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        印染廢水處理研究

        2015-05-30 16:21:22鄒聰慧
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年16期
        關(guān)鍵詞:廢水處理

        摘 要:印染廢水的組成成分有很多種,多種成分在一起交織使得印染廢水的處理難度大大地增加,同時印染廢水大多具有染料及其中間體濃度較高,廢水量較大的特點(diǎn),是工業(yè)廢水中較難處理的一種廢水。文章通過對印染廢水進(jìn)行研究,分析其組成和特點(diǎn),探討不同的方法進(jìn)行廢水處理,主要包括物理化學(xué)處理法、生物處理法和化學(xué)處理法等一系列的處理方式,通過使用不同的方法將廢水進(jìn)行徹底的處理。

        關(guān)鍵詞:印染廢水;廢水處理;物理化學(xué)處理法

        前言

        印染廢水是指棉、麻、化學(xué)纖維及其混紡產(chǎn)品在生產(chǎn)的各個工藝段所排放的廢水,主要產(chǎn)生于我國的紡織工業(yè)中,每年我國的紡織工業(yè)產(chǎn)生的廢水?dāng)?shù)量在所有的工業(yè)廢水中的比重較大,所以印染廢水的處理尤顯重要。同時印染廢水如果不經(jīng)處理直接排放會對水質(zhì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的危害,所以印染廢水的處理變得更為迫切,如何進(jìn)行有效的印染廢水處理是目前我們關(guān)注的主要問題。

        1 印染廢水的組成

        印染廢水主要包括紡織過程中產(chǎn)生的所有廢水,比如說退漿廢水、漂白廢水和染色廢水等多種成分的廢水組成,其中包括多種染料及其中間體、表面活性劑、纖維等,通過這些組成可以了解印染廢水的特點(diǎn),主要是廢水排放量大,水質(zhì)水溫變化大,含鹽量高,pH變化大,廢水的成分較為復(fù)雜,含有大量的有毒物質(zhì),在一定程度上可以歸類為有機(jī)難降解廢水。由于印染廢水的成分主要為紡織品的染料、印染藥劑和調(diào)節(jié)劑等,還含有金屬離子,這就導(dǎo)致印染廢水中生化需氧量較低同時化學(xué)需氧量相對較高,造成印染廢水可生化性差、比較難處理,并且高鹽濃度廢水會影響到微生物細(xì)胞的滲透壓,對普通微生物有抑制作用,這給微生物處理染料廢水也造成一定困難。

        2 印染廢水的處理方法

        目前,對印染廢水的處理有許多方法,文章主要探討三類印染廢水處理技術(shù),包括物理化學(xué)法、化學(xué)法和生物法等。

        2.1 物理化學(xué)法

        2.1.1 物理吸附法

        在物理處理法中最為常見的處理方法是吸附法,例如目前大多數(shù)采用的活性炭吸附法。通過在印染廢水中加入具有吸附作用顆??谞钗镔|(zhì)對印染廢水形成一種過濾作用,能夠吸附印染廢水中的一些助劑染料和其他的污染物,通過吸附作用去除一部分較大的污染物。吸附法主要應(yīng)用于預(yù)處理和深度處理,預(yù)處理在于減少水處理主體裝置負(fù)荷,回收有機(jī)物質(zhì);而深度處理則可提高出水質(zhì)量,滿足回用水水質(zhì)要求。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是成本較低,具有簡單可行性。吸附法的使用注意事項是,應(yīng)用于不同的印染廢水,要使用不同的吸附劑,要考慮到吸附劑使用以后的處理,不能夠產(chǎn)生二次污染。

        2.1.2 混凝處理法

        物理化學(xué)結(jié)合方法中的另一種比較常見的污水處理技術(shù)就是混凝法,混凝法可以分成混凝沉淀技術(shù)和混凝氣浮技術(shù)?;炷恋淼牟僮鞣绞绞窃趶U水中加入一定量的絮凝劑,絮凝劑可以和污染物結(jié)合生成沉淀物,通過過濾除去。由于這種方式產(chǎn)生二次污染的可能性較小同時操作較為方便,所以在印染廢水處理方面的應(yīng)用較廣?;炷ǖ奶幚碓硎荄LVO理論,具體而言是指絮凝劑進(jìn)入廢水之中進(jìn)行一系列的水解和聚合等的生物化學(xué)反應(yīng),從而生成大量的可繼續(xù)反應(yīng)的沉淀水解產(chǎn)物,這些產(chǎn)物會通過與廢水中的膠粒進(jìn)行中和粘附卷掃作用,繼續(xù)生成體積較大的易于過濾的絮凝體,通過沉降作用將其除去?;炷龤飧t是先加入絮凝劑后再通過氣浮的方式,利用氣泡攜帶水中與絮凝劑結(jié)合生成的大顆粒懸浮物,從而去除水中的污染物。絮凝劑的種類是多種多樣的,主要包括有機(jī)絮凝劑、無機(jī)絮凝劑和復(fù)合絮凝劑,例如鋁鹽、鐵鹽、聚丙烯酰胺等。在印染廢水中投加鋁鹽、鐵鹽等絮凝劑,使其水解形成帶高電荷的羥基化合物,它們對水中憎水性染料分子如硫化染料、還原染料的混凝效果較好,而酸性染料、活性染料、特別是小分子量、單偶氮鍵、含數(shù)個磺酸基的水溶性染料的混凝脫色效率較差。

        2.1.3 膜分離處理法

        膜生物反應(yīng)器技術(shù)簡稱為膜分離技術(shù),是利用特殊的半滲透膜進(jìn)行分離水中離子和分子的技術(shù),能夠通過生物膜的孔徑篩分作用進(jìn)行污染物的分離和水質(zhì)的凈化。這種技術(shù)在國外已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在廢水處理上,近幾十年我國的膜分離技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了迅猛的發(fā)展。這種技術(shù)在分離的過程中操作簡單,耗能也較小,自動化程度非常高,不污染環(huán)境。目前較為常見的膜分離技術(shù)包括微濾、納濾、超濾以及反滲透膜等。

        2.2 化學(xué)處理法

        2.2.1 還原處理法

        還原法的原理是使用一定的化學(xué)物質(zhì)跟水中的污染物進(jìn)行結(jié)合,從而通過還原置換反應(yīng)進(jìn)行凈水。還原法中最常用的原料是鐵屑,作為一種加工廢料,鐵屑還可以幫助處理紡織企業(yè)的印染廢水。這種做法是一舉兩得,不僅解決了機(jī)械加工的廢料,同時還原法的成本較為低廉,操作相對來說也簡單。通過將含鐵屑的物質(zhì)浸于反應(yīng)的溶液中,形成了鐵離子和氫氧根的離子物質(zhì),這些物質(zhì)相結(jié)合就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),與染料之間進(jìn)行氧化還原作用,提高廢水的可生化性。

        2.2.2 氧化處理法

        氧化法是指通過一定的氧化劑的作用,使污染物中發(fā)色基團(tuán)中的不飽和鍵在氧化作用下斷開,使其分解成其他的有機(jī)物或者是無機(jī)物。我們?nèi)粘V休^為常見的氧化處理方法包括化學(xué)氧化處理法、光催化氧化處理法以及超聲波氧化處理方法等。

        化學(xué)氧化法研究較為深入,該法的關(guān)鍵在于采用合適的氧化劑,例如臭氧和含氯氧化劑等,通過這些氧化劑的氧化作用降解染料而達(dá)到使染料脫色的目的,最后形成膠體發(fā)生沉降。利用臭氧進(jìn)行氧化反應(yīng),主要適用于懸浮物少、染料親水性較強(qiáng)的廢水處理,優(yōu)點(diǎn)在于臭氧不會產(chǎn)生二次污染,不過不足之處在于這種處理方式效果不佳。

        2.3 生物處理法

        生物處理法目前的研究較少,不過這種處理方式的效果較好。該法主要使用酶的氧化作用,還原有機(jī)物分子將廢水中各種有害的有機(jī)物降解,生成較簡單的無機(jī)物質(zhì)。生物處理法包括好氧生物法、厭氧生物法以及其組合工藝。好氧法包括活性污泥法、氧化溝法、生物塘法等,厭氧法可以采用國內(nèi)外發(fā)展很快的UASB以及新型高效的厭氧折流板反應(yīng)器,組合工藝?yán)鐓捬酰嫜酰?好氧活性處理工藝。生物處理方式在使用的過程中具有成本低廉同時不產(chǎn)生二次污染的優(yōu)點(diǎn),非常適合印染廢水處理。

        3 結(jié)束語

        通過研究和比較各種適用于印染廢水處理的技術(shù),可以發(fā)現(xiàn)它們各自有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。化學(xué)法處理法的主要不足之處在于容易產(chǎn)生二次污染,每種處理方法的普適性不強(qiáng);物理化學(xué)法相對來說成本較低,但處理效果不佳;而生物處理法處理效果較好,但成本費(fèi)用較高。因此,我們要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理方式的選擇,以取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

        參考文獻(xiàn)

        [1]李家珍.染料染色工業(yè)廢水處理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2012,52.

        [2]張建英.染色廢水吸附混凝效應(yīng)研究[J],環(huán)境污染與防治,2008,20(3):9-12.

        [3]張艷,趙宜江,嵇鳴,等.印染廢水物理化學(xué)進(jìn)展[J].水處理技術(shù),2011,27(6):311-314.

        作者簡介:鄒聰慧(1987,8-),女,湖南長沙人,工學(xué)碩士,研究方向:印染廢水處理及微生物染料電池。

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