[摘要]印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn),屬難處理的工業(yè)廢水之一。目前,用于印染廢水處理的主要方法有物化法、生化法、化學(xué)法以及幾種工藝結(jié)合,各種處理方法對(duì)污染物去除效率及脫色差別較大,而印染廢水處理的最大難點(diǎn)就是脫色處理。文章系統(tǒng)介紹了印染廢水的各種主要處理技術(shù),評(píng)釋了它們各自的特點(diǎn)和存在問(wèn)題,并展望了印染廢水處理技術(shù)的應(yīng)用前景。
紡織印染廢水具有水量大、有機(jī)物含量高、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn),屬難處理的工業(yè)廢水之一。常用的印染廢水處理技術(shù)有生物降解法、化學(xué)氧化法、絮凝法、離子交換法、活性碳脫色法、膜分離法、電滲析法、吸附法、臭氧脫色法及電化學(xué)法等。印染廢水的水質(zhì)隨加工的纖維種類和采用工藝以及使用的染化料的不同而異,污染物組分差異很大。如何在眾多的處理方法中選擇適宜的處理工藝,做到運(yùn)行成本既合理,污染物去除效果又好,成為工程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵。為了對(duì)印染廢水處理工藝有更深入的了解,文章就幾種主要的污水處理技術(shù)在印染廢水綜合處理中的應(yīng)用作簡(jiǎn)要介紹,并就其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行評(píng)釋和展望。
1·吸附法
吸附法是利用活性炭、活性粘土、離子交換纖維、膨潤(rùn)土、硅藻土、煤渣、粉煤灰等具有吸附性能的吸附劑,對(duì)廢水中的色素、染料及其他有害成分進(jìn)行吸附去除。傳統(tǒng)的吸附劑對(duì)去除廢水中溶解性有機(jī)物十分有效,如對(duì)陽(yáng)離子染料、直接染料、活性染料、酸性染料等水溶性染料的吸附處理,但不能去除廢水中的膠體及疏水性染料。
近年來(lái),隨著科研工作者對(duì)吸附法進(jìn)行了大量深入研究,開(kāi)發(fā)出多種復(fù)合型或改性的吸附劑,對(duì)印染廢水脫色效果有了明顯提高。有研究者利用某些集吸附與絮凝功能為一體的吸附劑,如硅藻土經(jīng)酸化、熱活化即可制備兼有吸附絮凝兩種功能的硅藻土復(fù)合凈水劑,其對(duì)印染廢水處理脫色效果很好[1]。粉煤灰經(jīng)化學(xué)改性活化后,生成兼有絮凝性能的改性粉煤灰,不但對(duì)疏水性染料廢水脫色率很高,對(duì)親水性染料也有一定的脫色率[2]。杭瑚等用膨潤(rùn)土吸附多種有機(jī)染料的試驗(yàn)表明[3],復(fù)合膨潤(rùn)土對(duì)陽(yáng)離子染料的吸附脫色性能最好,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%的膨潤(rùn)土加0.005%的聚合氯化鋁(PAC),可使陽(yáng)離子染料為主的印染污水脫色率達(dá)到94%~100%。活性炭對(duì)分子量小的染料分子脫色效果較好,對(duì)大分子量或疏水性染料的脫色效果較差,由于活性炭吸附處理存在價(jià)格高、再生較困難、綜合處理費(fèi)用偏大等缺點(diǎn),實(shí)際廢水處理工程中很少采用。
2·絮凝法
絮凝法是廢水處理中應(yīng)用得最廣泛的一項(xiàng)技術(shù),具有投資費(fèi)用低、設(shè)備簡(jiǎn)單、占地少、處理量大等眾多優(yōu)點(diǎn)[4]。該技術(shù)通過(guò)向廢水中投加一定量絮凝劑,然后采用混合、反應(yīng)、沉淀工藝,使廢水得到凈化。絮凝法的關(guān)鍵是如何選擇高效絮凝劑和有效的絮凝工藝。常用的絮凝劑包括無(wú)機(jī)低分子絮凝劑(硫酸鋁、三氯化鐵等普通電解質(zhì))、無(wú)機(jī)高分子絮凝劑(聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁等)和有機(jī)高分子絮凝劑(聚胺、聚銨鹽等)。絮凝法處理印染廢水除了能去除廢水中的各種有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物外,還有很好的脫色效果,因此得到了廣泛應(yīng)用。
3·氧化法
氧化法對(duì)廢水中有機(jī)污染物的去除十分有效。由于印染廢水中的染料分子十分穩(wěn)定,只有高級(jí)氧化技術(shù)才能有效破壞染料分子結(jié)構(gòu),從而取得良好的處理效果,常見(jiàn)的廢水高級(jí)氧化技術(shù)包括Fenton試劑氧化法、光化學(xué)氧化法、超聲波法和超臨界水氧化法等。
Fenton試劑氧化法是通過(guò)在處理過(guò)程中產(chǎn)生具有極強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(OH),能把廢水中的染料分子氧化分解,從而達(dá)到脫色的目的。為了提高氧化效果,實(shí)際Fenton試劑氧化法處理廢水中必須避免FeSO4·7H2O(催化劑)過(guò)量,防止H2O2過(guò)量消耗,調(diào)節(jié)好pH,使反應(yīng)系統(tǒng)處于最佳pH范圍(pH=3~5)[5]。
光化學(xué)氧化法是近20年來(lái)才進(jìn)行研究的新型水處理技術(shù)。根據(jù)反應(yīng)機(jī)理的不同,可分為光分解、光敏化氧化、光激發(fā)氧化和光催化氧化。其中光催化氧化法研究比較成熟,應(yīng)用得比較多。光催化氧化具有非選擇性氧化各類有機(jī)物并使之礦化、可以用太陽(yáng)能代替UV光源、清潔而經(jīng)濟(jì)、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),是一項(xiàng)很有前途的廢水處理技術(shù)。孫尚梅等采用TiO2光催化氧化法處理毛紡染整廢水結(jié)果表明,處理效果優(yōu)于生物法[6]。程滄滄等對(duì)可溶性的染料酸性玫瑰紅B和曬化綠B進(jìn)行光催化降解研究,結(jié)果表明,在實(shí)驗(yàn)條件下,其降解率分別為92.4%和91.3%[7]。TiO2光催化氧化法在pH為3~11時(shí),使染料水溶液產(chǎn)生原子氧和羥基自由基,具有很好的脫色效果,如亞甲基藍(lán)溶液的光催化脫色及降解[8]。有作者用鐵-草酸、鐵-檸檬酸、鐵-丁二酸絡(luò)合物作催化劑,在紫外光照射下進(jìn)行印染廢水脫色實(shí)驗(yàn),pH為2~4時(shí),鐵-羧酸配合物生成烷基、羥基等多種自由基使印染廢水氧化脫色[9]。
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