摘要:介紹了印染廢水的特點和處理現狀,綜述了無機和有機高分子絮凝劑、天然高分子絮凝劑和生物酶的合成途徑、化學改性方法及其在印染廢水處理中的應用進展.
關鍵詞: 印染廢水; 生物酶; 絮凝劑
印染廢水水量大、成分復雜是廢水處理研究的難點.近年來,紡織工業不斷開發新產品、新技術,所用漿料、染料、新型助劑等難生化降解的有機物大量進入印染廢水,CODCr 去除率嚴重下降,給處理帶來更大的難度.由于水資源日漸短缺和污染逐漸嚴重,印染行業的廢水處理已引起政府的高度重視.
目前,絮凝劑在廢水處理中占有重要地位.絮凝劑已從鋁系、鐵系絮凝劑發展到有機合成高分子絮凝劑、天然高分子絮凝劑、微生物絮凝劑等.另外,隨著生物酶在印染加工中的深入應用,其在印染廢水處理中的作用日益增多.
1 無機高分子型絮凝劑
無機高分子絮凝劑主要包括聚氯化鋁、聚硅硫酸鋁、聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵.其對大多數染料廢水的脫色效果較理想,但對于單偶氮、低分子質量含水溶性基團較多的親水性染料則達不到滿意的效果,而且無機高分子絮凝劑用量大、絮凝效果欠佳,易造成二次污染.
1.1 聚鋁系
聚合氯化鋁(PAC)是水處理中最為常用的絮凝劑之一,在處理印染廢水中已經得到廣泛應用.王燕等以聚合氯化鋁(PAC)和二甲基二烯丙基氯化銨均聚物(PDMDAAC)為原料,制備出了聚合氯化鋁- 二甲基二烯丙基氯化銨均聚物復合絮凝劑(PAC- PDMDAAC)并對其電荷特性和結構形貌進行研究.結果表明:PAC-PDMDAAC較 PAC具有更高的表面電荷、更大的支化度和更好的絮凝效果.馮蔚龍等以鋁酸鈣粉和食品級濃鹽酸為基本原料制得聚硅氯化鋁,結果顯示:其對廢水的處理效果明顯優于傳統的硫酸鋁和聚合氯化鋁.賈青竹等運用自制聚硅硫酸鋁(PSAS)絮凝劑處理廢水,實驗結果表明:PSAS 可以有效地應用于低濁度廢水的凈化處理,同時對高色度廢水也有很好的處理效果.
1.2 聚鐵系
聚鐵系絮凝劑的絮凝效果較好,在印染廢水處理中應用廣泛.洪金德等用不同鹽基度的聚鐵系絮凝劑PFS 處理活性翠藍和分散紅的模擬染色廢水,在一定的 pH 值條件下,隨著 PFS 鹽基度的增加,處理效果呈上升趨勢,在鹽基度 10.57% ̄16.43%、絮凝劑用量為0.25 ̄0.40 mmol/L 時的處理效果較佳.俞丹青等以硅酸鈉、硫酸鐵和四硼酸鈉為原料,制備出含硼聚硅硫酸鐵(PFSSB),結果顯示:其比聚合氯化鋁(PAC)有更好的除濁和脫色效果,而且所形成的絮體明顯大于用 PAC時形成的絮體,絮體沉降速度也更快.
2 有機合成高分子型絮凝劑
與無機絮凝劑相比,有機高分子絮凝劑具有絮凝速度快、用量少、pH 及溫度影響小等優點,因而有著廣闊的應用前景.從絮凝機理上分析,有機高分子絮凝劑帶有—COO-、—NH—、—SO3 、—OH 等親水基團,大多屬于線型高分子聚合物,相對分子質量大、官能團多,故具有很強的吸附效能.
2.1 甲醛- 雙氰胺系
余躍選用自制的甲醛- 雙氰胺聚合物作為絮凝脫色劑處理高濃度印染廢水的實驗結果表明:在甲醛雙氰胺用量 200 mg/L、pH 值為 11 ̄13 時,脫色率為99%,CODCr 去除率為 73.1%,減輕了后續處理難度.甲醛- 雙氰胺系列脫色絮凝劑雖處理效果較好但價格較高,無法在實際中普遍使用.對此,利鋒等用雙氰胺、體積分數為 37%的甲醛、改性劑和催化劑合成改性甲醛- 雙氰胺,用于處理印染廢水,脫色率和 CODCr
去除率均較高,污泥體積?。撔跄齽┡c Al2(SO4)3 復配使用效果更佳,脫色率達 96.8%,CODCr 去除率最高可達 91.5%,出水 CODCr 和色度達國家一級排放標準.
2.2 聚丙烯酰胺系
根據離子特性可將聚丙烯酰胺分為陽離子型(CPAM)、陰離子型(HPAM)、兩性離子型和非離子型(PAM).其中,CPAM是污水處理的重要絮凝劑.林松柏等以溴乙烷為季銨化試劑,通過對聚丙烯酰胺的端基進行改性,合成了陽離子型的吸附材料.實驗表明:該樹脂對染料的吸附能力較強,其脫色率可達到 98%.通過電鏡分析發現,季銨化改性的 PAM樹脂對染料的吸附依靠靜電、架橋及凝聚作用.
3 天然高分子絮凝劑
天然高分子絮凝劑主要有殼聚糖衍生物類、淀粉衍生物類、微生物類,其他還有植物多糖類、纖維素衍生物類等.
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