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      聚合氯化鋁在染料化工廢水中的應用

      文章出處:顯達凈水 人氣: 發表時間:19-06-29
          我們知道印染行業是紡織產品深加工的關鍵環節,曾經是制約中國紡織工業發展的瓶頸,經過20多年連續的發展,印染廢水、廢氣又成為對中國的環境惡劣產生很大的影響行業,把握印染行業的發展狀態,成為了解紡織工業發展的窗口。綠色環保發展經濟是中國現在的國策,因此,淘汰落后印染能力,提升印染技術、減少廢水污染和治理廢水污染成為十二五期間的一個重要任務。那么聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺等凈水藥劑在污水治理的過程中如何起到作用的呢,今天我就為大家介紹一下染料廢水的幾種處理工藝。
          現行染料化工廢水的治理方法
          1.1 物理法:實際涵蓋了過濾法、氣浮法等,當前,隨著染料化工廢水治理新技術的涌現,用新型的過濾材料如鐵碳填料和改性活性炭等。由國外研究的關于高梯度磁分離技術現已投入到實際中應用,高梯度HGMS磁濾器將導磁不銹鋼毛、電磁不銹鋼多孔板作為核心點,以過濾-反沖洗作業流程為基礎,不僅過濾速率快,而且不會占用太大的面積。但是這種方法我國應用較少。
          1.2 化學法
          1.2.1 光催化氧化法:
          該方法是有效治理污染廢水的新技術,實踐證明,采用光催化氧化法能夠將絕大部分有毒污染物降解為沒有毒性的化合物。我國在半導體材料的光催化體系方面的研究較多,是未來市場很長一段時間內永恒不變的主題。最近幾年,王怡中等學者將研究重心放在了二氧化鈦懸漿體系中染料的光催化氧化降解層面上,研究得出,通過光催化氧化法能夠及時有效地降解染料廢水中含有的大部分有機污染物,同時還研究了TiO2中染料形成的光催化氧化肌理。此外,岳林海等學者也充分說明了TiO2在二相流化床光催化反應器中偶氮染料4BS光催化降解特性,滿足了脫色要求。
          1.2.2 電化學法:
          電化學法主要涉及了電解氧化、電解還原等各環節,目的在于損壞染料分子的結構,從而將廢水中的色度去除。當前,相關學者在電氧化與電還原層面上研發了更為先進的高析氧過電位電極以及高析氫過電位電極。比如,Takashi等在治理染料化工廢水過程中,采用了多孔石墨固定床電極,進一步延伸了反應表范圍,獲得了較高的析氫過電位。處于采用新型的電極治理染料化工廢水,在增加了能效的同時達到了預期的治理效果。Nahide等在電解槽內摻入一定量的固體聚合物電解質材料,實驗證明,在0.2A/cm2F的電流密度和經過120分鐘的電解后,廢水中的色度得到了有效去除。
          通過鐵屑微電解法處理染料化工廢水時,先將鐵-碳粒滲透到電解質溶液中,經過腐蝕產生了微電解過程和腐蝕物,以達到治理效果。電極反應過程中不會消耗大量的電,卻能發揮電附聚、氧化還原等作用,與此同時,當電極反應發生時會生成新生態 Fe2,具有較好的絮凝效果。新型電極投入實際使用后,析氫、析氧等引起的危害被完全遏制,還有效解決了過去陳舊的電化學法能耗高、成本大的漏洞,受到了市場的廣泛青睞。
          2 Fenton法:
          通過該方法在聚合氯化鋁混凝前對染料廢水進行預處理,脫色效果明顯。當前,越來越多的學者加大了Fenton法的研究力度,近幾年又將紫外光、草酸鹽與Fenton法結合,有效提高了Fenton法的氧化作用。Fenton試劑這一強氧化劑對廢水中的有機污染物進行治理,具有較溫和的反應條件,設備簡單,但需要較高的處理費。對一些有毒的、生物降解難度大的有機廢水治理過程中,應綜合聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺等混凝藥劑沉降法、生物法等技術,不僅能減少處理費,而且Fenton法的使用領域還會進一步延伸。
          2.1 物理化學法:吸附法;
          吸附法是物理化學法中應用最為廣泛的一項技術,其主要是將分子態的污染物全部吸出表面,然后進行去除,F階段以活性炭吸附法為主流,吸附效果較高。將CLO2氧化融入至活性炭吸附法進行染料廢水的處理,大范圍去除了COD,廢水脫色理想。粉煤灰的來源渠道廣,成本低,所以將其作為印染廢水處理技術應用前景良好。由于吸附法的投資少、周期短,在一些中小型染料化工企業中比較適用,不過應高度關注染料吸附后的吸附劑再生情況和廢吸附劑的處理狀況,防止污染的二次發生。膜分離技術;該技術處理印染廢水的效果較好,是一種具有能耗低、對環境不造成污染等優勢的技術。馮冰凌等通過殼聚糖超濾膜對印染廢水進行處理,有效去除了COD,廢水脫色好。吳開芬在處理靛藍廢水過程中,以超濾法為主,能夠確保染料濃溶液直接回用,可將透過液當做中性水進行二次利用。郭明遠等人將醋酸纖維素納濾膜運用到染料廢水處理中,實踐顯示,在對活性染料印染廢、回收染料處理中,醋酸纖維素納濾膜的效果俱佳。不過需要注意的是,膜分離技術存在膜污染及膜的成本高,更換速度快,增加了處理費用,應用范圍狹窄。
          2.2 染料化工廢水綜合治理新技術:隨著我國科技的迅猛發展,進一步帶動了染料化工廢水的治理技術發展,社會上相繼涌現了各類新型的技術,具體如下:
          2.1.1 超聲波降解技術:
          當頻率達到20kHz以上的聲波稱之為超聲波,媒體中發出較強的超聲波時,就會引起各種物理化學反應。利用超聲波將廢水中的有機污染物進行降解,這是最近幾年產生的一種有效的先進水處理技術,實踐操作簡便、實效性高。祁夢蘭等學者在預處理靛藍染料廢水時,采用了聲化學氧化法,使降解難度大的染料廢水可生化性BOD/COD值有了進一步提升。劉靜通過超聲波-電解法對活性紫染料廢水進行治理,實踐顯示,將超聲波和微電場有機結合有效保證了廢水脫色。超聲波-電解法處理廢水達六十分鐘,脫色率滿意程度高。采用二氧化鈦光催化降解酸性粒子元青染料反應時,應結合超聲波進行,同一反應時間內降解效果顯著。
          2.1.2 超臨界水氧化法:
          該方法可從根本性上對廢水中的有機物結構進行破壞,其涵義是基于水的臨界狀態開展氧化工作,超臨界水在有機物與氧中屬于十分理想的一種溶劑,有機物在超臨界水富氧均相中完成氧化,四百度到六百度的溫度下,反應迅速,只需幾秒就能對有機物的結構進行全面破壞,反應徹底干凈。
          2.1.3 鐵碳微電解-亞鐵還原氧化-PACT法:
          通過鐵碳微電解反應治理間二硝基苯、間硝基苯胺廢水內的硝基苯類化合物。酸性狀態下,鐵和碳的結合會產生若干微電池反應器,同時還排放了還原性氫氣。在微電流與氫氣發生反應后,將硝基苯類化合物還原為苯胺類化合物。通過電解氧化和電解絮凝的作用將苯胺類化合物與其他有機物質再次進行氧化分解,從而降低廢水內的COD。酸性狀態下,鐵碳微電解-亞鐵還原氧化-PACT產生的墨綠色Fe(OH)2,絮狀沉淀物具有顯著的選擇還原特性,常溫過程中,其能夠迅速還原有機含氮化合物。并且經過還原的所有有機含氮化合物在FeSO4的作用下能夠及時還原成苯胺類化合物。在硫酸的作用下,當Fe(OH)2達到5pH左右,通過空氣氧化后,使其顏色發生變化,成為了棕紅色的Fe(OH)3,苯胺類有機物由氧化劑氧化為溶解性較低的醒式結構化合物,經過Fe(OH)3混凝吸附后消失。
          當染料廢水完成預處理并達到了均質目的時,利用兼氧微生物使廢水內含有的有機物變為有機酸,為接下來的氧生化處理提供保障。兼氧菌能夠很好的適應和處理生化進水內殘留的有毒污染物。通常情況下,采用兼氧生化處理廢水,能夠大面積去除硝基苯和苯胺,同時也去除了一定的COD。
          3 結束語:綜上所述可知,我國的染料化工企業通常建在一些遠離居民區的區域,以獨立的廢水處理設施為主,要求嚴格按相關排放規定進行廢水的處理,為此,染料化工企業應根據自身實際情況,選擇相對應的有效處理技術,切實滿足國家廢水處理標準。
          綜合運用廢水處理技術,能夠徹底解決廢水帶來的污染問題,應加大宣傳推廣力度。需要注意的是,染料品種各式各樣,工藝流程各不相同,無法制定并實施通用的工藝流程優化方案。只有加強改革工藝流程,才能實現閉路循環和廢水套用目的,廢水排放量降低。當前,各個國家相繼頒布實施了一系列的法律規定用于染料廢水的處理,所以加強染料化工廢水的處理,保護生態環境已經成為了我們當前的首要任務。
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