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摘要:随着社会的高速发展,人们对于自己的生活需求也有不一样的发展,特别是在审美这一块,所以近几年染料就频繁出现在我们的生活里了。是使用染料的同时,染料生产过程中产生的垃圾废水:母液水和漂洗水也同时出现在生活中。染料工业生产需求大,其生产过程中排出的水成为现主要的水污染来源之一。
关键词:染料废水;处理;技术研究
1染料废水
(1)活性染料又称为活性染料,它是一类含有化学活性基团的共价键分子。这种染料我国在全世界大概占20%,是现如今增长速度最快的一种。其特点就是:生产时间长、生产后会产生大量含有化学物质且浓度很高的废水。(
2)染料废水是一种含有机物多且成分处理起来复杂,很难进行降低分解的废水。印染过程中使用了大量的染料、浆料、助剂、酸、碱、纤维和无机盐,特别是染料,其组成非常复杂,其中它含有显色基团和一些极性基团,降解难度大,可生物降解性差。含有一些萘、酚类物质的废水毒性较大。在印染工艺过程中,经过多种工艺处理后,这些污染物仍会残留在废水中。染料排出的废水,其水质较复杂而且含有大量的化合物,这些化合物是具有致癌、致突变等作用的,是会给人们的健康带来极大的危害的,它也是属于有毒的有机污染物也是能给大自然生物造成影响。
(3)染料废水是会给生态环境造成一定的破坏,它具有吸光性,会使水变得更浑浊破坏其清澈度,也为水中的生物带来伤害,削弱了水生物的生存功能。所以,印染废水将对人体、以及自然生物、环境带来了一定的危害。
2.1气浮法
气泡法是运用设备而产生的小气泡,一些污染物常常以泡泡形状存在,小气泡上带着的污染物会随着其漂浮力慢慢上升然后接触到表面,然后我们可以利用油轮机刮渣器等技术设备完全弄掉了水上的气泡,以此去除污染物以净化水资源为目的。采用气浮法从染料废水中分离出直接蓝染料,采用了自制电解气浮装置,对活性蓝RBU17和活性绿GR19印染废水进行电絮凝-气浮工艺。通过这个实验,当电解质浓度达到2g/L、pH值小于7、染料废水浓度小于300mg/L、活性蓝RBU17脱色率达到90%时,脱色效果最为明显,但电解气浮法功耗大,操作管理复杂,电极易发生规模化,难以进行大规模生产。
2.2萃取技术
萃取技术主要是利用液膜过滤萃取不溶性或水不溶性浓缩液,对染料原子进行浓缩,其中电泳萃取技术是一种理想的化工废水处理和应用技术,近年来发展迅速。采用液膜法对萃取后的染料废水进行过滤处理,主要用于处理各种染料原料,也是为此产生了较高的社会经济、环境效益。目前,这项新技术还处于研发和改进的过程中,具体的应用还有待进一步完善。
2.3膜分离技术和磁分离技术
与吸附技术相比,膜分离技术用在处理废水上较少。随着水污染这么多年来,纳滤膜技术得以广泛使用,它的分离效率极其高而且分离效率好。但相应的成本也较高,浓缩液容易增加盐的问题。但是越来越严重的染料废水污染,对其纳滤膜也带来一定的损害,当下最重要的是要加强纳滤膜的性能。
2.4吸附法
吸附剂是一种在处理染料废水方面较为常见的方法,其工作原理主要有两种,一种就是通过单活性炭作为吸附剂的方法进行处理染料废水,对染料废水起到吸附和利用的作用。结果表明,硝酸改性活性炭在氧化反应中具有更多的氧官能团、突出的气孔结构和更高的与亚甲基蓝相互之间的亲和力,极大地提高了活性炭在氧化和吸附作用下亚甲基蓝的氧化和抗氧化能力,去除率最高甚至可以达88.3%。虽然通过使用活性炭来实现对于染料和废水的有效吸收,但是却非常有效,但是在使用这种活性炭时所需要花费的成本太高以及再造过程中太过麻烦等问题,限制了它更广泛地使用。但是随着我国经济社会发展进步,市面上出现了介孔炭、凹凸棒石等吸附剂吸引了人们的注意,这些吸附剂在此之前使用率都很低,完全浪费了资源。通常来说,一般的活性炭吸附效果有限,再生的成本和难度都较大,因此其使用受到一定限度。因此在今后研究可再生、吸附量较高的活性炭是主要的趋势之一。另外,树脂也是常用吸附材料之一,树脂为多孔海绵状材料,实用性较强、去除效率高,并且这种材料可再生,脱附率高达98%以上。但是在实际中,染料废水具有较强的酸碱性,并且色度高、成分复杂,因此树脂吸附并不是在所有废水中都可应用。对于处理起来较难的废水,可以将树脂吸附与其他方法联合,提高净水效率。
3生物法染料废水处理技术
传统的生物处理技术主要分为活性污泥法好氧工艺和厌氧微生物厌氧工艺。膜生物处理技术结合了膜分离技术和活性污泥法技术的优点,其中对降低分解有机污染物的性能是最好的,并且具有较强的抗毒性。固定化酶生物处理技术是利用固定在特定空间内的酶活性,对有机物进行生物降解。废水的生物处理方式大多是运用生物菌去吸附或者是去降低分解,让染料废水成为无机物。生物处理法相对来说成本较低,现目前相关人员着重于研究这种方式。染料废水其水质复杂,如果单是用生物降低分解得到的效果是不好的,其中微生物的高效率、固定化它是两种生物强化技术。总的来说,微生物高效应用设备对染料废水进行操作,从而更好地提高染料废水降解率。现目前来说,最有效的两个就是真菌、细菌,微生物固定化是一种在特指物体上高效脱色细菌,其具有提高脱色率、提高降解率的作用。
4化学法染料废水处理技术
4.1电化学法
化学处理利用染料废水中的染料分子在电场和电压作用下产生氧化还原、脱色和矿化。与传统的染料废水处理方法相比,电化学法是一种面积小、易于管理的清洁处理方法,但在实际运行中,电耗大、能耗大、电极材料是一种消耗品,这在一定程度上增加了电化学法的处理成本,因此,其开发和应用受到一定的限制。
4.2Fenton法
Fenton法是在废水中的染料全部混凝前采取预处理工艺措施。实际废水中染料的脱色效率较高,明显优于混凝法,在Fenton法中引入草酸和紫外光,可以大幅度地提高Fenton法染料废水的基础处理效率,可广泛应用于工业和环境污染物处理,使用Fenton法制品的试剂则可以综合分析处理工业和环境污染物中的各种有机污染物,运行方便,但是所消耗的费用比较高。在对废水中污染物和毒性很强的环境污染物进行处理时,相关工作人员可以把生物法、活性炭法等方法有机地联系起来,对有机废水实施规范化的处置和管理措施,调整废水处置的成本,扩展废水处置的范围。
4.3混凝-絮凝
混凝-絮凝其根本作用就是加上化学药剂进行搅拌从而破坏胶体稳定性让它沉淀下来,常用的无机絮混凝剂的其根本效果是在于其系统的PH值的。可以产生大量的含有残余金属的有害污泥。复合絮凝剂在PH方面更适用,其用量更少而且其中环境风险更小,常用于染料废水的处理。但对于不同的染料,其处理效果不尽相同,对硫化染料和分散染料、酸性染料、活性染料、直接染料的去除效果较好,还原染料的去除效果较差。混凝效果不仅受不同染料的影响,还受温度、PH值等外界因素的影响。另外,在混凝过程中会产生污泥,这种方法的应用受到一定的限制。
4.4电化学氧化法
电化学氧化法主要是在传统电化学处理方法的基础上,结合光催化氧化、氢催化、氧化等技术手段,突破了传统微电解处理技术的局限性,提高了微电解技术的应用能力,主要采用电化学氧化法实现污染物和废水的集中处理。相关的研究和技术人员可以采用内电解催化氧化工艺集中处理,COD和色度效率高。亦可与催化氧化及微电解结合使用,有效处理染料及废水。电流催化氧化法具有很高的应用价值,属于具有优良催化性能的电极处理方法。此外,应用各种电极材料可以有效地提高该技术的基本催化效果,确保了全面改善染料废水的电流效率、控制能耗。
5结语
染料废水的危害过于大,已经成为了我国重点污染源,所以我们一定要重视这一问题。以上所述都是目前可采用的对于染料废水的处理方式,都是相关人员在不断实践中总结出来效率最高的几个。采取多项废水处理措施,希望我们能早日不让污染废水进入我们的生活。
作者:阮梁枫 王靖 沈青青 单位:浙江龙盛集团股份有限公司