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              工業印染廢水處理方法及其原理分析

                 日期:2018-09-03     來源:工業印染廢水    瀏覽:27    評論:0    

                文章結合筆者的工作總結,主要針對工業印染廢水常用的處理方法及其原理進行了分析,通過印染廢水處理方法的優缺點進行對比研究,并提出了處理技術的發展前景,以供大家參考。

                1、引言

                近年來,隨著我國工廠的不斷增多,工業廢水排放量日益增大,水環境質量不斷惡化,水環境保護問題引起人們的廣泛關注。印染廢水具有水量大、有機污染物濃度高、色度深堿性大、可生化性較差、水質變化大、成分復雜等特點。隨著國民經濟的發展,印染企業發展迅速,其廢水問題也越來越嚴重,如治理不當將會嚴重污染環境,對人體健康產生較大的影響,因此,要改善工業印染廢水問題,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,本文主要就工業印染廢水處理方法及其原理進行了論述。

                2、工業印染廢水的常用處理方法及原理

                2.1 物理化學方法

                2.1.1 混凝法

                化學混凝法是處理印染廢水的常用方法,曾被認為是最有效、最經濟的脫色技術之一。混凝就是在混凝劑的離解和水解產物作用下,使水中的膠體污染物和細微懸浮物脫穩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過程,統稱為混凝。在廢水中投加混凝劑可以達到降低或消除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,可加速無機鹽類混凝劑的水解過程,對混凝過程有利。pH值可通過人工調節來滿足。混凝法的主要優點是一次性投資較低;操作管理技術要求不高;針對不同水質選用合適的絮凝劑,其處理效果和處理成本均可控制在適當的水平。缺點為:對于某些廢水,可能存在加藥量大或絮凝劑昂貴的情況,導致運行成本偏高適用范圍窄,對可溶性的有色污染物質脫色效果差;產生大量化學污泥,對污泥的處理和處置進一步增加了運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、高嶺土和工業爐渣等。不同吸附劑對染料有選擇性,影響吸附的條件有溫度T、接觸時間t和pH值等。據報道采用鋸木屑經弱酸水解再經焦化后制成吸附劑,可以用來處理多種廢水。其優點為:不需投加任何藥劑,無污泥。缺點為:吸附劑容易飽和,處理效果隨時間的延長而下降;吸附劑的再生或更換較麻煩、費用較高,再生廢液以及飽和廢棄的吸附劑容易造成二次污染。

                2.2 化學方法

                2.2.1 氧化法

                染料分子中發色基團的不飽和雙鍵可被氧化斷開、形成分子量較小的有機物或無機物,從而使染料失去發色能力,氧化法包括化學氧化、光催化氧化和超聲波氧化。雖然具體工藝不同,但脫色機制卻是相同的。化學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(如鐵配合物、簡單化合物等)在紫外光的作用下產生自由基,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的進行,可以氧化包括生物氧化法難以降解的各類有機污染物并使之完全無機化。該法脫色效果好,不產生大量污泥,殺菌效果佳,經常運行費用較低,但一次性投資高,安裝困難。

                2.2.2 電化學法

                電解是處理印染廢水的一種非常有效的技術,通過電極反應使印染廢水得到凈化。其機理是利用電解氧化、電解還原,電解絮凝或電解上浮等作用破壞分子的結構或存在狀態而脫色。其主要優點有:①過程中產生的˙OH無選擇地直接與廢水中的染料反應,將其降解為二氧化碳、水和簡單有機物,沒有或很少產生污染;②化學過程一般在常溫常壓下就可進行,能量效率高;③既可單獨處理,又可以與其他處理方法相結合,如作為前處理,可提高廢水的可生物降解性。隨著電化學和電力工業的發展,各種高效率反應器的出現使處理成本大幅下降,電化學方法又重新引起人們的重視,進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,破壞不飽和鍵及發色基團。脫色微生物對染料具有專一性,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,最終將染料降解成簡單無機物或轉化為各種營養物及原生質。這種方法具有處理費用低、運行較穩定等優點。

                好氧生物處理技術是常見的處理工藝。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曝氣法,也有用階段曝氣法。活性污泥法應用時間較長形式多樣,技術成熟,目前主要通過增加曝氣池內的污泥濃度,采用新的曝氣技術和固液分離技術達到提高充氧效率,減少動力消耗,縮短處理時間,提高處理效率的目的。但由于染料分子的抗生物降解性強,廢水BOD5/COD比值下降,致使普通的好氧工藝對廢水色度、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污染物,出現了厭氧(兼氧)-好氧這種新型處理工藝。印染廢水在好氧處理前,先進行厭氧處理,印染廢水有機物在兼性微生物的作用下厭氧,可使大分子有機物分解成小分子,非溶解性有機物成溶解性物質,使難生物降解物質轉化為生物降解物質。通過厭氧能提高印染廢水的可生化性,使出水水質穩定,減少了負荷沖擊,為后續的好氧生物處理創造良好的條件。當有機物通過厭氧反應,降解成有機酸或小分子、溶解性物質后,再通過好氧處理進一步去除。由于使廢水呈現顏色的一些較難降解的有機物得到了較好的去除,因此印染廢水可以達標排放。

                3、工業印染廢水處理新技術

                3.1 "預氧化BAF+臭氧氣浮+膜分離"技術

                根據傳統的臭氧活性碳接觸工藝及溶氣氣浮工藝,在設備內部將原水和臭氧進行充分混合,混合后的臭氧活性水向上流經獨特填料層,經接觸氧化后,殺死的活性污泥菌團,和被氧化的二價鐵離子、亞錳離子形成的氫氧化物膠體,互相吸附,通過兩級漩流混凝器混合,利用超濾膜技術,水分子和分子量較小的溶質透過膜,而大于膜孔的微粒、大分子等由于篩分作用被截留,從而達到工業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,對污水中的CODCr、色度有很強的去除能力。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,脫穩膠體極易被吸附到硅藻土上,且附著了污染物質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,絮體能形成一個穩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一步凈化,最終達到凈化目的。

                4、結束語

                總之,隨著工業印染技術的不斷發展,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,傳統的處理方法往往將難以滿足國家標準,將各種不同印染廢水處理技術的結合以及新型印染廢水處理技術的研究工作,在工業印染廢水處理中顯得越發重要。

               
              標簽: 廢水處理
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