染料廢水處理的基本方法印染廢水的處理方法

1、染料廢水處理的基本方法印染廢水的處理方法1. 染料廢水處理現(xiàn)狀及國內(nèi)外研究進(jìn)展染料不但具有特定的顏色，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以高分子絡(luò)合物為多，結(jié)構(gòu)很難被打破，生物降解性較低，大多都具有潛在毒性，在環(huán)境中的歸趨依賴于很多因子。加之染料生產(chǎn)具有品種多、批量少、更新快的特點(diǎn)，致使染料廢水難找到行之有效的處理方法。染料廢水的處理方法很多，下面分別對其作簡要介紹。1.1 膜分離法膜分離法是利用特殊的薄膜對液體中的某些成分進(jìn)行選擇性透過的方法的統(tǒng)稱，常用的膜分離方法有滲析、電滲析、超濾和反滲透。膜分離用于染料廢水處理始于上個世紀(jì)70年代初，膜分離技術(shù)有澄清、濃縮作用，最主要的是具有從連續(xù)流動系統(tǒng)中分離染料的功能

2、。膜技術(shù)處理染料廢水可將廢水分離為濃縮液和透過液。其中濃縮液可用于染料回收，透過液也可回用，用于染料的生產(chǎn)。這樣做既可以實(shí)現(xiàn)廢水的有效處理也使得染料不隨排水流失，又不會造成水質(zhì)污染.IsmailKoyuncu用DS5-DK©納濾膜處理染梢廢水（廢水中含活性黑5、活性藍(lán)9、活性橙16、和NaCl），結(jié)果表明，該納濾膜對染料的截留率在99%以上，透過液幾乎無色，該膜的通量受染料濃度的影響較大，在染料濃度恒定時(shí)，通量隨染料濃度的增加而減小。蔡惠如等通過采用納濾技術(shù)分別對配制染料廢水和實(shí)際染料廢水的染料截留和脫色進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)納濾對染料廢水的脫色率很高，對染料含量1000mg/L的進(jìn)水，脫色

3、率大于99%。膜分離法具有能耗低、工藝簡單、不污染環(huán)境等特點(diǎn)。但是膜分離技術(shù)由于濃差極化、膜污染及膜的價(jià)格較貴，更換頻率較快，使處理成本較高，從而嚴(yán)重阻礙了膜分離技術(shù)的更大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。1.2 萃取法萃取實(shí)質(zhì)是采用與水不互溶但能很好溶解污染物的萃取劑，使其與廢水充分混合觸后，利用污染物在水和溶劑中不同的分配比分離和提取污染物，從而凈化廢水。萃取法處理染料廢水是利用不溶或難溶于水的溶劑將染料分子從水中萃取出來。常用的萃取法有溶液萃取、電泳萃取、液膜法等。Pandit等采用可逆膠囊液-液萃取方法，通過把有機(jī)染料（有機(jī)相）與水相分離而使廢水得到處理。他們的研究表明，在陽離子十六烷基三甲基溴胺表面活

4、性劑存在下，陰離子甲基橙從水中得到有效地分離；在陰離子十二烷基苯硫酸鹽表面活性劑存在下，戊基乙醇作為萃取溶劑，陽離子亞甲基藍(lán)也得到有效分離。陳敬潤等以天然植物油為膜液，含聚四氟乙烯涂層的聚丙烯平板膜（PPsT）作為支撐膜，研究了支撐液膜（SLM系統(tǒng)去除和回收水溶液中分散染料陽離子紅4G的性能及影響因素，在最佳條件下，100mg/L的染料溶液其去除率達(dá)到94.1%。近年來液膜技術(shù)發(fā)展較快，利用液膜技術(shù)萃取含染料廢水中的染料物質(zhì)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境、./、/效益。1.3 輻射法微波輻射是輻射法中常用的處理染料廢水的方法。微波輻射用于消除有機(jī)污染物是80年代后興起的一項(xiàng)新技術(shù)，微波位于電磁波譜

5、的紅外輻射和無線電波之間，微波僅對液體中的極性分子起作用，能使極性分子產(chǎn)生高速的旋轉(zhuǎn)碰撞產(chǎn)生熱效應(yīng)，改變體系的熱力學(xué)函數(shù)，降低反應(yīng)的活化能和分子的化學(xué)活性。此外，微波還有非熱效應(yīng)的特性，即在微波場中，劇烈的極性分子振蕩，能使化學(xué)鍵斷裂，使污染物降解。馮建敏等采用微波輻射技術(shù)，建立了酸性黃染料廢水的處理工藝，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，質(zhì)量濃度50mg/L的酸性黃染料廢水50mL活性炭用量2g,微波輻射功率800W,處理7min時(shí)，可以得到最佳的廢水處理效果。劉宗瑜20等為有效處理酸性染料廢水，采用在吸附催化劑的存在下微波輻射技術(shù)處理染料廢水，并取得了良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對染料廢水的去除率達(dá)到96%98%。輻射法

6、可有效降解染料等其他難生物降解的有機(jī)物，且輻射技術(shù)和其它技術(shù)有很好的協(xié)同作用，與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比，輻射技術(shù)在常溫常壓下進(jìn)行，工藝簡單，無二次污染。該技術(shù)存在的主要難題是用于產(chǎn)生高能粒子的裝置昂貴、技術(shù)要求高，而且該法的能耗大、能量利用率較低；此外為避免輻射對人體的危害，還需要特殊的保護(hù)措施。因此該法要投入運(yùn)行，還需進(jìn)行大量的研究探索工作。1. 4氧化法氧化法也是含染料廢水處理常用的方法，目前主要有：高溫深度氧化法、化學(xué)氧化法和光催化氧化法。其中光催化氧化技術(shù)在染料廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用具有良好的市場前景和經(jīng)濟(jì)效益。光催化氧化法是利用光和特定的催化劑產(chǎn)生強(qiáng)烈的氧化作用氧化分解廢水中有機(jī)物的化學(xué)方

7、法。常用的光源為紫外光，常用的催化劑為HO、Fenton試齊心O3等。柴嬪姬等人22對紫外光照射下二氧化鈦光催化氧化處理亮藍(lán)染料廢水進(jìn)行了研究，考察了紫外光照射時(shí)間、TiO2投入量、廢水pH值、廢水初始濃度和HO加入等因素對亮藍(lán)轉(zhuǎn)化率的影響。結(jié)果表明，在紫外光照射60min下，亮藍(lán)轉(zhuǎn)化率可達(dá)75.6%,75.6%,TiO與H。間存在顯著的協(xié)同效應(yīng)。王瑩、熊振湖采用UV/Fenton高級氧化技術(shù)對偶氮染料銘黑T模擬廢水進(jìn)行了光催化降解，考察了溶液的pH值、染料濃度、HO/Fe2+以及光照強(qiáng)度對脫色效果的影響。在一定條件下，該技術(shù)對鉻黑T染料廢水的脫色率可達(dá)到95%以上。光催化氧化法處理有機(jī)廢水不

8、產(chǎn)生或者產(chǎn)生很少污泥，此外，該技術(shù)能有效破壞很多結(jié)構(gòu)穩(wěn)定難以降解的有機(jī)污染物，具有高效、污染物降解更_等優(yōu)點(diǎn)。1.5 混凝法混凝法是廢水處理的常用方法，主要有混凝沉淀法、混凝氣浮法。近年來，針對傳統(tǒng)的混凝藥劑處理效果不理想等缺點(diǎn)，國內(nèi)外開發(fā)、研究和應(yīng)用無機(jī)或有機(jī)高分子混凝劑日益增加。李春華等人對混凝劑在印染廢水中的應(yīng)用作了詳細(xì)的介紹。鋁鹽和鐵鹽等無機(jī)混凝劑，對分散染料、硫化染料等以膠體或懸浮狀態(tài)存在于廢水中的染料有良好的混凝效果，但對酸性染料、活性染料、陽離子染料等水溶性染料的混凝效果較差；高分子堿式氯化鋁和聚丙烯胺的混凝效果優(yōu)于無機(jī)鹽混凝劑；有機(jī)絮凝劑用量少，絮凝速度快；微生物絮凝劑無毒、無

9、害、易于固液分離。邱荷香等采用水解酸化一A/C-化學(xué)混凝沉淀法處理此類廢水，各項(xiàng)污染物的去除率高，有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，處理效果穩(wěn)定，處理費(fèi)用較低。混凝法工藝流程簡單，操作管理方便，設(shè)備投資省，占地面積小，對疏水性染料脫色效果很高。但該法運(yùn)行費(fèi)用較高，泥渣量多且脫水困難，對親水性染料以及對水體中其他可溶性N、P化合物去除率差，需開發(fā)新型高效混凝劑。1.6 生物法一般地說，物理、化學(xué)處理方法只是將將污染物濃縮、轉(zhuǎn)移，對環(huán)境的潛在的影響不容忽視，而生物法是利用污染物為微生物的營養(yǎng)源，是實(shí)現(xiàn)污染物減量化、無害化的理想手段。常見的生物法有活性污泥法、生物膜法及固定化微生物（酶）技術(shù)等Kapdan等在

10、活性污泥單元對模擬的BlueG活性染料廢水進(jìn)行研究，結(jié)果表明在添加白腐真菌的活性污泥法中，添加木灰作為吸附劑，在染料質(zhì)量濃度為200mg/L、吸附劑質(zhì)量濃度為150mg/L、活性污泥泥齡為20d的條件下，最大脫色率為82%。張永明27等用蜂窩陶瓷作為生物膜載體的生物反應(yīng)器來降解活性翠藍(lán)（RTB）,研究了不同基質(zhì)與RT嘮基質(zhì)降解的規(guī)律，結(jié)果表明淺色基質(zhì)有利于對色度的去除。而添加基質(zhì)的方法對活性翠藍(lán)去除率的影響較大，分批加入比一次性加入有助于色度的快速去除。王芳等介紹了固定化微生物技術(shù)，并綜述了固定化微生物技術(shù)處理印染廢水的發(fā)展現(xiàn)狀。國內(nèi)外從20世紀(jì)80年代末90年代初開始用固定化細(xì)胞技術(shù)進(jìn)行印染

11、廢水脫色研究，通過將活性污泥中分離、篩選出來的優(yōu)勢菌種加以固定，組成一個快速、高效、連續(xù)的廢水處理系統(tǒng)，脫色率在80%以上，CODcr的去除效果良好，預(yù)示著固定化細(xì)胞技術(shù)在處理印染廢水方面具有廣闊的應(yīng)用前景。生物法在染料廢水中的應(yīng)用最為廣泛，生物法具有處理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。但由于技術(shù)方面的原因，該法運(yùn)行不穩(wěn)定，適用性不廣，受外界因素的影響較大，在實(shí)際應(yīng)用中受到了一定程度的限制。為了提高生物技術(shù)的生物降解效率，目前國內(nèi)外展開了大量的研究并取得了不錯的成績。1.7 吸附法吸附法以其能夠選擇性地富集某些化合物的特性在廢水處理領(lǐng)域有著特殊的地位。吸附是指固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩

12、余的表面能，當(dāng)某些物質(zhì)碰撞固體表面時(shí)，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上。吸附的結(jié)果是吸附質(zhì)在吸附劑上濃集，吸附的表面能降低。吸附技術(shù)就是利用多孔性固體吸附廢水中某種或幾種污染物，以回收或去除某些污染物，從而也是使廢水得到凈化的方法吸附法中常用的吸附劑有活性炭、樹脂、礦物、廢棄物等。染料廢水的吸附脫色有兩種機(jī)理：吸附和離子交換，吸附效率受很多理化因素的影響，如染料吸附劑的相互作用、吸附劑的比表面積、吸附劑的顆粒尺寸、溫度、pH值和吸附時(shí)間等。（ 1）活性炭吸附法活性炭作為一種優(yōu)良的吸附劑已經(jīng)廣泛地用于染料廢水的脫色，活性炭能去除各種染料的顏色，處理效果取決于活性炭的類型和染料廢水的特性，

13、增大活性炭用量可提高吸附率。活性炭價(jià)格較高，使它的應(yīng)用受到限制，使用后的活性炭需要再生，再生的方法有高溫和解吸液處理兩種，再生會導(dǎo)致活性炭1015%的損失。（ 2）樹脂吸附法20世紀(jì)后期,隨著結(jié)構(gòu)改良的離子交換樹脂、吸附樹脂和復(fù)合功能樹脂的研制，樹脂吸附法被廣泛應(yīng)用于化工廢水的治理與資源化。但是在染料廢水處理方面的研究和應(yīng)用相對不是很多，有人針對染料廢水合成出具有不同物理化學(xué)特性的樹脂來處理該類廢水，并取得了較好的處理效果。一般染料廢水中都含有比較多的無機(jī)鹽，而鹽類對樹脂的吸附有一定的影響。SilkeKarcher等研究了硫酸鹽，碳酸鹽，磷酸鹽等無機(jī)鹽對吸附的影響。研究發(fā)現(xiàn)，硫酸鹽對吸附的抑制

14、很弱，碳酸鹽對吸附的抑制中等，磷酸氫根離子的存在對吸附有著強(qiáng)烈的抑制作用，目前對此還沒有合理的解釋。（3）礦物、廢棄物吸附法自然界中的很多物質(zhì)具有多孔結(jié)構(gòu)，有良好的吸附性能，可用來處理染料廢水。天然礦物主要包括各種黏土，礦石，煤炭等，一般儲量都比較豐富，我國礦渣，爐渣，煤渣，粉煤灰等廢物量也很多，成本更為低廉，因此這些無機(jī)吸附劑的應(yīng)用前景比較廣闊。曾秀瓊用改性的天然膨潤土吸附活性艷紅X-3B,并與活性炭進(jìn)行比較。結(jié)果表明，兩者對廢水的脫色率都在90%以上。KonduruR.Ramakrishna等將泥煤、鋼渣、膨潤土、粉煤灰等無機(jī)吸附劑和活性炭對染料的吸附性能進(jìn)行了比較，試驗(yàn)結(jié)果表明，鋼渣、粉煤灰對酸性染料以及泥煤、膨潤土對堿性染料