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《染料廢水處理技術(shù)應(yīng)用進展.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、染料廢水處理技術(shù)應(yīng)用進展摘要:主要介紹了染料廢水處理技術(shù)中的物理法(吸附法、膜分離法)、化學(xué)法(化學(xué)混凝法、化學(xué)氧化法、濕式空氣氧化法、光催化氧化法)、生化法、電化學(xué)法的特點、原理和近年來的研究進展及應(yīng)用。染料生產(chǎn)工藝復(fù)雜,廢水量大且難以處理,污染治理的費用很高,只有從根本上降低排污,才是長久之計。關(guān)鍵詞:染料廢水物理法化學(xué)法生化法電化學(xué)法 紡織染料工業(yè)近年來快速發(fā)展,目前我國各種染料產(chǎn)量已達90萬t,染料廢水已成為環(huán)境重點污染源之一。染料行業(yè)品種繁多,工藝復(fù)雜。其廢水中含有大量的有機物和鹽份,具有CODCr高,色澤深,酸堿性
2、強等特點,一直是廢水處理中的難題[1]。本文主要介紹了染料廢水處理技術(shù)中的物理法、化學(xué)法、電化學(xué)法、生化法,以及這些技術(shù)的特點原理及其近年來研究進展和應(yīng)用?! ?物理法 1.1吸附法 吸附法是利用多孔性固體(如活性炭、吸附樹脂等)與染料廢水接觸,利用吸附劑表面活性,將染料廢水中的有機物和金屬離子吸附并濃集于其表面,達到凈化水的目的?! 』钚蕴烤哂休^強的吸附能力,對陽離子染料,直接染料,酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附功能,但活性炭價格昂貴,不易再生[2]。由殼聚糖與活性炭及纖維素混合制成的染料吸附劑對活性染料和酸
3、性染料有優(yōu)異的吸附能力,其吸附容量分別為264和421mg/g(椰子活性炭吸附容量少于80mg/g)。該吸附劑在水中具有優(yōu)良的分散性,可采用簡單而廉價的接觸過濾法處理[3,4]?! 〈罂孜綐渲莾?nèi)部呈交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子珠狀體,具有優(yōu)良的孔結(jié)構(gòu)和很高的比表面積。吸附樹脂可用于去除難以生物處理的芳香族磺酸鹽,萘酚類物質(zhì)[5,6]。它易再生,且物理化學(xué)穩(wěn)定性好,樹脂吸附法已成為處理染料廢水的有效方法之一?! ?.2膜分離6 膜分離技術(shù)應(yīng)用于染料廢水處理方面主要是超濾和反滲透。據(jù)報道,用管式和中空纖維式聚砜超濾膜處理還原染料廢水脫
4、色率在95%~98%之間,CODCr去除率60%~90%,染料回收率大于95%[7,8]。近年來,用殼聚糖超濾膜和多孔炭膜的新型膜材料來處理印染廢水,取得較好的效果[9,10]。夏之寧等[11]研究了染料廢水在超聲作用下,通過醋酸纖維素膜的透水率與透鹽率,發(fā)現(xiàn)超聲波在膜分離中有明顯的加速傳質(zhì)和去“濃差極化”作用,有超聲波作用時其滲透率是無超聲波時的1.5倍,對透鹽率影響更大,其截留率分別為94%和67%。 2化學(xué)法 2.1化學(xué)混凝法 化學(xué)混凝法主要有沉淀法和氣浮法,此法經(jīng)濟有效,但產(chǎn)生化學(xué)的污泥需進一步處理。常用的有無機鐵
5、復(fù)合鹽類。近年來國內(nèi)外采用高分子混凝劑日益增多。天然高分子絮凝劑主要有淀粉及淀粉衍生物、甲殼質(zhì)衍生物和木質(zhì)素衍生物3大類。曾淑蘭等[12]用NaOH作催化劑將玉米淀粉和醚化劑M反應(yīng)制得的陽離子淀粉CST,用量為7~15mg/L時,對酸性染料、活性染料的脫色率達90%以上。吳冰艷等[13]用接枝聚合制得的木質(zhì)素季胺鹽絮凝劑處理J酸染料廢水,絮凝劑中的季胺離子與廢水中的磺酸基團生成不溶于水的物質(zhì),投量20mg/L,色度去除率達90%。方忻蘭[14]利用海蝦、蟹殼為原料制得的殼聚糖用來處理印染廢水,CODCr去除率達85%以上。天然高
6、分子絮凝劑電荷密度小,分子量低,易發(fā)生生物降解而失去絮凝活性。人工合成的有機高分子絮凝劑分子量大,分子鏈中所帶的官能團多,絮凝性能好,用量少,pH范圍廣。代表性的人工有機高分子絮凝劑有PAN-DCD(二氰二胺改性聚丙烯腈聚電解質(zhì))、Wx系列高分子脫色絮凝劑、PDADMA-A(二甲基二烯丙基氯化銨聚合物)M[15~17]。 2.2化學(xué)氧化法 化學(xué)氧化是利用臭氧、氯、及其含氧化物將染料的發(fā)色基團破壞而脫色。臭氧氧化法對多數(shù)染料能獲得良好的脫色效果。但對硫化、還原等不溶于水的染料效果較差。Fenton試劑氧化法,其脫色的實質(zhì)是H2
7、O2與Fe2+反應(yīng)所產(chǎn)生的羥基自由基使染料有機物斷鏈[18]。Fenton試劑除氧化作用外,還兼有混凝作用。研究表明,用此法處理2-萘磺酸鈉生產(chǎn)廢水,先用FeCl3混凝沉淀后,然后在pH1.5~2.5條件下以H2O22g/gCODCr,F(xiàn)e2+4g/L水,氧化60min可去除CODCr99.6%、色度95.3%[19]?! ?.3濕式空氣氧化法 濕式空氣氧化法(WAO)是在高溫(125~320℃)、高壓(0.5~20MPa)條件下通入空氣,使廢水中的有機物直接氧化[20]。超臨界水氧化(SCWO)是指當溫度、壓力高于水的臨界溫
8、度(374℃)和臨界壓力(22.05MPa)條件下的水中有機物的氧化。它實質(zhì)上是濕式氧化法的強化和改進。超臨界態(tài)水的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生較大的變化,水汽相界面消失,形成均相氧化體系,有機物的氧化反應(yīng)速度極快。Model等[21]對有機碳含量27.33g/L的有機廢水