臭氧對印染廢水處理的應(yīng)用

1、在化學(xué)飛速發(fā)展應(yīng)用的年代， 因此造成的污染也是相當(dāng)嚴(yán)重， 所以國家制定標(biāo)準(zhǔn)要求工 廠生產(chǎn)后產(chǎn)生的廢水， 污物， 等都必須經(jīng)過處理才能排放或回收， 所以許多企業(yè)都建起來自 己的污水處理站，眾所周知，污水處理的一個非常繁鎖的行業(yè)，中途會有許多程序，有的COD, BOD脫色，毒素，細(xì)菌，病毒，水中雜質(zhì)等需要經(jīng)過許多道程序才能完成水質(zhì)處理， 故而在應(yīng)用當(dāng)中不能缺少氧化劑 -臭氧發(fā)生器。展坤劉梅提示以下是臭氧對印染廢水處理的 應(yīng)用：紡織印染廢水是一種水量大、色度高、組份復(fù)雜的廢水, 水質(zhì)變動范圍大, 廢水中含有 染料、漿料、助劑、酸、堿、纖維、雜質(zhì)及無機(jī)鹽等。 染料結(jié)構(gòu)中胺基化合物及銅、 鉻、鋅、 砷等

2、重金屬元素具有較大的毒性。目前染色加工過程中的102000 的染料排入廢水中,嚴(yán)重污染環(huán)境。隨著染料工業(yè)的發(fā)展和印染加工技術(shù)的進(jìn)步,染料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性大為提高, 給脫色處理增加了難度。 目前印染廢水的脫色問題已成為國內(nèi)外廢水處理中急需解決的一大 難題。選擇一種簡單經(jīng)濟(jì)有效的處理方法成為印染廢水脫色的研究重點。多數(shù)印染廠采用化學(xué)處理與生化處理相結(jié)合的方法,但普遍存在于印染廢中的偶氮染料穩(wěn)定性高、水溶性大, 是一種難降解的有機(jī)物, 傳統(tǒng)的化學(xué)氧化法和生物法難以取得令人滿意的效果。 臭氧的氧化 性極強(qiáng),在自然界中其氧化還原電位僅次于氟, 常用于工業(yè)廢水的殺菌消毒、 除臭、脫色等, 其作為一種高級氧化技

3、術(shù)近年來被用來去除染料和印染廢水的色度和難降解有機(jī)物。臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧的氧化對染料品種適應(yīng)性廣、脫色效率高,并降低其COD、 BOD值,同時 03在廢水中的還原產(chǎn)物以及過剩 03能迅速在溶液和空氣中分解為 02,不會對環(huán) 境造成二次污染。因此 03脫色技術(shù)具有一定的工業(yè)化應(yīng)用前景。目前臭氧氧化的主要缺點 是運行費用相對偏高。 因此, 采用臭氧氧化法脫色可作為生物處理的預(yù)處理, 結(jié)合生物處理 可降低運行費用。1、廢水的臭氧氧化處理機(jī)理臭氧是良好的氧化劑, 在處理印染廢水時, 臭氧與簡單或復(fù)雜的有機(jī)物反應(yīng)后得到一些 相同的產(chǎn)物, 這些產(chǎn)物很容易生化降解, 而且沒有明顯的毒性。 臭氧不僅能氧化水中

4、的無機(jī) 物，如CN一、NH，等，而且能氧化難以生物降解的有機(jī)物，如芳烴化合物等。臭氧化反應(yīng) 的途徑有兩條：一是臭氧通過親核或親電作用直接參與反應(yīng)；二是臭氧在堿等因素作用下, 通過活潑的自由基（主要有一 0H）與污染物反應(yīng)。臭氧能與許多有機(jī)物或官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)：C=CC三C,芳香化合物、雜環(huán)化合物、碳環(huán)化合物、=N N、=S C三N、C N、C Si、一0H、一 sH、一 NH，、一 CHO N=N 一等。臭氧破壞和去除廢水中污染物的作用已被廣泛 研究, 對有機(jī)物臭氧化的產(chǎn)物也進(jìn)行了一些研究。 研究表明, 臭氧化產(chǎn)物主要是一元醛、二 元醛、醛酸、一元羧酸、二元羧酸類有機(jī)小分子。氧化反應(yīng)：1.1奪取

5、氫原子，并鏈羰基化，生成醛、酮、醇或酸；芳香化合物先被氧化為酚，再氧 化為酸。1.2 打開雙鍵、發(fā)生加成反應(yīng)：1.3 氧原子進(jìn)入芳香環(huán)發(fā)生取代反應(yīng)、臭氧也是良好的脫色氧化劑、對于含水溶性染料廢水如活性、直接、陽離子和酸性等染料、其脫色率很高；對分散染料也有較好脫色效果； 但對其他以懸浮狀態(tài)存在于廢水中的還原、硫化和涂料、脫色效果較差。Matsui 等的研究結(jié)果表明偶氮染料更易于被臭氧氧化脫色。臭氧用量與偶氮基團(tuán)數(shù)量有關(guān)、如對于01mol/1的直接紅2S、直接黑2S,其需臭氧量分別為 80、130mol /1。臭氧氧化也可以與其它處 理技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。2. 影響因素臭氧一經(jīng)溶解在水里、 會出現(xiàn)下列

6、兩種反應(yīng)： 一一種是直接氧化、 它是較緩慢的且有明 顯選擇性的反應(yīng)；另一種則是在水中羧基、過氧化氫、有機(jī)物、腐殖質(zhì)和高濃度的氫氧根誘發(fā)下自行分解成羧基自由基，間接地氧化有機(jī)物、 微生物或氨等。 后一種反應(yīng)相當(dāng)快， 且沒 有選擇性， 另外還能將重碳酸根氧化成重碳酸和碳酸。 這兩種反應(yīng)后一種反應(yīng)更強(qiáng)烈， 氧化 能力更強(qiáng)。由于氫氧根和有機(jī)物能誘發(fā)臭氧自行分解成羧基自由基，所以低 pH 值條件下有 利于臭氧直接氧化反應(yīng)，而高 pH 值和有機(jī)物含量高的條件下則有利于羧基自由基的間接氧 化反應(yīng)。臭氧的自行分解率在很大程度上取決于pH值、溫度、UV值、臭氧濃度以及水中存在的其它可去除物。臭氧的濃度、溫度和接

7、觸時間：一般來說，臭氧對直接染料、酸性染 料、堿性染料、 活性染料等親水性染料的脫色速度較快， 效果較好因此，為達(dá)到對某種染料 期望的去除效果， 必須增加臭氧的投加量。 臭氧的氧化能力還取決于廢水的臭氧化速度， 溫 度越高，氧化速度越快，所用時間縮短。在常溫下，用 30rain 的氧化接觸時間足以將水中 3-4mmol/ L的染料去除50%。3. 混凝處理LinSH 研究表明，對含低濃度染料的印染廢水，臭氧化可以有效地去除水中的色度和渾濁度，但對含中等和高濃度染料的印染廢水，應(yīng)用臭氧化n PAC絮凝處理，則可以強(qiáng)化臭氧處理效果。 臭氧與絮凝過程連用可以將去除率提高到 70% ，降低化學(xué)除色藥劑

8、費用 30%。 德國Ochtrup水處理廠中，印染廢水經(jīng)臭氧化處理12min后，染料COD值降低60- 80%,AOX降低60%，聚乙烯醇的濃度降低 50%，從而使此前不能通過生物降解的物質(zhì)得以部分 氧化,利于下一步的生物處理。4 . 活性炭吸附活性炭具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì), 是最常用的一種吸附劑。 活性炭吸附法 適用于被臭氧氧化脫色后廢水的深度處理。 但是, 由于活性炭再生系統(tǒng)操作難度大, 裝置運 行費用高, 應(yīng)用受到限制。臭氧生物活性炭對有機(jī)物的去除包括三個過程： 臭氧氧化、 活性 炭吸附和生物降解。 即在對有機(jī)物的去除上, 先發(fā)揮臭氧的強(qiáng)氧化能力, 將有機(jī)物氧化成可 被生物降

9、解的小分子有機(jī)物, 接著利用活性炭良好的吸附性能將其吸附, 再由吸附在活性炭 上的生物對吸附的有機(jī)物進(jìn)行生物降解,而臭氧分解后產(chǎn)生的氧, 提高水中的溶解氧, 使水中溶解氧常呈飽和狀態(tài)或接近飽和狀態(tài),又為活性炭處理中的生物降解提供必要條件。這一臭氧與顆?；钚蕴繛V池相結(jié)合的臭氧生物活性炭凈水處理工藝5. 廢水臭氧化的發(fā)展前景臭氧處理技術(shù)的發(fā)展可從兩方面來看： 一是臭氧作為預(yù)處理或后處理, 與其他處理方法 的聯(lián)合使用,如絮凝、氣浮、生化等；二是臭氧處理單元自身的發(fā)展,如光催化、金屬催化 氧化等。臭氧與其它處理方法聯(lián)合的工藝流程有很多形式,女口：O +生化（活性污泥、生物活性碳法 ）;O +絮凝+膜處

10、理；O + 膜處理；O +氣浮（吹脫）；O +活性碳吸附；O +絮凝+O。 臭氧處理單元自身有以下幾種形式：O,;O, +/H, O,;O /H, O,/ UV;0 /UV；O /固體催化劑（固體f二劑如活性炭、金屬及其氧化物 ）：用先進(jìn)的臭氧+ 超聲強(qiáng) 化+生化處理工藝,去除偶氮染料脫色效果好,有機(jī)物去除率高,能有效地處理高濃度PVA褪漿污水。6. 結(jié)論6.1 臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,能與廢水中大多數(shù)有機(jī)物、微生物迅速反應(yīng),可去除廢水中難以生物降解的有機(jī)物，如芳烴化合物等污染物，并降低其COD、BOD值，同時還可起到脫色、除臭、殺菌的作用。6.2 在堿性條件下，臭氧對廢水的脫色效果好，隨初始 pH 值