发色机理理2.1染料分分类各类染料着着色率各不相相同,其中阳离子子酸性染料和和酸性媒介染染料着色率高高,可达90%~100%,硫化染料着着色率最低,约50%,,其它染料介介于此间。这这样,使用着色率率低的染料进进入废水的量量大,而着色率高高的染料进入入废水的量就就小。直接染料料直接染料一一般属双偶氮氮、三偶氮或或二苯乙烯型型结构,分子中亲水水基团含量较较高,水溶性好,溶解度大,在水溶液中中直接染料分分子一般呈直直线形展开,几个芳环位位于同一个平平面内。染料料分子可通过过基团之间的的氢键相互缔缔合,有较大的聚聚集倾向,在水溶液中中以胶体形态态存在,较易被化学学絮凝法去除除。
活性染染料活性染料有有单偶氮型、蒽蒽醌型、酞菁菁型等。活性性染料在水中中的分散状态态随其结构而而变。分子量量大或芳环呈呈平面者易发发生缔合,形成大分子子基团而易被被除去;分子量小且且芳环不在一一个平面内,多以接近真真溶液的状态态存在,絮凝去除率率下降。
还原染染料还原染料分分子结构的基基本骨架是分分子量较大的的多环芳香族族化合物,疏水芳香环环多而亲水基基团少,它与分散染染料均属于非非离子型的疏疏水性染料,在水中溶解解度极微,主要以疏水水性的悬浮微微粒存在,稳定性较差,絮凝剂加入入后易发生凝凝聚而被除去去。弱酸性染染料弱酸性染料料一般为单偶偶氮和双偶氮氮类,溶解度中等,常温下在水水溶液中以接接近胶体的状状态存在,易被絮凝除除去。
中性染染料中性染料常常见的为单偶偶氮2∶1型金属络合合染料,中心络合离离子为Co2+、Cr2+等。由于中中心存在金属属络离子,导致几个苯苯环不在同一一个平面内,分子间较难难缔合,染料在水中中以接近真溶溶液的状态存存在,即使絮凝剂剂投加量较大大,脱色率也很很低[1]。李硕文[22]的研究表表明,直接染染料和还原、分分散、硫化染染料易通过化化学絮凝去除除,脱色率高高;活性染料料絮凝去除效效果随分子量量而异;分子子量大的易去去除;强酸性性染料脱色率率低,弱酸性性和中性染料料脱色率高;;阳离子染料料用絮凝剂难难以去除,脱脱色率低。2.2发色机机理染料的颜色色取决于其分分子结构。按按Wiff发色基团学学说,染料分子的的发色体中不不饱和共轭链链(如-C=C-、-N==N-、-N==O)的一端与与含有供电子子基(如-OH、-NH2)或吸收电子子基(如-NO2、>C=O)的基团相连,另一端与电电性相反的基基团相连。化化合物分子吸吸收了一定波波长的光量子子的能量后,发生极化并并产生偶极矩矩,使价电子在在不同能级间间跃迁而形成成不同的颜色色。一般来说说,染料分子结结构中共轭链链越长,颜色越深;苯环增加,颜色加深;分子量增加,特别是共轭轭双键数增加加,颜色加深。[[3]3.脱色处理理方法3.1物理方方法吸附法吸附法是利利用多孔性的的固体物质,使使废水中的一一种或多种物物质被吸附在在固体表面而而去除的方法法。吸附脱色色技术是依靠靠吸附剂的吸吸附作用来脱脱除染料分子子的。吸附按按其作用力可可分为物理吸吸附、化学吸吸附和离子交交换吸附三种种。目前用于于吸附脱色的的吸附剂主要要是靠物理吸吸附,但离子交换换纤维、改性性膨润土等也也有化学吸附附作用。常用的吸附附剂包括可再再生吸附剂如如活性炭、离离子交换纤维维等和不可再再生吸附剂如如各种天然矿矿物(膨润土、硅硅藻土)、工业废料(煤渣、粉煤煤灰)及天然废料(木炭、锯屑)等。传统的的吸附剂是活活性碳,活性性炭具有较高高的比表面积积(500-600mm2/g),它只对对阳离子染料料、直接染料料、酸性染料料、活性染料料等水溶性染染料具有较好好的吸附性能能。活性炭去去除水中溶解解性有机物(分分子量不超过过400)非常有效效,但它不能能去除水中的的胶体疏水性性染料。若废废水BOD5>5000mg/L,则采用吸吸附法是不经经济的。膨润润土作为水处处理中的吸附附剂和絮凝剂剂,已被广泛泛用于印染废废水脱色领域域,近年来制制成多种复合合膨润土、VS型纤维和聚聚苯乙烯基阳阳离子交换纤纤维等,具有有物理吸附和和离子交换功功能,且比表表面大、离子子交换速度快快,易再生,对对难处理的阳阳离子染料废废水有很好的的脱色效果,有有些改性的膨膨润土的脱色色效果甚至高高于活性炭[[4];某些些集吸附与絮絮凝性能为一一体的吸附剂剂如硅藻土复复合净水剂也也已开发;用用电厂粉煤灰灰制成具有絮絮凝性能的改改性粉煤灰,对对疏水性和亲亲水性染料废废水均具有很很高的脱色率率;另外工业业废料(如煤煤渣、粉煤灰灰等)、天然然废料(如木木炭、木屑等等)、植物秸秸秆(如玉米米棒等)均对对印染废水具具有一定的吸吸附作用。吸附法尤其其适合难生化化降解的纺织织印染废水脱脱色处理,印印染废水的吸吸附脱色技术术是一项非常常有效而又比比较经济的方方法。活性炭炭吸附脱色技技术不适合印印染废水一级级处理,只能能用于深度脱脱色处理,活活性炭处理成成本高,再生生困难,所以以活性炭的再再生技术是正正在研究的课课题,其中生生物再生是研研究的重点方方向。煤、炉炉渣吸附剂,原原料来源广,成成本低,但在在处理印染废废水之后存在在二次污染,所所以只适合与与生化法或砂砂过滤等方法法联合使用。离离子交换树脂脂对水溶性染染料离子吸附附特别有效,离离子交换吸附附剂的开发研研制是今后的的主要发展方方向之一。廉廉价、高效、因因地制宜新型型吸附材料的的开发是一项项很有前途的的技术。吸附附法与其它处处理方法的优优化组合处理理印染废水,脱脱色效果更佳佳。[5]综上所述,吸吸附脱色的发发展方向体现现在两个方面面:①根据吸附机机制开发、寻寻找新的吸附附剂;②对现有吸附附剂的改性与与活化,以提高脱色色效果和再生生能力。超滤法脱脱色超滤是利用用一定的流体体压力推动力力和孔径在20~200ÜAA的半透膜实实现高分子和和低分子的分分离。超滤过过程的本质是是一种筛滤过过程,膜表面的孔孔隙大小是主主要的控制因因素。该法的的优点是不会会产生副作用用,可以使水水循环使用。早早在70年代初期,膜分离技术术就尝试用来来处理印染废废水。目前,该方法可用用于去除各种种染料和添加加剂。但由于于分离染料混混合物的困难难,并未达到完完美的程度。在这种技术术中,半透膜膜的性质起着着决定性的作作用。就材料料而言,膜有有动态膜,纤纤维素类膜,聚聚砜超滤膜,荷荷电超滤膜或或疏松反渗透透膜。[6]](1)动态态膜从处理效效果和经济上上讲,ZrO--PAA动态膜是可可行的。但能能耗较大,其其渗透水及化化学物质的再再利用率可达达88%到96%。(2)纤维维素类膜。CA膜的选择性性随膜表面与与各种染料互互变异构体相相互作用而发发生变化,但但膜材料本身身在耐pH、耐温等方方面仍然有所所不足。纤维维素类膜在耐耐pH值、耐压、耐耐温度等方面面优于CA,用纤维素超超滤膜反渗透透处理染色废废液,染料去除率97%以上可实现现水的循环使使用,但反渗渗透所需的高高压操作仍是是它的不足。(3)聚砜砜超滤膜由于于其良好的物物理化学稳定定性,有较大大的应用前景景。使用聚砜砜超滤膜代替替纤维素膜可可实现高温操操作,回收染料减减轻污染,但仍未达到到国家排放的的标准。(4)荷荷电超滤膜或或疏松反渗透透膜是用来描描述其分离性性能介于反渗渗透和超滤之之间的一种膜膜。荷电超滤滤膜是以其化化学结构含有有荷电基团而而定义的,疏松反渗透透膜是以其物物理结构而命命名,它们往往指指的一种膜。对对盐NaCl截留只有2%~3%,,而对于500~20000分子量的物物质,具有较高的的分离率,同时保持高高的水通量。一一般染料的分分子量正好在在这种膜的截截留范围,特别是离子子型染料。该该膜在低压下下操作(10kgg/cm22)耐pH值、耐压密密、耐污染、耐耐温等方面都都比较突出,前前景广阔[[7]。辐射降解解法电离辐射可可有效地降解解染料水溶液液,辐射技术术和其它技术术有很好的协协同作用。与与常规污染物物处理技术相相比,辐射技技术在常温常常压下进行,具具有工艺简单单、无二次污污染等特点,对对难降解有机机污染物的处处理更有其独独特长处。[[8]用60Cooγ射线辐照甲甲基橙和活性性艳蓝KNR水溶液,辐辐照后染料水水溶液的可见见光区和紫外外区的特征吸吸收峰随吸收收剂量的增加加而渐渐下降降至接近零,说说明辐射降解解反应既破坏坏了染料分子子的发色基团团,同时也破破坏了染料的的有机分子结结构。脱色率率和COD去除率均随随吸收剂量的的增加而增加加。过氧化氢氢与辐射有协协同作用,在在相同的吸收收剂量下,脱脱色率和COD去除率均随随过氧化氢的的浓度增加而而增加。另外外,该法pH值适用范围围很广;溶液液的初始浓度度越大,COD去除和脱色色效果越差;;氧的存在可可以促进染料料分子的降解解。在同样辐辐照条件下,染染料的辐射降降解效果因染染料分子的结结构不同而略略有不同[99]。辐射法处理理印染等难降降解污水时虽虽然有机物的的去除率高、设设备占地小、操操作简便,但用来产生生高能粒子的的装置价格昂昂贵,技术要求高,而且该方法法能耗较大,能量利用率率不高,若要真正投投入实际运行行,还需进行大大量的研究工工作。3.2物理化化学法絮凝法印染废水的的絮凝脱色技技术,投资费用低,设备占地少,处理量大,是一种被普普遍采用的脱脱色技术。某某印染厂采用用混凝脱色-悬浮曝气生生物滤池工艺艺处理主要含含活性染料的的废水,原水水CODCr,SS的平均质量量浓度分别为为296,2285mgg/L和平均色度度为550倍,处理后出水水水质相应各各项指标分别别为40,220mg//L和10倍,其去除率分分别为87%,92%和98%。[10]在印染废水水中使用的絮絮凝剂很多,大致可分为为无机絮凝剂剂、有机絮凝凝剂和微生物物絮凝剂三类类,其中,有有机絮凝剂还还分为天然有有机高分子絮絮凝剂、合成成有机高分子子絮凝剂。由由于印染废水水水质比较复复杂,无机单单盐絮凝剂在在水解絮凝过过程中,未能完成具具有优势絮凝凝效果的形态态,投药量大,絮凝效果差差;无机高分分子絮凝剂可可以较好地除除去废水中大大部分悬浮态态染料,但对于水溶溶性染料中分分子量小、不不容易形成胶胶体的废水则则难以处理;有机高分子子絮凝剂对于于水溶性染料料等废水具有有很好的脱色色性能,但单独使用用效果差,而且易于产产生有毒物质质;因此,开开发研制价廉廉、无毒、高高效的新型有有机絮凝剂,已成为目前前絮凝法的主主要研究方向向之一。复合絮凝剂剂则能同时发发挥几种絮凝凝剂的优点,使絮凝法用用于印染废水水处理既经济济,又适用。如如将有机絮凝凝剂与无机絮絮凝剂复配使使用,充分发挥有有机高分子絮絮凝剂的吸咐咐架桥性能和和无机絮凝剂剂的电性中和和能力,可以使处理理出水达到较较好的效果。此此外,淀粉衍生物物、木质素衍衍生物、羧甲甲基壳聚糖[[11]等天天然高分子具具有无毒、原原料广、价廉廉和可生物降降解等优点,也得到科研研工作者的高高度重视。另另外,微生物物絮凝剂是利利用生物技术术,从微生物体体或其分泌物物提取、纯化化而获得的一一种安全、高高效,且能自然降降解的新型水水处理剂。与与普通的絮凝凝剂相比,有固液易于于分离,沉淀少,适用性广等等优点,因此微生物物絮凝剂的研研究正成为当当今世界絮凝凝剂方面研究究的重要课题题[12]。总总之,高效、无毒毒、无害的环环境友好性絮絮凝即将在印印染废水处理理中有广阔的的应用前景。絮凝法虽然然是含染料废废水处理的常常用方法,但对于许多多可溶性好的的染料,处理效果往往往不佳。因因此,复合絮凝法法将成为工业业废水处理工工艺研究的主主要内容和发发展方向。根根据实际出水水要求,采用适当的的预处理和后后处理手段,发挥絮凝工工艺与其它工工艺的协同工工作的优势,以达综合治治理的目的,这对于提高高印染废水的的处理效果,降低处理成成本具有极其其重要的意义义。然而,用絮絮凝法进行废废水脱色依然然存在以下几几个方面的问问题:产生大大量的淤泥;;由于废水水水质变化大,每每批废水脱色色前均需要进进行预试验,以以确定最佳条条件,提高了了成本,又费费时。过量的的阳离子絮凝凝剂会在废水水中产生大量量氮的化合物物,它们对鱼鱼类有毒且难难以生物降解解和硝酸化抑抑制,絮凝剂剂过量也可能能导致沉淀重重新溶解。脱脱色效率低,不不符合排放标标准。因此,实实际生产中,应应根据实际出出水要求,采用适当的的预处理和后后处理手段,发挥混凝工工艺与其它工工艺的协同工工作的优势,以达综合治治理的目的,这对于提高高印染废水的的处理效果,降低处理成成本具有极其其重要的意义义。3.3化学方方法电化学法法电化学法是是处理印染废废水的另一种种有效的处理理方法。电化化学法通过可可溶性电极在在阳极和阴极极上发生电絮絮凝、电气浮浮和H的间接还原原作用从而达达到处理废水水的目的。电电化学法处理理印染废水具具有设备小、占占地少、运行行管理简单、COD去除率高和和脱色好等优优点,但同时时电化学法存存在着能耗大大、成本高和和析氧析氢副副反应等缺点点。近年来,随随着电化学和和电力工业的的发展以及许许多新型高析析氧析氢过电电位电极的发发明,电化学学法又重新引引起人们的重重视。根据电电极反应方式式划分,传统电化学学方法可细分分为内电解法法、电絮凝和和电气浮法、电电氧化学。内电解法是是利用废水中中有些组分易易被氧化,有有些组分易被被还原,在有有导电介质存存在时,电化化学反应便会会自发进行,同同时兼有絮凝凝、吸附、共共沉淀等综合合作用的一种种废水处理方方法[13]]。最著名的的内电解法是是铁屑法,即将铸铁作作为滤料,使印染废水水浸没或通过过,利用Fe和FeC与溶液的电电位差,发生电极反反应,产生较高化化学活性新生生态H,能与印染废废水多种组分分发生氧化还还原反应,破坏染料发发色结构,而阳极产生生的新生态Fe2+,其水解产物物有较强的吸吸附和絮凝作作用。该法不不需要外加电电源,操作简简单,成本低低廉,是种很很有前途的处处理方法。电气浮法是是以Fe、AL作阳极产生生的H2将絮体浮起;而电絮法则则是利用电极极反应产生的的Fe2+、Al3+实现絮凝凝脱色。采用用石墨、钛板板等作极板,对染料废水水通电电解,阳极产生O2或Cl2,阴极产生H2。通过O的氧化作用用及H的还原作用用破坏染料分分子而使印染染废水脱色,脱色率可达98%以上,COD去除率达80%以上。国内重点研研究的是电化化学与其它方方法相结合,其其中较为有成成就的是用絮絮凝复合床新新技术处理高高色度印染废废水,对色度度>100000倍的印染废废水处理后,脱脱色率可达99%以上,CODCr去除率达75%。国外在新新型电极方面面研究较多,如如:Sb/SnnO2、Ti/SnnO2、Ti/RnnO2、Ti/Pt等电极。电催化高级级氧化技术(AdvaancedElecttrocaatalyssisOxxidatiionPrrocessses,AEOP))是最近发展展起来的新型型AOPs,因其处理效效率高、操作作简便、与环环境兼容等优优点引起了研研究者的注意意。它能在常常温常压下,通过有催化化活性的电极极反应直接或或间接产生轻轻基自由基,从而有效降降解难生化污污染物。陈武武等进行了三三维电极电化化学方法处理理印染废水实实验,COD去除率达74.7%%,色度去除率率达93.3%%[14]。氧化法氧化法是使使染料分子中中发色基团的的不饱和双键键被氧化断开开,形成分子子量较小的有有机物或无机机物,从而使使染料失去发发色能力的一一种印染废水水处理方法。氧氧化法主要有有:高温深度度氧化法、化化学氧化法和和光催化氧化化降解法等。高温深度氧氧化法主要是是焚烧法。
化学学氧化法是印印染废水脱色色处理的主要要方法,其机机理是利用氧氧化剂将染料料不饱和的发发色基团打破破而脱色。Fentoon试剂(Fe2+-H2O2)、臭氧、氯氯气、次氯酸酸钠等是一般般采用的氧化化剂。常见的的有组合法和和催化氧化法法等。如采用用混凝-二氧化氯组组合法的优点点在于ClO2氧化能力强,是HClO的9倍多,且无氯气氧氧化法处理废废水时可能与与水中有机物物结合生成氯氯代有机物(AOX)[115]。化学氧化法法能有效地去去除印染废水水中的色度,但但不能很好地地去除废水中中的COD,对此有人人提出了不完完全氧化的方方法,即只部部分氧化,使使有机物通过过自由基耦合合降低水溶性性而絮凝去除除。陈玉峰[[16]等通通过实验发现现,电生成Fentoon试剂处理实实际工业印染染废水,CODCr去除率在80%以上,脱色率达到95%,处理费用1117元/m3,具有很好的的实际应用价价值和市场前前景.盛翼春[177]通过研究究发现,采用用新型电催化化氧化对染料料浓度高达0.3g//l的水溶性染染料废水在2分钟内脱色色率高达95%以上。同时,随着着太阳能技术术的发展进步步,光催化氧氧化也越来越越受到人们的的重视。夏金金虹[18]]用纳米TiO2粉体光催化化降解印染废废水,脱色率率为96%,,CODCCr去除率为86%,TiO2催化性能比比较稳定,可重复使用用。光催化氧氧化技术具有有工艺设备简简单、操作条条件易控制、处处理成本较低低、氧化能力力强、无二次次污染等突出出优点,在有机废水水处理中有着着广阔的应用用前景。但悬悬浮体系的纳纳米TiO2颗粒由于粒粒径极为细小小,存在着难难以回收、容容易中毒、不不易分散等缺缺点,需通过过先进的负载载技术或光化化学反应器,甚甚才会获得更更高催化效率率。因此,纳纳米TiO2光催化剂的的负载技术对对其实现大规规模实用化、商商品化和工业业化具有重大大的实际意义义,是今后TiO2研究的主要要方向[199]。总之,氧氧化法是一种种优良的印染染废水脱色方方法,但也有其自自身的缺憾。如如果氧化程度度不足,染料分子的的发色基团可可能被破坏而而脱色,但其中的COD仍未除尽;若将染料分分子充分氧化化,能量、药剂剂量消耗可能能会过大,成本太高,所以氧化法法一般用于氧氧化-絮凝或絮凝-氧化工艺。采采用氧化-絮凝工艺,目的是通过过氧化法将水水溶性染料分分子变为疏水水性或使阳离离子染料分子子转变为中性性,阴性分子,以利絮凝除除去。反之,采用絮凝-氧化工艺则则是将氧化作作为后处理步步骤,对印染废水水做深度处理理经进一步去去除残余色度度及COD[200]。还原法还原法法式使用还原原型脱色剂对对直接染料废废水进行脱色色处理的方法法,使用的原原料主要是铁铁屑。铁屑是是机械加工过过程中的废料料,用于处理印印染废水,不仅成本低低廉、操作简简单,而且能够获获得以废治废废的效果。该该方法主要基基于电化学反反应。铁屑是是铁-碳合金,浸入废液后后形成无数微微小原电池。电电极反应产物物为Fe2+,HH2,OH-,均具有较高高的化学活性性,可有效地脱脱除废水中的的染料分子。其其它还原剂有有保险粉(+活性炭)、亚硫酸及及其盐。洪俊俊明等[211]通过铁屑屑内电解的强强化A/OMBR工艺处理印印染废水,出水的水质质中色度的去去除率超过90.0%和COD的去除率达达到94.9%。董永春[222]等采用用以含硫还原原剂和氢化物物引发剂为基基础的稳定双双组分还原反反应系统,处处理直接染料料染色废水,使使之与其中的的直接染料发发生还原脱色色反应,其优优点是脱色剂剂用量少,反反应快速,脱脱色率高。还还原法的主要要缺点是还原原降解产物具具有毒性,必须经过二二次处理。如如活性炭吸附附等,处理费用增增大。高级氧化化法高级氧化法法(AdvaancedOxidaationProceesses,AOPss)脱色被认为为是一种很有有前途的方法法。所谓高级级氧化法如UV+H2O2、UV+O3,因为在氧化化过程中产生生羟基自由基基(·OH),其强氧化性性使染料废水水脱色。经研研究发现它对对偶氮染料的的脱色很有效效,高级氧化反反应随O3和H2O2加入量的增增加,其反应速率率也随之增加加[23]。在实际生产产中与某些化化学辅助剂会会提高脱色效效果,而且UV+H2O2方法处理偶偶氮型活性染染料产生的降降解产物对环环境完全无害害。最近的研研究发现二氯氯三嗪基型偶偶氮类活性染染料使用UV+H2O2方法脱色也也有很好的效效果[24]]。氧化剂O33对绝大多数数染料的脱色色效果较好,无二次污染,引入紫外光(UV)等可加快氧氧化和提高脱脱色率。有学学者指出O3/UV对偶氮染料料脱色效果好好,UV的引入促使O3在溶液中产产生氧化性强强的羟自由基基。胡文容[[25]等指指出,虽超声波几几乎不能降解解偶氮肿I,但对O3氧化有明显显的强化作用用,当O3浓度为7107mmg/L,加80w超声波是超超声波协同O3处理偶氮肿肿的最佳组合合,既可满足90%脱色率,又可节省48%的O3。但是目前前用O3处理染料废废水费用较高高,开发新型臭臭氧发生器并并和UV或超声波连连用以提高效效率、降低费费用是O3在染料废水水处理中推广广的前提,O3对COD的去除不理理想。高级氧化法法的对环境污污染极小,效效果较好,但但有一个严重重不足之处是是处理费用较较高,从而限制了了它的广泛使使用。超声波氧氧化超声波处理理印染废水是是基于超声波波能在液体中中产生局部高高温、高压、高高剪切力,诱使水分子子及染料分子子裂解产生活活性非常强的的氢氧自由基基,对大部分有有机污染物有有氧化作用并并可并促进絮絮凝;同时,在在超声波作用用下传质加强强,超声空化化产生局部高高温高压,可可大大强化氢氢氧自由基对对有机物的氧氧化速度,提提高降解效率率。用超声波可可以强化臭氧氧氧化处理偶偶氮类染料废废水,这是因为超超声波空化效效应产生高能能条件促使臭臭氧快速分解解,产生大量的的自由基,从而使氮类类染料脱色。张张家港市九州州精细化工厂厂用根据超声声波气振技术术设计的FBZ废水处理设设备处理染料料废水[266],色度平均去去除率为97.0%%,CODDCr去除率为90.6%%,总污染负荷荷削减率为85.9%。符德学[227]等使用用该法处理含含碱性湖蓝-5B的印染废水水,COD去除率达90.2%,脱色率达达到98.3%。刘静[288]等的实验验结果表明,超超声波与微电电场的协同作作用大大提高高了脱色率,在在最佳条件下下处理60min,色度去除除率可达96.6%。萃取法萃取是采用用与水互不相相溶,但能很很好溶解污染染物的萃取剂剂,使其与废废水充分混合合接触后,利利用污染物在在水中和溶剂剂中不同的分分配比分离和和提取污染物物,从而净化化废水。废水水中的酸性染染料可用混合合胺进行萃取取回收,阴离离子染料可用用离子对萃取取法用长碳链链去除,萃取取剂可用氢氧氧化钠再生。由由邻苯二甲酸酸与间苯二酚酚为原料制备备荧光黄的生生产废水可用用N235/煤油系统萃萃取,其COD去除率可达91-988%,色度去除除率为99.8%%[29]。离子对萃取取法是一种新新的废水脱色色方法。该法法是将染色残残液与一非水水溶性有机溶溶剂一同振荡荡,当两相分分离时,水相相中便呈现无无色,染料聚聚积于上层有有机相中。只只要燃料含有有至少一个磺磺酸基团或者者是染料必须须是酸性的,那那么任何深浓浓的染色废液液均可用此法法脱色。该有有机相可反复复使用数次[[30]。离离子对萃取法法的优点有::液/液相分离工工艺简单,能能耗低。对于于活性染料来来说,仅钠盐盐和钙盐形成成的水解产物物需处理。萃萃取剂无需再再生就可重复复使用[311]。3.4
生物物处理方法生物法是利利用微生物酶酶来氧化或还还原染料分子子,破坏其不不饱和键及发发色基团,从从而达到处理理目的的一种种印染废水处处理方法。生生物法目前仍仍是国内外主主要的印染废废水处理方法法。生物法的缺缺点在于微生生物对营养物物质、PH、温度等条条件有一定的的要求,难以以适应印染废废水水质波动动大、染料种种类多、毒性性高的特点;;同时还存在在占地面积大大、管理复杂杂、对色度和和COD去除率低等等缺点。生物物法处理印染染废水的脱色色率和COD去除率不高高,一般不适适宜单独应用用,可作为预预处理或深度度处理。传统生物物处理技术生物法处理理印染废水中中,以活性污泥泥法最为普遍遍,这是因为活活性污泥法具具有可分解大大量有机物、能能去除部分色色素、可调节节pH值、运转效效率高且费用用低等优点,但对色度的的去除往往不不够理想,因此组合式式生物处理技技术是目前印印染废水的常常用方法。我我国生物法中中以表面活性性污泥法和接接触氧化法占占多数,此外外,鼓风曝气气活性污泥法法、射流曝气气活性污泥法法、生物转盘盘法等也有应应用,生物流流化床尚处于于试验性应用用阶段。在印染废水水处理中,厌氧-好氧工艺具具有的这种独独特降解机理理引起国内的的广泛关注,并得到了深深入的研究和和应用,取得了明显显的效果[332]。娄金金生等在印染染废水的处理理过程中采用用了厌氧-好氧工艺,取得了良好好效果,COD总去除率大大于90%,脱色率大于95%。微生物强强化处理技术术随着纺织工工业新产品和和新技术的开开发,印染废废水中水溶性性染料、活性性染料和化学学浆料的数量量和种类的不不断增加,从从而导致印染染废水可生物物降解性下降降,如大量的的聚乙烯醇(PVA)等,因此此选育及应用用优化脱色菌菌和PVA降解菌开始始引起人们的的关注。选育育和培养出各各种优良脱色色菌株或菌群群是生物法一一个重要的发发展方向。白白腐真菌不但但对活性艳红红X3B染料有较好好的脱色作用用,而且对难处处理的成分复复杂的实际染染料废水也有有较好的降解解作用,能有效去除除印染废水的的COD和BOD5。虽然不能能彻底生化降降解染料废水水,但给后续的的深度处理带带来极大方便便[33]。黄建岷[334]在实验验中采用富集集法分离菌株株,所得脱色色菌处理印染染废水有明显显的脱色效果果,脱色率可达70%以上。与活活性炭吸附脱脱色相比差异异不大,证明利用微微生物处理印印染废水的色色度问题是可可行的,但在菌种筛筛选方面仍有有大量工作可可做。膜生物反反应器处理技技术膜生物反应应器处理技术术作为一种新新型的污水处处理工艺,是传统活性性污泥法和膜膜分离技术的的有机结合,可通过膜片片提高某些专专性菌的浓度度和活性,还可以截留留许多分解速速度较慢的大大分子难降解解物质,通过延长其其停留时间而而提高对它的的降解效率。但但由于膜易堵堵塞且制造费费用较高,对膜技术在在水处理领域域全面推广产产生一定阻力力。不过,随着材料科科学的发展、膜膜制造技术的的进步、膜质质量的提高、膜膜制造成本的的降低以及工工艺的改进,膜生物反应应器的应用范范围将越来越越广。生物酶脱脱色技术一些使用合合适的厌氧和和嗜氧的联合合生物处理可可提高染料的的降解性,但是在厌氧氧条件下,偶氮还原酶酶通常将偶氮氮染料分解为为相应的胺类类,其中许多会会致低能或致致癌,而且偶氮还还原酶具有强强专一性,只分解被选选择染料的偶偶氮键。与此此相反,苯氧氧化酶——过氧化木质质素酶(木质素酶,LiPP),过氧化锰酶(MnP)),和漆酶——对芳香环没没有强的专一一性,因此,有可能降解解各种不同的的芳香化合物物。这些酶制制剂可有效地地使许多结构构不同的染料料脱色。初始始反应速率与与制剂中每一一个酶(漆酶、LiP和MnP)都有关系。一一些染料添加加剂可显著降降低脱色速率率。因此,在评价新的的酶及其处理理工艺时,必须考虑染染色助剂对酶酶活性的影响响。今后研究究工作主要集集中于已选择择出的酶的固固定化以便为为酶脱色的工工业应用打下下基础[355]。4.发展前景景各种脱色方方法比较分析析,可以看出每每种处理方法法从经济性,技术性,对环境影响响和实用性都都有一定的缺缺陷,气吹、混凝凝、吸附、过过滤等一般具具有设备简单单、操作简便便和工艺成熟熟等优点,但是这类处处理方法通常常是将有机物物从液相转移移到固相或气气相,不仅没有完完全消除有机机污染物和消消耗化学药剂剂,而且造成废废物堆积和二二次污染。吸吸附脱色具有有只吸附染料料,但不破坏其其结构的特点点,但目前使用用的吸附剂往往往存在吸附附量不够,或再生不容容易的缺点。高高级氧化法脱脱色如光氧化化、超临界氧氧化、湿式氧氧化、低温等等离子体化学学法被认为是是一种很有前前途的方法,但其昂贵的的价格成为制制约其广泛应应用的重要原原因。一些传传统的氧化方方法如NaClO、H2O2、臭氧和紫紫外氧化等证证明对废水脱脱色并不有效效,采用强化物物理化学与酶酶催化降解的的方法可能将将有非常广阔阔的应用前景景。因此在实实际工程中应应该按照具体体条件和要求求,合理选择工工艺组合,以以便取得最佳佳的效果。参考文献:[1]李晓菁菁陈杰瑢.
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