脱色混凝剂与吸附剂吸附脱色氧化还原脱色第三.ppt

第五章脱色混凝剂与吸附剂第一节吸附脱色第二节氧化还原脱色第三节脱色混凝剂类型第四节双氰胺甲醛缩聚脱色效果和机理第五节其它的脱色处理技术第五节印染废水特征纺织印染废水,水量大,色度高,成分复杂,废水中含有染料、浆料、助剂、酸、碱、纤维杂质及无机盐等。染料结构中胺基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素,毒性较大。目前染色加工过程中的10~20%的染料排入废水中,严重污染环境。随着染料工业的发展和印染加工技术的进步,染料结构的稳定性大为提高,但是这给脱色处理增加了难度,目前印染废水的脱色问题已成为国内外废水处理中急需解决的一大难题。印染废水的处理方法多数印染厂采用化学处理与生化处理相结合的方法,生化处理采用微生物法降解染料分子和有机物,但是生化处理过程中有害分子降解速率低,设备投资大,运行费用高,因此,选择-种简单经济有效的处理方法成为印染废水脱色的研究重点。除生化法外,其它物理化学或化学脱色如吸附法、氧化还原法、离子交换法、膜法、混凝法等,都有大量研究及应用的报道。第一节吸附脱色吸附脱色的一个主要优点是通过吸附的作用可将染料从水中去除,吸附过程保留了染料的结构。活性炭作为一种优良吸附剂早已广泛应用于水处理中,至今仍是有色印染废水的最好吸附剂。活性炭对染料的吸附具有选择性,其脱色性能顺序依次为碱性染料、直接染料、酸性染料和硫化染料。活性炭价格昂贵,加之再生困难,因此一般只应用于浓度较低的印染废水处理或深度处理。分子筛、活性铝、颗粒活性炭(GAC),硅藻土和锯木屑也可以用作分散性染料的吸附剂,但是活性炭去除色度和COD的效果最好。吸附剂的最大问题在于难以实现现场再生。第二节氧化还原脱色借助氧化还原作用破坏染料的共轭体系或发色基团是印染脱色处理的有效方法。除常规的氯氧化法外,国内外研究重点主要集中在臭氧氧化、过氧化氢氧化、电解氧化和光氧化方面。臭氧是良好的脱色氧化剂,对于含水溶性染料(如活性、直接、阳离子和酸性等染料)的废水,其脱色率很高,对分散染料也有较好脱色效果;但对其他以悬浮状态存在于废水中的还原、硫化和涂料,脱色效果较差。氧化还原脱色臭氧-电解处理可使直接、酸性染料的脱色率比单纯臭氧处理增加25~40%,对碱性及活性染料增加10%。臭氧加紫外辐射或同时进行电离辐射也可提高氧化效率。由于臭氧氧化对染料品种适应性广、脱色效率高,同时O3在废水中的还原产物以及过剩O3能迅速在溶液和空气中分解为O2,不会对环境造成二次污染。因此O3脱色技术具有一定的工业化应用前景。目前臭氧氧化的主要缺点是运行费用相对偏高。Fenton试剂是H2O2和FeSO4按一定比例混合而成的-种强氧化药剂。Fenton试剂在处理废水过程中除具有氧化作用外,还兼有混凝作用,因此脱色效率较高。近年来在染料及废水的脱色处理中得到了日益广泛的应用,传统的H2O2氧化目前都以Fenton试剂的形式出现。为了全面了解Fenton试剂对各种染料的脱色能力,%常用染料品种的代表性化合物进行模拟研究。结果表明,在酸性条件下(pH≤3),平均脱色率可达97%,COD去除率亦可达90%。氧化还原脱色氧化还原脱色印染废水中染料成分复杂,浓度高、色度高,且难生物降解物质多,用常规的生物处理方法难以有效处理。高级氧化法脱色被认为是一种很有前途的方法。高级氧化法如UV+H2O2、UV+O3,因为在氧化过程中产生羟基自由基,其强氧化性可以使染料废水脱色。经研究发现它对偶氮染料的脱色很有效,在实际生产中与某些化学品合用会提高脱色效果,而且UV+H2O2方法处理偶氮型活性染料产生的降解产物对环境完全无害。。目前出现的括金属盐类和无机高分子无机混凝剂包聚合电解质,其中以铁盐、镁盐、铝盐以及硅、钙元素的化合物为主。根据应用情况来看,聚氯化铝、硫酸铝、三价铁盐等都对一些水溶性染料废水的脱色率不高,且适用的pH范围较窄。硫酸亚铁对于大部分水溶性染料均具有较好的脱色效果,例如处理硫化染色废水,色度去除率为95%,硫化物和BOD去除率分别为96%和59%。但由于硫酸亚铁脱色的机理是将生色基团还原,还原产物为有机小分子不能被有效混凝去除,因此CODCr的去除率不高,且对溶液中碱度的消耗较大,混凝剂的用量也较大。