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酸性废水处理方法精选(九篇)

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酸性废水处理方法

第1篇:酸性废水处理方法范文

一、化工废水的基本特征

化工生产中产生的化工废水水质成分比较复杂,副产物较多,由于反应原料通常为溶剂类物质或环状结构的化合物,大大增加了废水的处理难度。由于原料反应不完全和生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系,废水中污染物含量高。另外,化工废水中的有毒有害物质较多,如卤素化合物、硝基化合物等。

二、废水处理方法分类

从使用技术、措施原理和作用对象等几个方面上看,化工生产中产生的废水处理方法可以分为物理、化学、生物三类处理法。

1.物理处理法

顾名思义,就是进行废水处理时,使用物理的方法,这样做的主要目的是把废水中存在的不溶性悬浮颗粒物分离去除出去。在使用物理处理法时,可以使用格栅和筛网去除细小悬浮物,还可以用沉淀的方式去除废水中的无机砂粒、比水重的悬浮有机物等,还可以用气浮的方式来分离密度和水接近或者比水小的细微颗粒。

2.化学处理法

化学处理法是一种常见的处理方法。它主要是指对酸碱废水、重金属废水的处理。酸碱废水的处理包括对酸性废水的处理和碱性废水的处理。其中,酸性废水处理包括投药中和法、天然水体以及土壤的碱度中和法等几种方法。碱性废水处理包括投酸中和法、酸性废水以及废气中和法。

3.生物处理法

生物处理法应用比较广泛,它的原理是利用微生物把有机物进行氧化、分解,使其成为稳定无机物的原理。生物处理法具体包括好氧生物、厌氧生物、自然生物处理法三种形式。

三、化工废水的处理技术

1.膜分离法

膜分离法在废水处理过程中的具有一定的优势,用这种方法处理时不引入其他杂质,能够实现大分子和小分子物质的分离,因此,在大分子原料回收过程中常常被使用。目前,膜分离法常用的有微滤、纳滤、超滤和反渗透等技术。然而,膜造价高、寿命短、易受污染和结垢堵塞,所以该技术工程在应用推广时有难度。相信随着膜生产技术的发展,膜技术将应用的越来越广泛。

2.电催化氧化法

作为处理有毒难生物降解污染物的新型有效技术,电催化高级氧化法因其具有处理效率高、操作简便、与环境兼容等优点,引起了研究者的注意。其工作原理是在常温常压下,通过有催化活性的电极反应,直接或间接产生羟基自由基,从而使难生物降解的有机物转化为可生物降解的有机物,或使难生物降解的有机物“燃烧”而生成二氧化碳和水。虽然该方法优势明显,但受电极材料限制,该工艺降解有机物时能耗高,很难实现工业化。

3.臭氧氧化法

作为强氧化剂的臭氧能与废水中大多数有机物、微生物迅速产生化学反应,除去废水中的酚、氰等污染物,同时还能起到脱色、除臭、杀菌的作用。而且,臭氧在水中很快就分解为氧,不会造成二次污染,操作起来也十分方便。这种方法的确点就是投资高、电耗大、处理成本高。如果操作不当,还会对周围生物造成危害。因此,这种方法还仅仅在废水的深度处理方面应用。

4.磁分离技术

废水中经常会存在非磁性或弱磁性的颗粒,近年来发展的磁分离技术就可以派上用场。磁分离技术主要有直接磁分离法、间接磁分离法和微生物―磁分离法。目前研究的磁性化技术,主要包括磁性团聚技术、铁盐共沉技术、铁粉法、铁氧体法等,不过,磁分离技术目前还处在实验室研究阶段,工程实践中未能广泛应用。

5.铁炭微电解处理技术

铁炭微电解法又称内电解法、铁屑过滤法,它利用Fe/C原电池反应原理对废水进行处理。这种处理技术是电化学的氧化还原、电化学电对对絮体的电富集作用、以及电化学反应产物的凝聚、新生絮体的吸附和床层过滤等作用的综合效应,其中主要是氧化还原和电附集及凝聚作用。

该技术优点颇多,如适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉以及操作维护方便等,而且该技术使用废铁屑做为原料,也不消耗电力资源。目前,该技术已经广泛应用于印染、制药、重金属、石油化工等废水处理中,均取得了良好的效果。

6.固定化微生物技术

该技术是生物工程领域中的新技术,从上世纪80年代起,这项技术开始应用于处理有毒难降解的工业废水,取得了显著的效果。

与常规生物方法处理中出现的难降解有机废水等现象,固定化微生物技术利用褐藻酸钙等天然凝胶及聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等高分子材料作为载体,有目的地筛选一些特殊的优势菌种,将其固定在载体上。该技术将细胞固定后,提高了反应器内微生物数量,从而提高了处理效率,同时可使反应器小型化,易于固液分离,是很有潜力的技术。该技术在废水处理中的应用取得了相当大的进展,今后,进一步开发新型性能优良的固定化载体,使这项技术尽快实现实用化和工业化。

7.废水循环利用

该方法是将高浓度的焦化废水脱酚,净化除去固体沉淀和轻质焦油后,送往焦炉熄焦,实现酚水闭路循环。通过这种方式,减少了排污,降低了运行等费用。

四、结语

随着化工行业的发展,企业产生的废水量日益增多,废水的成分也越来越复杂。将这些废水处理好,既保护了环境,同时也有益于化工行业健康的发展。这就要求处理工艺的设计者,不能从简单地套用别人的工艺和设备,而是应该根据自身情况,有针对性地设计实施切实有效的处理方案,对症下药,对号入座。

目前,我国对化工废水处理工艺的研究取得了一定的进展,有些技术处在试验阶段,试验成功后,即将其运用到实际的工作中。但是,我们不能满足于现状,相关人员应当意识到,我们的废水处理技术仍然存在诸多问题,应当不断钻研技术,把我国化工生产中的废水处理技术提高到一个新层次、新高度。

参考文献:

[1]毛悌和 化工废水处理技术[M]. 北京:化学工业出版社,2000.

[2]杨元林,周云巍高浓度焦化废水处理工艺探讨[J]. 机械管理开发,2001,(4):23-25.

[3]赵苏,杨合,孙晓巍 高级氧化技术机理及在水处理中的应用进展[J]. 能源环境保护,2004,(03) :106-107.

第2篇:酸性废水处理方法范文

1酚氨废水的组成和危害

由于煤质的差异,气化废水的组成不尽相同,但经过除油处理后的气化废水基本都含有硫化氢、二氧化碳、氨、酚和其他杂环有机物等。表1[3]列出了以褐煤为原料的固定床加压气化炉废水水质分析,其中,总氨为6000~9000mg/L,总酚为3000~6000mg/L,COD高达20000左右,废水组成非常复杂,处理难度很大。废水中的酚、氨和氰化物毒性很大,对人和环境危害极大,另一些组分还会造成设备的腐蚀、结垢,并对后续生化处理构成干扰,必须进行妥善处理。

2酚氨废水处理工艺

国内外很多研究人员对高浓度酚氨废水的处理进行了研究,并开发出许多处理工艺,有的已有工业化装置运行。以下对几种具有代表性的处理工艺做简单介绍。

2.1鲁奇酚氨废水处理工艺

鲁奇酚氨废水处理工艺是鲁奇加压气化技术的一部分,图1为鲁奇酚氨废水处理流程图。该流程主要由脱酸塔、萃取塔、溶剂汽提塔、氨浓缩塔和溶剂回收塔等组成。除油后的煤气水分冷热两股分别从塔顶和塔中部进入脱酸塔,冷进料是为了降低塔顶温度,以减少塔顶采出气中氨和水分的含量,从塔顶脱除硫化氢和二氧化碳;萃取相在溶剂回收塔中分离酚和萃取剂;萃余相进入溶剂汽提塔,塔顶回收溶剂,侧线采出氨进入两个闪蒸罐和一个氨浓缩塔提浓氨气,塔釜出水进入生化段。该流程在国内应用较广,但存在很多不足之处:(1)废水中由于氨浓度较高,pH值高达9~10,经脱酸塔脱酸后pH值进一步升高,而苯酚在pH值大于8时,会发生PhOHPhO-+H+电离反应,将不利于萃取脱酚的进行;(2)二异丙基醚对多元酚的萃取效果很差,多元酚属于难生化物质;(3)酸性气体脱除率很低,易与氨生成铵盐结晶,设备结垢严重[4]。

2.2华南理工大学酚氨废水处理工艺

华南理工大学对鲁奇废水处理工艺做了很多改进[5-6]:(1)把脱氨过程提至萃取之前,使萃取操作在中性条件下进行;(2)采用单塔加压侧线抽氨同时脱酸脱氨塔代替原来的双塔工艺;(3)萃取剂换成了对多元酚萃取效果较好的甲基异丁基酮;(4)侧线抽出的氨气采用了变温变压三级分凝技术,极大提高了氨气的纯度。这些改进使废水中的总酚浓度降到了350mg/L以下,氨氮浓度降到了300mg/L以下,COD也极大的降低了。图2为华南理工大学的酚氨废水处理流程。该工艺虽然酚氨回收效果很好,但萃取操作在高温汽提过程之后,而萃取操作在较低温度下效率较高,一般要求低于60℃。该流程中废水需要经过“加热-冷却-加热-冷却”的过程,公用工程的消耗较高。

2.3二氧化碳饱和工艺

华南理工大学的脱酚工艺优化了萃取脱酚过程的pH值,但能耗较高。针对这个问题,一些研究者[7]提出了用二氧化碳气体对气化废水进行饱和吸收,调节废水的pH值,再萃取脱酚。图3显示了一种典型的二氧化碳饱和废水处理流程。该流程中,气化废水只经过了一次“加热-冷却”过程,装置的操作费用大大降低。但该流程中,脱酸塔的塔顶采出气中会损失部分萃取剂,而且脱酚效果也稍低于华南理工大学的流程。

3重要过程原理及关键因素分析

萃取操作虽然直接关系到废水处理的水质是否达标,但对废水先进行脱酸脱氨等前序处理,以使萃取更高效的进行也同样重要。以下对萃取前的重要处理过程原理和影响因素进行详细分析。

3.1单塔加压同时脱酸脱氨

单塔加压同时脱酸脱氨技术在石油化工行业的硫氨废水处理中广泛应用,其被引入到煤化工废水的处理时,也取得了很好的效果。该技术根据酸性气体(CO2和H2S)和氨在水中溶解度及塔内上下温差的不同,酸性气从塔顶脱除。氨的脱除是通过控制适宜的塔体温度在塔中部形成NH3浓度较大的气相和液相,从塔的侧线采出粗氨气。煤气化废水中的酸性气体主要是CO2,在废水中以离子态和游离态两种类型存在,存在CO2的电离平衡。在塔釜中CO2主要以CO32-和HCO3-等各种离子态存在,很难通过汽提的方式除去。单塔加压技术通过提高塔压以提高塔釜的废水温度,一般控制在0.5MPa左右,使CO2由离子态转化为游离态,适合于汽提脱除。

3.2加碱汽提

煤化工废水中的氨以游离态和离子态两种类型存在,游离态的氨通过汽提较易脱除。而其中的F-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-、CH3COO-、C2H5COO-、CN-等强酸或弱酸阴离子的存在,使得固定铵的含量很高,依靠增加压力和温度的方法,较难彻底脱除。工艺上一般采用加入NaOH使固定铵转化为游离铵,以适用于汽提脱除。反应式如:NH4++OH-NH3•H2ONH3+H2O。

3.3氨气三级分凝

加压塔侧线抽出的粗氨气中氨的质量分数一般为15%~20%,其他组成主要为水蒸汽和少量的CO2和H2S等。三级分凝技术通过变压变温操作逐级浓缩氨。侧线采出的粗氨气温度大约为150℃左右,通过第一级闪蒸和部分冷凝后,温度降为120~140℃,粗氨气中的大部分水被冷凝下来,气相中的氨浓度达到40%以上。第二级冷凝器再次降低温度和压力,进一步冷凝水蒸气提高气相中氨的浓度,分凝后气相中的氨浓度可达70%以上。为了最终将少量酸性气体和大部分水蒸汽从气相转移到液相,一般控制第三级冷凝温度为35~50℃,此温度下,CO2和H2S在水中的溶解度较高,有利于与液相中的氨反应生成碳酸氢铵和硫酸氢铵,使酸性气不断溶解于水中,从而固定酸性气体,最终得到高纯度的氨气。

4小结

第3篇:酸性废水处理方法范文

关键词:石灰石-石膏湿法;烟气脱硫废水;处理技术

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.012

人们生活水平的不断提高,对生活环境质量也提出了更高的要求,利用石灰石-石膏湿法对烟气脱硫废水进行处理,可以对环境保护起到一定的作用,石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术能够控制二氧化硫的排放量,加强对废水的深度处理进一步提高经济效益,减少能量的损耗。

1 石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术的原理

在石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术中脱硫废水的液体是呈酸性的,主要是利用物理和化学沉淀物质和分离重金属的机械方法进行污染物脱硫废水处理。通过对脱硫废水的水质特点进行研究分析,可以确定石灰石-石膏穹ㄑ唐脱硫废水处理技术是由中和、沉淀、絮凝和澄清等工艺技术组成的,在对废水进行脱硫处理时,首先要将氢氧化钠加入到废水中,使废水中的金属离子发生化学反应生成氢氧化物沉淀,再在废水中加入有机硫溶液,形成硫化物沉淀,在加入絮凝剂之后,这些絮体会发挥出它强大的吸附功能,在硫化物沉淀的过程中,可以将这些沉淀进行吸附,为增大絮体的体积,可以再往废水中加入絮凝助剂,减少细小絮体的残留,加快沉淀速度,将废水进行分离沉淀达到标准之后再排放。

2 石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术的流程

采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术主要有中和、沉淀、絮凝三个阶段。在中和阶段,在废水中加入适量的氢氧化钠,有效的控制废水的PH值,重金属在碱性较差的环境下更容易合成,在合成的同时,往废水中加入有机硫,去除一定的金属离子,在去除了大量的金属离子之后再加入混凝剂,使废水中形成絮凝物沉淀,将大量的絮凝物取出,这时候废水通过处理成为清水流入到了水箱中,再加入盐酸进行PH值的控制。

3 石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水的来源

煤炭在燃烧的过程当中会产生大量的烟气,在经过除尘设备除尘之后,利用引风机引到脱硫系统中,通过一定的技术处理再排入到大气当中。在烟气进入到吸收塔之后,吸收剂对二氧化硫的化学反应持续进行,吸收剂可以将亚硫酸钙氧化生成石膏,在对烟气进行洗涤时,烟气中会产生大量的氯离子,一方面会降低吸收液的PH值,另一方面,会降低石膏的质量,影响石膏的商业价值。

4 石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水的水质特点

脱硫废水中含有大量的悬浮物,混浊程度较高,降低了颗粒物的粘性;脱硫废水的碱性较弱主要呈酸性,对建筑物、管道以及相关的动力设备有腐蚀作用;脱硫废水中含有大量的金属物质,生化需氧量较低;水温也不太高,一般在45℃左右。

5 石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术的过程机理

(1)中和处理。中和处理过程主要有两个方面的作用,一方面,调整PH值,发生酸碱的中和反应,确保废水的PH值在标准排放之内,为接下来的沉淀反应奠定基础;另一方面,促使重金属生成氢氧化物沉淀,不同的重金属离子通过不同的PH值沉淀出来,将石灰粉溶液先稀释成20%的溶液,在稀释成5%的溶液后,加入中和箱,利用搅拌器加速反应。

(2)沉淀处理。在沉淀箱中发生的沉淀反应,主要是除去废水中的重金属离子,控制好溶液的PH值可以加速重金属氢氧化物的沉淀反应,当溶液的酸性下降时,就会降低金属氢氧化物的溶解度,很多的金属化合物都是两性的化合物,伴随着PH值碱性的进一步增强,两性化合物的溶解度反应就会进一步增强,对废水的PH值进行一个很好的调整。在一定的PH值条件下,氢氧化钠溶解度会比金属硫化物的小,为进一步去除重金属物质,当PH值在8.0-9.0时,我们可以认为废水中的重金属物质已经完全去除了。

(3)絮凝处理。废水经过沉淀反应之后,会有大量的胶体物质和悬浮物,这时需要加入混凝剂,使这些物体凝聚成大颗粒,沉降下来,方便取出。经常用到的混凝剂主要有三氯化铁、聚合氯化硫酸铁、硫酸铝和硫酸亚铁,助凝剂主要有高分子凝聚剂和石灰。

(4)浓缩、澄清处理。絮凝箱的水经过管道进入到澄清器过程中,细小的颗粒会变成絮状沉淀,硫化物和氢氧化物也会发生进一步的沉淀反应,废水在流出中心下降管开始往上折返时,絮状颗粒会由于自身的重量下沉到澄清器的底部,另外,会有一小部分的污泥被送入到中和箱,在压滤机内进行脱水,跟随清水进入到出水箱,在积累到一定数量之后,就会由水泵打出脱硫系统。

(5)污泥脱水处理。当污泥在澄清器底部储存到一定高度时,利用水泵将污泥输送到压滤机中进行脱水处理,再进行压滤之后再经过输送管到达溢流坑,溢满坑达到一定的高度时,一起进入中和箱与新来脱硫废水参与下一个循环过程,将循环出来的滤饼运出石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理系统。

6 加强石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术的措施

(1)利用超声波液位计对石灰乳进行沉淀,如果利用磁翻板液位计进行性沉淀时,需要加强导管处的阀门检修工作,在液位进出口处采取防堵措施。

(2)脱硫废水具有很好的悬浮物沉降功能,在中和箱会出现沉淀物,要对中和箱进行定期的清污工作,防止过多的沉淀物堵住废水通道。

(3)石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术的工序非常复杂,要求表计具有很强的适应性,但是也会有很大的风险,加强对标记的检查校验工作。

7 结束语

环境污染的不断加剧,我国要求废水废气一定要经过处理之后再排放,因此应加强石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术,满足高标准的脱硫废水处理,促进资源的综合利用。

参考文献:

第4篇:酸性废水处理方法范文

关键词:废水处理;含氟废水;沉淀

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.021

1 引言

涉及含氟原料的化工生产中产生废水会含有一定量的氟离子,如核燃料化工、化肥农药生产、电镀、含硅制品(铝合金、半导体)的蚀刻化学抛光等。依据国家污水排放要求,氟离子浓度应控制在不高于10mg/L方可直接排放,因此必须采用相关除氟工艺进行处理。

含氟废水的处理方式主要有化学沉淀、吸附处理、离子交换、蒸发浓缩、膜分离等方法,由于吸附处理和离子交换处理氟离子能力有限仅适用于低氟含量的废水处理,蒸发浓缩处理废水量不大且耗能严重,膜分离法设备投入成本大且难以一次处理即可达标,因此含氟量高的废水处理工业应用主要通过沉淀处理及其他工艺方法辅助来实现。

2 高浓度含氟废水的处理

处理含氟废水工业应用的主要方法是化学沉淀法,工艺采用向废水中加入沉淀剂与氟离子生成氟化沉淀物,再经过滤去降低氟含量,此方法处理能力大、消耗费用小尤其适用于高浓度的含氟废水的处理。由于沉淀物的颗粒性质、溶解度高等原因,仅仅通过沉淀法时常造成理后的废水氟含量大于10mg/L需要再次处理,为实现控制标准的要求,处理过程需要涉及以下几个方面。

2.1 化学沉淀处理

控制适宜温度,在充分搅拌下向含氟废水中加入沉淀剂,主要是含钙试剂如熟石灰,利用钙离子与氟离子生成氟化钙沉淀使氟含量去除。在熟石灰除氟通过控制熟石灰过剩量、沉淀pH值、补加钙离子等方式控制可有效地将氟含量进行降低。

石灰价廉易得过量使用对环境影响不大,因此得到广泛地应用。由于氢氧化钙溶解度低钙离子在溶液中溶解量不大,与氟离子生成的氟化钙包覆于氢氧化钙表面阻碍反应的继续进行,再加上氟化钙的溶度积限制,单纯采用熟石灰方法即使过量许多也难以一次处理达标。考虑氯化钙的溶解度大,可在使用熟石灰的同时补加一定量的氯化钙或加入盐酸溶解氢氧化钙产生钙离子的方式提高去除氟离子的能力。

使用其他的沉淀剂如电石渣、镁盐、磷酸盐也有相关实验研究。电石渣主要成分也是氢氧化钙,它是乙炔等生产时的废渣,处理时生成的氟化钙晶体较好,沉降快。氟化镁、钙的磷酸盐与氟产生的沉淀物的溶解度都比氟化钙更低,因此去除氟离子的能力更强一些。

2.2 絮凝沉淀处理

絮凝沉淀使用的絮凝剂分为无机絮凝剂(铝盐、铁盐)和有机絮凝剂(聚丙烯酰胺)。

氯化铁、氯化铝、硫酸铁、硫酸铝是早期工业生产中的经常应用的絮凝剂,其后开发出了相似的聚合化合物和有机高分子絮凝剂。在使用时生成相关金属的氢氧化物絮体,比表面积大与氟离子可发生物理吸附和化学吸附,能够大幅度的降低氟离子含量。絮凝剂可在使用熟石灰后加入,对氟化钙细小颗粒进行凝聚改善沉淀物的沉降效果,有利于过滤。

聚丙烯酰胺(PAM)是有机高分子絮凝剂,在水溶液中溶解度好,无腐蚀作用,并且不会在处理过程中增加金属离子污染物。其在投入化学试剂沉淀后加入或与无机絮凝剂一起联合使用,起到的主要作用有:(1)絮凝作用,溶液中颗粒表面的带电电荷是造成颗粒难以凝聚完全的原因,加入表面电荷相反的PAM使带电颗粒中和凝聚;(2)吸附架桥,PAM分子链长可固定在不同的颗粒表面上使颗粒之间架桥聚集沉降;(3)表面吸附,PAM分子上各种极性基团对临近的颗粒进行吸附;(4)增强作用,PAM分子链通过机械、物理、化学等作用与颗粒物牵连形成网状。PAM有多种类型,依据离解基团的特性分为阴离子型(如-COOH)阳离子型(如-NH3OH,-NH2OH)和非离子型等,在使用时根据环境需要进行选择。

无机絮凝剂在使用过程中耗量较大,合成的高分子絮凝剂用量少、絮凝速度快,其他的絮凝剂有天然生物高分子絮凝剂,如壳聚糖、淀粉衍生物、明胶等,是从自然物质中提取并稍经化学改性处理的物质,絮凝活性低,用于絮凝净化效果不理想一般无在含氟废水处理应用。

3 不同类型废水可采用的处理工艺

化工生产中的高含氟废水根据酸碱度的不同分为:酸性废水、碱性废水和中性废水。某化工厂就含有此类废水,其中酸性废水主要成分是氢氟酸和盐酸或硝酸,碱性废水主要成分氟化铵和氨水,对其可采用的处理方法分类讨论如下。

3.1 酸性废水

酸性废水含氟量高,主要以氢氟酸形式存在,此类废水直接加入熟石灰进行中和反应,当废水中含有盐酸时可生成氯化钙,因此钙离子含量高除氟比较彻底,但氟化钙晶体颗粒度不好需加入PAM絮凝,絮凝沉淀后通过压滤机压滤或离心机过滤,分离后固体氟化钙干燥后收集存储,废水达标排放。

3.2 碱性废水

碱性废水主要成分为氟化铵,其中含部分氨水,加入熟石灰也可生成氟化钙,但由于碱度大钙离子含量低难以将氟离子降低至排放标准。可在加入熟石灰的同时加入氯化钙或部分盐酸酸化产生氯化钙,盐酸酸化有利于最终废水调至中性后排放,直接加氯化钙有利于保持溶液碱度进行蒸氨处理,可根据需要具体选定。

为保证除氟效果,在增加钙离子的同时加入少量铝盐,铝盐在碱性下沉淀通过交换吸附、络合等作用使氟离子含量进一步降低,再加入PAM充分絮凝,过滤分离氟化钙后排放废水。

4 结论

含氟废水可通过加入钙盐沉淀剂、铝盐辅助、PAM絮凝等方式进行处理,对不同类型废水根据情况可适当调整处理工艺,能够将废水氟含量降低至满足国家标准要求。

在实际生产处理中需要在保证氟含量的同时考虑处理成本和控制氟化钙晶体颗粒以满足分离需要,采取多种处理工艺联合使用可有效满足控制需要。

参考文献:

[1]朱顺根.含氟废水处理[J].化学世界,1990,31(07):293-296.

[2]张玲,薛学佳,周钰明.含氟废水处理的最新研究进展[J].化工时刊,2004,18(12):16-18.

第5篇:酸性废水处理方法范文

[关键词]电厂;烟气脱硫;废水处理

中图分类号:U264 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0015-01

石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术是目前应用较广泛、技术较成熟的电厂烟气脱硫工艺技术,该技术具有低成本、高效率且运行稳定等诸多优点。但在实际应用过程中,石灰石-石膏湿法脱硫技术不可避免会产生一定量的脱硫废水,该废水的特性与电厂的其他废水有很大的不同,因此,如果回收利用脱硫产生的废水,提高水资源的利用率,是电厂水处理研究的重点课题。

1 脱硫废水的来源及水质特性分析

1.1 脱硫废水的来源

煤在经过高温燃烧的过程中,所含有的化合态氯会分解转化成氯化氢气体,而氯化氢气体具有易溶于水的特性,可在吸收塔内与二氧化硫气体一起被循h浆液吸收,并且与浆液中的金属离子相结合生成金属盐。在FGD运行条件下,这些金属盐的含量会越来越多,而工艺液中高浓度的氯化物对脱硫系统的正常运行造成一定的影响,其主要有下几个方面:首先,可降低脱硫的效率或吸收剂的利用率。其次,会对系统中的相关构件造成一定程度的腐蚀。第三,会降低脱硫副产物石膏的质量。所以,要想提高湿法石灰石-石膏FGD系统脱硫效率就一定会产生一定量的废水,同时还需要补充相应的工艺水来中和工艺过程液体中的Cl- 的浓度,并对石膏饼进行冲洗,因此可知脱硫过程中所产生的废水主要来自于石膏脱水和清洗系统。

脱硫系统中的废水量与烟气中的HCl气体有密切关系,脱硫废水的水量主要取决于循环浆液中的Cl- 的浓度,如果浆液中Cl- 的浓度太高的话将会直接影响脱硫的效率;如果浆液中Cl- 的浓度太低的话,脱硫废水量将会增大,废水处理成本也会相应提高。此外,脱硫废水的水量还与脱硫工艺所使用的水质有关,如果使用工艺水质的Cl- 浓度较高的话也会导致脱硫废水量增大。经实践证明一般情况下脱硫废水Cl- 的质量浓度应控制在10~20g/L为宜。

1.2 脱硫废水的水质特性

一般情况下,脱硫废水为弱酸性,其PH值为4~6,悬浮物、(主要包含是石膏、氧化硅、金属氢氧化物以及飞灰等)可溶性氯化物、硫酸钙、硫酸镁等盐类等。富源热电厂主要采用石灰石-石膏法进行燃煤锅炉烟气湿法脱硫技术,通过对该厂的脱硫废水水质进行检测情况如下表1所示,可以看该热电厂脱硫废水的PH值呈酸性,且悬浮物和Cl- 浓度较高,重金属的浓度也已超标。

2 脱硫废水的处理

目前国内外主要的脱硫废水处理方式主要有:单独设置化学水处理系统、水力除灰、蒸发等三种方式。

2.1 水力除灰

水力除灰系统主要是利用脱硫塔排出的吸收液为冲灰水,不仅可以使冲灰水的PH值达标而且还可以防止系统结垢。当未经处理的废水直接进入水力除灰系统后,废水中的酸性物质及重金属可以灰中的CaO发生化学反应生成固定进而去除。水力除灰系统中的冲灰水量往往比脱硫废水量要大的多,因此该系统不需要进行专门改造即可达到脱硫废水处理的预定效果。

2.2 蒸发

蒸发处理脱硫废水的方式主要有两种:一种是物理蒸发,一种是喷入烟道蒸发。物理蒸发主要是利用电厂产生的水蒸气来对废水加热气化,然后再冷凝成为水蒸气进而获得可利用的蒸馏水和废水浓缩液。但是通过蒸发获取废水浓缩液的过程中会结晶析出大量的石膏和氯化钠形成水垢附着在热交换面上,这样大大降低热交换的效率,影响系统的稳定运行,另外再加上该种脱硫废水处理方式成本较高,因此国内投资运用的较少。

喷入烟道蒸发的方式主要是将FGD排放的废水喷入空气预热器和除尘器之间的烟道内,然后再将脱硫废水蒸发为水蒸气进入烟道,最后再利用电除尘器除去脱离的固体颗粒。该方法相对于物理蒸发具有成本低、工艺简单的优点。但是存在一定的缺陷,就是在蒸发过程中会增加烟道湿度,时间长久后会腐蚀除尘器。

2.3 单独设置化学水处理系统

该方案是一套完整的化学水处理系统,是集氧化、中和、凝聚、沉淀等一系列工艺流程来去除废水中的污染物,是一项较为成熟的废水处理技术。该技术在富源热电厂废水处理中被广泛应用。如图1所示,该系统可氧化废水中的有机物及SO2-3 离子以降低COD,通过中和作业去除废水中的一些重金属离子,然后再通过凝聚反应去除废水中的细小而分散的固体微粒,最后再通过浓缩澄清,最终实现脱硫废水的处理排放和再利用。

通过该化学水处理系统的实践应用后,该厂废水中重金属已明显降低,各项指标均满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准,完全符合排放水质要求。

3 结论

通常脱硫废水的PH值较低,通过处理后将PH值提高为6~9范围内,符合了我国废水排放标准。另外,含有大量悬浮物和金属离子的脱硫废水,经水处理后其中悬浮物和氟化物处理效率均达到95%以上。因此可知石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水经物理和化学方法处理后达到了废水排放标准,实现了预定的处理效果。

参考文献

第6篇:酸性废水处理方法范文

关键词:印染废水 色度 絮凝 氧化 吸附

1. 概述

纺织印染染色废水,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,具有较大的毒性。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,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。

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级速率低,设备投资大,运行费用高, 因此,选择一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,但是处理效果都不十分理想。

2.国内外印染废水处理工艺概要

2.1 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[1]。分子筛、活性铝、颗粒活性炭(GAC),硅藻土和锯木屑可以用作分散性染料1260的吸附剂,但是活性炭去除色度和COD的效果最好[2]。用蒙脱土作为吸附剂处理印染废水,其脱色率与COD去除率分别可达90%以上和96.9%[3]。吸附剂的最大问题在于难以实现现场再生。S.Karcher[4]研制了一种新型可再生的吸附剂CUCURBITURIL,它是由甘脲和甲醛缩聚形成的一种环状缩聚物。经大量实验表明,该物质无毒,并且在钙离子浓度1-100毫摩尔/升,溶液中盐的总浓度小于100-1000毫摩尔/升时,可以得到高的吸附量,残余色度很低。

2.2 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,对于含水溶性染料废水如活性、直接、阳离子和酸性等染料,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。Matsui等[5][6]的研究结果表明偶氮染料更易于被臭氧氧化脱色。臭氧用量与偶氮基团数量有关,如对于0.1mol/l的直接红2S、直接黑2S其需臭氧量分别为80、130mg/l[7]。臭氧氧化也可以与其他处理技术结合应用。如用FeSO4、Fe2(SO4)3及FeCl3凝聚后再用臭氧处理可提高脱色效果[8];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%[9]。臭氧加紫外辐射或同时进行电离辐射也可提高氧化效率[10]。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一种强氧化药剂。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,Kuo,W,G[11]选用了覆盖90%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

高级氧化法脱色被认为是一种很有前途的方法。所谓高级氧化法如UV+H2O2 、UV+O3,因为在氧化过程中产生羟基自由基,其强氧化性使染料废水脱色[13]。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辅助剂会提高脱色效果,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。最近的研究发现二氯三嗪基型偶氮类活性染料使用UV+H2O2 方法脱色也有很好的效果[14]。

因此,采用高级氧化法脱色可作为生物处理的预处理。高级氧化法的一个严重不足之处是处理费用较高,从而限制了它的广泛使用。

2.3 混凝脱色处理技术

2.3.1染料的水溶性 染料的混凝脱色效果与其在水中的存在状态密切相关,而染料在水中的存在状态又取决于其分子结构与物理化学特性。染料在印染废水中有三种存在状态:溶解态、胶体态和悬浮态。 弱酸性染料一般为单偶氮或双偶氮类,结构较为复杂,分子中含-SO3H、-OH等亲水基团,溶解度中等,常温下在水溶液中以接近胶体的状态存在,易被混凝除去,且在pH为3-10的较宽的范围内均具有良好的脱色效果。还原性染料分子结构的基本骨架是分子量较大的多环芳香族化合物,上面含-C=O及-NH-基团,疏水芳香环多而亲水基团少。分散染料常具有偶氮、蒽醌骨架,分子中含-O-、-NH-等极性基团而无-SO3H、-OH等亲水基团。这两类都属于非离子型的疏水性染料,在水中溶解度极小,稳定性较差,混凝剂加入后易发生凝聚而被除去,且所需混凝剂的量较少。直接染料一般属双偶氮、三偶氮或二苯己烯型结构,分子中-SO3H、-OH、-COOH等亲水性基团含量较高,水溶性好,溶解度大。活性染料有单偶氮型、蒽醌型、酞菁型等,染料母体上含有较多的-SO3H、-OH、-COOH等亲水性基团,在水中溶解性较好。上述两类染料多以接近真溶液的状态存在,即使混凝剂的投量较大,脱色率也很低。

2.3.2 无机混凝剂

化学混凝剂可分为无机和有机两大类。目前出现的无机混凝剂包括金属盐类和无机高分子聚合电解质,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,碱式氯化铝、硫酸铝、三价铁盐等单纯铝盐都对一些水溶性染料废水的脱色率不高,且使用的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[15]。

氧化镁、硫酸镁等镁盐,利用其在水溶液中生成的氢氧化镁的强烈吸附作用,对含磺酸基团的水溶性染料具有良好的处理效果,脱色率、CODcr去除率分别可达98%,70%以上[16]。Sato等[17]采用MgCl2和Ca(OH) 2处理活性染料和分散性染料废水,其效果要好于Al2 (SO4)3、PAC、FeSO4/CaOH2。其机理是Mg2+与羟基、羧基或硫酸根离子反应生成稳定的螯合物,这些螯合物可通过絮凝作用从废水中去除。 但镁盐也存在pH范围窄的缺点。

大量的研究和应用实践表明,采用无机混凝剂包括铁盐、铝盐、镁盐及无机絮凝剂对以胶体或悬浮状态存在于废水中的染料具有良好的脱色效果,如分散染料、硫化染料、氧化后的还原染料、偶合后的冰染染料、颜料以及分子量较大的直接染料和中性染料;而对不易形成胶体微粒的水溶性染料如酸性染料、活性染料及部分小分子的直接染料废水则混凝脱色效果不理想。

2.3.3 有机絮凝剂

通常,用于印染废水处理的有机絮凝剂主要有表面活性剂、天然高分子及其改性絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂三大类。

A.表面活性剂

由于长链阳离子表面活性剂的极性基带有正电荷,能中和染料分子的负电荷,同时具有孤立电子对的核心原子与染料分子的极性基团发生络合反应,其非极性端为憎水基,能吸附在絮凝体的憎水基团上,从而使染料絮体去除。因此分子量越大、碳链越长则表面自由能越高,越易发生络合反应。

表面活性剂用于印染废水处理的报道很多,醇性醋酸十八胺可用于处理不溶性染料,如处理含硫化黑B染料的染棉布废水,染料去除率可达99.2%[18]。Stoica L用十八烷基三甲基氯化铵和十六烷基溴化吡啶盐结合Al2 (SO4)3 在pH值为4-11时对含酸性和直接染料的丝绸印染废水进行混凝气浮处理,脱色率可达90-100%[19]。但阳离子表面活性剂与染料分子的络合作用具有较强的选择性,因此单独使用往往难于达到很好的效果,需要和铝盐复配使用。

B.天然高分子及其改性絮凝剂

天然有机高分子絮凝剂由于原料来源广泛,价格低廉,无毒,易于生物降解等特点显示了良好的应用前景。用于印染废水处理的天然高分子絮凝剂主要有天然淀粉及其衍生物、木质素衍生物、甲壳素衍生物等三大类。

废水处理中大部分微细颗粒和胶体都带有负电荷,为了提高淀粉和木质素分子对这些小分子物质的作用能力,进行阳离子改性是一个重要研究方向。阳离子离子化淀粉和木质素可以用于处理阳离子染料、直接染料和酸性染料废水,脱色率均超过90%[20 ][21]。

C.合成有机高分子絮凝剂

合成的有机高分子絮凝剂分子量高,分子链中所带的活性官能团多,因此在水中的伸展度大,絮凝性能好,用量少,pH范围广,同时在过滤、脱水等固液分离操作方面都具有优越的性能。 目前应用效果最好的是高分子絮凝剂PAN-DCD,它是以聚丙烯腈为主链,用二氰二胺在碱性条件下进行侧链改性,使之变为水溶性的、带多种活性基团的两性聚电解质。PAN-DCD对中性染料、活性染料、酸性染料的脱色效果良好,脱色率均达90%以上,对印染废水兼有脱色和去除COD 的双重效果,若与聚合铝复合使用,去除效果更佳,最高COD 去除率为63%[22]。另一类值得注意的脱色剂是近几年出现的双氰胺甲醛缩聚物,它对于印染废水具有优异的脱色效果,但是投加量大会提高处理成本。

针对活性染料和直接染料分子结构中含有强亲水性的磺酸基和羧基,在水中溶解后都带有负电荷的特点,关键是破坏或封闭染料的亲水基团,降低其水化作用,然后在絮凝剂的作用下脱稳、混凝、絮凝,达到从溶液中分离出来的目的。最近同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室研制成功TJ系列脱色剂,它具有絮凝和沉淀双重作用,可以有效脱除各种活性、酸性等可溶性染料,脱色率达到98-100%,为我国印染废水处理提供了一条良好的途径;此系列脱色剂是采用胍类聚合物,封闭染料的亲水基团,将染料沉淀出来。在生化处理后或预处理过程中均可是使用此脱色剂,对于水处理设施没有特定的要求。

2.4 其它的脱色处理技术

除吸附、氧化和混凝脱色外,国内外对离子交换脱色、超滤膜脱色及生物脱色技术也进行了一定的研究。其中,对常规方法难以脱色的水溶性染料采用离子交换的方法处理进行了研究,并取得一定的进展。其研究集中在离子交换树脂和离子交换脱色纤维的开发研制两个方面。

对于微溶性染料和分子量较大的染料组份可以采用超滤或反渗透技术进行脱色处理,但考虑到经济可行性,目前超滤技术多用于高浓度染料及染色废水处理,尤其是对不溶性染料的回收利用。

由于印染废水中染料组分的可生化性差,常规生化法在脱色方面一直不能另人满意。目前的解决方法除采取预处理改善废水可生化性外,主要是筛选优良脱色菌和强化生物处理过程。强化生物过程、优化生化工艺等以新近开发应用的厌氧-好氧系统、生物炭法、生物铁法、强制充氧等为其典型代表,在一定程度上提高了其脱色效率。采用酶催化的方法,可以有效分解,但是降解速度慢,目前还看不到近期应用前景。就其总体而言,生物脱色尚无突破性进展,还必须与其它处理方法结合使用。

3. 问题及其发展趋势

到目前为止,各种脱色方法从经济性、技术性、对环境影响和实用性考虑都有一定的缺陷。吸附脱色具有只吸附染料,但不破坏其结构的特点,但目前使用的吸附剂往往存在吸附量不够,或再生不容易的缺点。高级氧化法脱色被认为是一种很有前途的方法,但其昂贵的价格成为制约其广泛应用的重要原因。一些传统的氧化方法如次氯酸钠、过氧化氢、臭氧和紫外氧化等证明对废水脱色并不有效,采用强化物理化学与酶催化降解的方法可能将有非常广阔的应用前景。

参考文献

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第7篇:酸性废水处理方法范文

关键词:印染废水 絮凝剂 无机高分子

1 无机高分子絮凝剂在印染废水处理中的应用 1.1 聚铝絮凝剂

碱式氯化铝(PAC)是水处理中最常用的絮凝剂之一,在处理印染废水中应用最为广泛。上海第一丝绸印染厂生化调节池中的印染废水,是以活性染料为主,直接染料为辅,属于高色度、高浓度废水,苏玉萍等[1]采用混凝法对此废水进行处理,当PAC投加量为700~900 mg/L,pH值控制在5.4~6.6时,脱色率可达93%,且PAC较其它絮凝剂所产生的矾花大、沉降速度快,另外,研究还发现对于以活性染料为主的印染废水,PAC的投加量要比处理疏水性染料时的投加料要多。卢俊瑞[2]采用絮凝法处理溴氨酸活性染料生产废水,当PAC的投加量2 g/L时,脱色率和COD去除率均在90%以上。此外,季民等[3]对染色废水混凝脱色机理的研究进一步表明,聚铝混凝脱色的pH值范围广,对于大部分染料废水,都可获得较理想的脱色效果,但对单偶氮、低分子量含水溶性基团较多的亲水性染料,则不能采用聚铝絮凝剂脱色。

1.2 聚铁类絮凝剂

铁盐絮凝剂脱色性能好,因此,铁盐絮凝剂常用于印染废水的脱色。秦美洁等[4]以硫酸亚铁,硫酸,铝盐为基本原料,在硫酸介质中以MnO2为催化剂,经空气氧化而得到的一种高聚合度无机高分子聚合硫酸铁絮凝剂,对印染废水进行处理,废水的脱色率达98%以上,COD去除率达75%以上,基本达到国家规定的排放标准。杜仰民[5]以无机铁盐,对不同类型印染废水进行絮凝脱色,印染废水絮凝加助凝后,脱色率平均达94%,COD的去处率平均达74.3%,处理后的印染废水无色,透明,达到排放标准。陈福根等[6]采用聚合硫酸铁(PFS)加助凝剂Mz处理纺织印染废水,经数年生产实践运行表明,处理后的水质COD,色度等主要指标达到国家排放标准。

1.3 复合型絮凝剂

近年来,不少学者利用矿渣废料研制复合絮凝剂,并用于处理印染废水。吴敦虎等[7]采用自制的硼泥复合混凝剂,对印染废水进行脱色实验,当投加量为0.3 g/L时,其COD去除率达67%以上,脱色率和SS去除率均达98%以上,此法具有投药量少、工艺简单、效率高等优点。吴奇藩等[8]利用铜矿渣制取固体混凝剂FAS,处理亲水染料废水,其脱色率达95%以上,实现了综合利用目的。嵇雅颖[9]自制一种含镁复合型脱色剂,对高色度印染废水进行处理,脱色率可达99%,COD去除率近70%,BOD去除率为90%以上。刘三学[10]利用硫酸矿灰研制出含铝、硅、镁等多种元素FH铁系复合型混凝剂,并用于处理印染废水,脱色率>90%,COD去除率为60%~70%,效果较PAC好。江懋钧[11]研制出XB—IV复合絮凝剂,该絮凝剂兼有化合反应、电中和、吸附架桥作用,对各类印染废水均有较好的絮凝作用。

1.4 聚硅酸盐类絮凝剂

聚硅酸絮凝剂是一种应用较早的絮凝剂,由于其稳定性差,故应用较少,在此基础上,人们研制聚硅酸盐絮凝剂,并用于废水处理,取得了较好效果。高宝玉等[12]研制了一种含金属离子的聚硅酸脱色絮凝剂 (PSMA),对染料废水具有良好的絮凝脱色效果,对活性染料废水,当PSMA投加量为90 mg/L时,脱色率达95%以上,对于分散和酸性染料废水,当PSMA投加量为45 mg/L时,脱色率即可达到95%以上。李硕文等[13]也研制了聚硅酸铝絮凝剂,并应用于染色废水处理,取得了较好的效果。 2 有机合成高分子絮凝剂在印染废水处理中的应用 2.1 聚胺类絮凝剂

阳离子型聚胺类絮凝剂是有机絮凝剂中价格较低的一种,在水处理中,有很大应用价值。周道生等[14]在处理靛兰染色废水中采用聚丙烯酰胺(PAM)和NaOH,每次按处理水量进行配制,取得了较好的效果。董银卯等[15]以环氧氯丙烷、氨水、二甲胺为主反应物,引入可改变官能团和电荷密度的添加剂,研制了聚胺类HA系列絮凝剂,对染织废水进行处理,色度去除率达96%以上,浊度去除率为92%,COD去除率为64%,若与无机絮凝剂复配使用,效果更佳。徐理阮等[16]也通过环氧化合物胺化的方法制得阳离子型絮凝剂,处理印染废水,降低了废水中的COD和色度,效果特别显著。华南理工大学闫胜文等[17]采用先加入聚丙烯酰胺和无机絮凝剂G409进行处理印染废水,然后再采用电解法处理,据报道,最后出水可达国家排放标准。

2.2 聚腈类絮凝剂

王艳等[18]以聚丙烯腈为高分子链,用双腈双胺与聚丙烯腈大分子上的腈基改性,制得含有多种活性基团的聚合物PAN-DCD,研究了PAN-DCD对活性染料、分散染料及酸性染料废水的脱色效果,并初步探讨了其脱色机理,对各种染色废水脱色率均在80%以上。高华星等[19]用合成的多种活性基团的聚两性电解质PAN-DCD和PAN-DCD-HY以及阳离子聚电解质FA-2#对印染厂废水进行脱色和去除COD效果评价,实验结果证明,这几种高分子絮凝剂对印染废水都具有优良的脱除性能,比常用的无机絮凝剂效果要好。

2.3 季胺盐类絮凝剂

王萍等[20]采用阳离子型高分子絮凝剂PDADMA(聚二甲基二烯丙基氯化铵)处理印染废水,研究结果表明,PDADMA用于处理印染废水具有投药量少、污泥量少、效率高等优点,处理效果明显优于无机絮凝剂。张雪馨等[21]针对活性染料含有磺酸基的特点,对双腈胺—甲醛缩合物进行改性,制得阳离子絮凝剂MG,处理亲水性染料废水,脱色率大于85%。董银卯等[22]也以双氰胺与甲醛的反应为主反应,通过引入添加剂,研制出一种新型阳离子絮凝剂,对染织废水、染料废水的处理以及在污泥脱水过程中的应用,表现出优良的絮凝性能。 3 天然高分子絮凝剂在印染废水处理中的应用 3.1 淀粉衍生物絮凝剂

近年来淀粉类絮凝剂在印染废水中应用也非常广泛。李旭祥等[23]用过硫酸铵为引发剂,使菱角粉与丙烯腈接枝共聚,制得的改性淀粉配以助凝剂碱式氯化铝处理印染废水,浊度去除率可以达到70%以上。赵彦生等[24]在淀粉与丙烯酰胺共聚两步法合成阳离子淀粉絮凝剂的基础上,进行了淀粉—丙烯酰胺接枝共聚物一步法改性阳离子絮凝剂CSGM的合成及性能研究,用这种絮凝剂处理毛纺厂印染废水取得了较好结果。陈玉成等[25]利用生产魔芋精粉后的下脚料,以尿素作催化剂,通过磷酸盐酯化制成絮凝剂1号,对含硫化染料印染废水进行处理,当投药量120mg/L时,COD去除率68.8%,色度去除率达92%。杨通在等[26]以淀粉为原,合成了阳离子型改性高分子絮凝剂,并用它对印染等轻工废水进行处理,研究结果表明,悬浮物、COD、色度去除率较高且产污泥量少,处理后的废水水质得到较大改善。

3.2 木质素衍生物絮凝剂

自70年代以来,国外已研究了以木质素为原料合成季胺型阳离子表面活性剂,用其处理染料废水获得了良好的絮凝效果。我国朱建华等[27]利用造纸蒸煮废液中木质素合成了阳离子表面活性剂,处理印染废水,结果表明,木质素阳离子表面活性剂具有良好的絮凝性能,脱色率超过90%。张芝兰等[28]以草浆黑液中提取木质素,作为絮凝剂,并与氯化铝、聚丙烯酰胺的效果进行了比较,证实了木质素处理印染废水的优越性。雷中方等[29]研究了从厌氧处理前后的碱法草浆黑液中提取木质素作为絮凝剂,处理印染废水,取得了较好的效果,在此基础上雷中方等[30]又研究了木质素絮凝作用机理,证明了木质素絮凝剂是一种对高浊度、酸性废液有特效的水处理剂。

3.3 其它天然高分子絮凝剂

宫世国等[31]以天然资源为主要原料,经物理、化学加工后制成两性新型复合混凝脱色剂ASD-Ⅱ对印染厂的还原、硫化、纳夫妥以及阳离子和活性染料的染色废水进行絮凝脱色实验,脱色率平均大于80%,最高达98%以上,COD去除率平均大于60%,最高达80%以上。张秋华等[32]采用研制的羧甲基壳聚糖絮凝剂处理毛巾厂的印染废水,实验结果显示,羧甲基壳聚糖絮凝剂在废水的脱色和COD的去除效果方面,都优于常用的其它高分子絮凝剂。 4 结语

综上所述,高分子絮凝剂在处理印染废水过程中,起着不可替代的作用。无机高分子絮凝剂可以较好地除去废水中大部分悬浮态染料、分散染料、氧化后的还原染料、硫化染料、偶合后的冰染料及水溶性染料中的分子量较大的直接染料,而水溶性染料中分子量小、不容易形成胶体的如酸性染料、活性染料、金属络合染料的废水及部分直接染料、阳离子染料废水则难以用无机絮凝剂处理[33]。无机高分子絮凝剂,在形态、聚合度及相应的絮凝效果方面要比有机高分子絮凝剂差[34]。另外,一些无机药剂腐蚀性强,对设备材质要求高。有机高分子絮凝剂与无机高分子絮凝剂相比,具有用量少、絮凝速度快、受pH及温度影响小、污泥量少且易处理等优点,对节约用水、强化水质处理和提高水的回用率起到很大的作用,特别是有机高分子絮凝剂对于水溶性染料等废水具有很好的脱色性能,但是,有机合成高分子絮凝剂单独使用处理印染废水,不仅效果差,而且易产生有毒物质,对进一步生化处理印染废水造成困难。因此,开发高效、新型高分子絮凝剂是絮凝法处理印染废水的关键。近年来,由于天然高分子具有无毒、原料广、价廉和可生物降解等优点,被国内外科研工作者广泛用来研制絮凝剂,这种絮凝剂适合处理水质复杂的废水,尤其是复杂、多变的印染废水,既可单独处理,也可与其它处理方法联合使用,减少印染废水对环境的污染。总之,随着絮凝技术的不断完善,高分子絮凝剂在印染废水处理中将发挥更大的作用。

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第8篇:酸性废水处理方法范文

关键词:重金属;预处理;综合处理;达标排放

一、前言

近年来,随着电子工业的迅猛发展,对印制电路板的需求大大增加,印制电路板生产已成为电子行业的重要基础产业。目前,中国PCB工业主要集中于“ 珠三角”和“ 长三角”地区(约占9 0 %),2007 年的P C B 产值为155 亿美圆,占全球P C B 产值的3 0 % 左右[1]。由于制造电路板是一种非常复杂的综合性加工技术,在生产过程中要使用多种不同性质的化工材料,导致排放的生产废水成分复杂,成分多,pH变化大,废水达标处理有一定的难度 [2~5],如随意排放或处理不当,会造成严重的环境污染。因此,废水处理是PCB厂环保的重点之重,一方面需保证废水达标排放;另一方面,又要考虑其水处理成本的经济性。本文根据目前PCB行业废水处理的现状,总结PCB废水处理的工艺及应用研究现状,并展望其发展前景。

二、废水来源与分类

PCB厂生产废水主要产生于印刷线路板生产线上各工序连续排放的清洗废水以及工艺中废气的废液,这些废水按污染物的种类及其存在形态,可分为三大类:

1)、含重金属废水

废水中只含重金属离子Cu2+、Pb2+、Ni2+等,不含EDTA等络合剂。该类废水主要源于电镀铜、锡等工序的清洗水、多段工序的酸洗废水、酸性蚀刻废水、非络合性的碱性蚀刻废水等,因此其中的污染成分较轻[6]。

2)、含金属络合物废水

络合铜废水来自蚀刻、沉铜、沉银等工序,约占印制线路板生产废水总水量的8%左右。废水中含有高浓度的络合铜、柠檬酸[7]。该类废水中铜主要与氨、EDTA结合,形成铜氨络合离子(Cu(NH3)42+)、铜-EDTA络合阴离子形态存在于废水中。该类污染物络合能力很强,普通方法较难以处理。

3)、含有机物废水

含有机物废水来自于各除胶、除油、显影、脱膜、绿油工序等,其CODcr浓度很高,一般达3000~8000mg/L,是一种污染较严重的废水。其主要组成一般为油墨废水。高浓度油墨废水主要指显影、脱膜工序中的废弃槽液或溢出浓槽液,主要成分为含羟基的压克力树脂,环氧树脂,胺基甲酸乙酸树脂等,其可与碱性溶液发生反应,生成有机酸盐溶解于水溶液中,而这些含羟基的树脂则不易溶于酸性溶液中。

三、废水收集及处理工艺

印刷线路板生产废水其水量大、水质复杂,废水来自数十个不同的加工工序,所涉及的污染物达几十种,甚至上百种。因此在处理印刷线路板生产废水时,需根据生产过程中所产生的污染源、污染物及其存在形态进行分类,分别进行预处理,最后再汇总统一处理[8]。

1、 含重金属废水预处理工艺

印刷线路板废水中重金属离子的存在对后续生化工艺中微生物的抑制作用较大,需在预处理工艺加强对重金属离子的去除率。或选育、构建和优化高效优势菌种,提高微生物对重金属离子的耐受能力、吸附固定效率和抗负荷冲击能力。

该类废水通过调节池调节水质水量后,通过提升泵泵入中和池,加入酸液或碱液调试pH,再流入混凝池及组凝池。加入混凝剂和助凝剂后,废水中的重金属离子以及部分胶体类有机物形成絮状体,流入沉淀池进行泥水分离。然后,污泥排入物化污泥池,沉淀池的出水流入后续构筑物集中处理。

该类废水主要含有Cu2 + 、Ni2 + 等重金属离子,这些重金属离子以游离态形式存在于废水中。通过调节废水p H 值(10~10. 5) ,添加絮凝剂、助凝剂,使之形成氢氧化物沉淀,经过固液分离可除去Cu2 + 、Ni2 + 等重金属离子。主要化学反应: Cu2 + + 2O H- Cu (OH) 2 ;Ni2 + + 2O H- Ni (OH) 2 ; H+ +OH- H2O[9]。

2、 含金属络合物废水预处理工艺

金属络合物废水一般为铜氨络合废水和铜-EDTA络合废水,废水中铜以络合形态存在{ EDTA-Cu 、[Cu (N H3 ) 4 ) 2 + ]} ,其结构相当稳定,不能采用调节p H 值的手段使之沉淀去除。但可根据难溶化合物的溶度积原理,加入药剂使之形成难溶物,从而沉淀分离。

谢东方[9]采用投加新型重金属捕集剂DTCR ,使EDTA-Cu 等络合物转化成更难溶的DTCR-Cu 沉淀,去除络合态的铜,取得十分理想的效果。DTCR 系含有活性硫的高分子螯合剂[10] ,与EDTA-Cu接触,立即生成DTCR-Cu 沉淀析出。主要化学反应: EDTA-Cu +DTCR DTCR-Cu + EDTA。使用DTCR 处理络合态的铜,具有pH值范围较宽、沉淀污泥颗粒大、易分离、污泥稳定性好、二次污染少等优点。

郭永福,邵琪[11]采用重金属捕集剂硫化物进行处理。 在碱性条件下,较稳定的重金属络合离子可Na2S反应,生成更难溶于水的金属硫化物沉淀(以CuS为主),再经固液分离,去除废水中的重金属离子,然后进入后续构筑物处理。

采用硫化物沉淀铜氨废水中的铜离子,CuS溶度积很小,去除率高。适用pH值范围大,但过量的S2-可使处理废水COD增加;如pH值降低时又有H2S毒气放出,加Na2S时适当控制添加量。形成CuS的颗粒很小,对分离有一定困难,这时可采用先加有机混凝剂PAM,再加无机混凝剂PAC,使之形成共聚沉淀,从而能有效去除Cu2+,达到处理效果[12]。

练文标[13]采用铁屑内电解法处理印刷线路板络合废水。其原理是利用铁屑在废水中腐蚀形成微小原电池。铸铁是铁和碳的合金,当铸铁屑与电解质溶液接触时,碳的电位高成为无数的阴极,铁的电位低成为阳极,他们之问形成无数的

微小原电池。当铸铁屑中再加入碳粒时,铸铁屑与碳粒接触则形成大的原电池,这样除铸铁本身的微电池外,又加入一个大的阴极一炭粒,加速铸铁的腐蚀,其电化学反应式为:

阳极:Fe-2eFe2+ En(Fe 7Fe)=-0.44V

2H +2e2[H]H2 E0(HTH2)=0.00V

在酸性介质及有氧条件下,产生新生态的氢和亚铁,而新生态的氢和亚铁能与水中的许多物质发生氧化还原反应[14-15],从而破坏络合剂的结构,使其失去或降低与铜的络合能力。同时新生的氢氧化亚铁与氢氧化铁具有较高的絮凝一吸附活性,能吸附废水中的分散微小颗粒及有机分子而絮凝沉降下来,使废水得到进一步的净化。另外铁还能与废水的铜进行置换反应,铁把络合铜中的铜置换出单质铜。

3、 含有机物废水预处理工艺

该类废水中有机污染物浓度较高,可生化性较差,是造成电路板企业生产废水CODcr 超标的主要原因。对于该类废水一般采用酸析法+氧化法多级处理工艺进行处理[11,16~17]。

深圳某电子公司[18]采用两级处理法,第一级为酸化析出法,即在酸性条件下(p H = 2. 5~3. 0) ,大部分有机物可以析出。处理过程如下:将H2 SO4加入到有机废水中,通过酸化后去除析出的有机物,然后废水再经过压滤,压滤液(CODcr ≤2 500 mg/ L) 进入二级处理。第二级为催化氧化法,经过酸化一级处理后的压滤液含有部分可溶性有机物,对此废水再采用催化氧化法( Fenton 氧化法) 处理。处理过程如下:将废水调至p H = 3. 0 ,投加FeSO4 催化剂、H2O2氧化剂,在Fe2 +的催化作用下,H2O2将废水中的有机物氧化分解(催化氧化处理后废水中的CODcr ≤1 000mg/ L) ,从而大大减轻了后续处理负荷。主要化学反应: Fe2 + + H2O2 Fe3 + + OH- + ・OH。经过上述催化氧化处理后,再投加NaOH将废水pH 值调至10. 0~10. 5左右,经沉降分离后上清液排入后续构筑物进一步处理。

4、 综合废水处理

由于络合废水及高浓度有机废水的CODcr较高,单用物化方法无法将CODcr处理达标。故需要进行物化处理,然后再进行进一步处理,以确保其出水CODcr达标甚至进行回用。

郑司伟等[19]采用硅藻精土处理技术处理综合废水。硅藻土是一种由硅藻遗骸和软泥固结而成的沉积矿,颗粒直径在几微米到十几微米,表面有大量有序排列的微孔,孔径为7~125 nm,比表面积大,有强的吸附力和大的吸附容量,同时硅藻土的表面及孔内表面分布有大量的硅羟基,硅羟基在水溶液中离解出H+,使其颗粒表现出一定的表面负电性。经过混合不同数量的絮凝剂进行改性后的硅藻精土可同时实现对正电荷和负电荷胶体颗粒的脱稳,将废水中的金属离子和无机物细微及超细微物质吸附到硅藻表面,形成密度较大的絮体沉降。郑司伟等将综合废水提升进入硅藻土反应器,投加硅藻精土净水剂进行混凝沉淀,去除金属离子、悬浮物以及部分有机物,反应器出水进入集水池,再泵入斜管沉淀池,利用硅藻精土净水剂或硅藻土反应器排放污泥进行混凝沉淀,进一步吸附去除水体中的金属离子,沉淀池出水进入中和池调节pH后达标排放。废水出水CODGr在60.6~71.8左右。

黄德兵等[20]采用接触氧化法对经过电化学预处理后的综合废水进行处理,生物接触氧化池共2池,并联使用,采用蜂窝式填料,比表面积> 100 m2 ,空隙率> 99 % ,经过曝气盘的连续曝气,在好氧条件下,附着在填料表面的微生物较好地消耗、分解了废水中大部分有机物。采用该法解决了重金属处理系统与生物系统同时运行的兼容性、生物毒性等问题。

四、结语

随着智能手机、平板电脑等新兴电子产品的出现与与大规模普及应用,以及其他高技术产业对电子电路产品的旺盛需求,印制电路板产业也迎来飞速发展的阶段,随之产生的废水处理也显得尤为重要。随着水处理技术的发展,印制电路板废水的处理工艺必然会更多。只要我们认真了解废水来源于性质,有针对性地进行研究与完善处理工艺,必然可以做到生产发展的同时也能更好的保护环境。

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第9篇:酸性废水处理方法范文

关键词:染料废水处理技术;研究进展;分析

中图分类号: TE08 文献标识码: A

一、生物法

生物法是应用最广的处理技术, 该法具有运行费用低, 安全无二次污染对环境友好等优点, 符合可持续性发展的需求, 在染料废水处理中得到广泛应用。

(一) 菌类降解法

菌类降解法主要有真菌降解、 细菌降解及混菌降解法。菌类对染料脱色机理主要是通过分泌胞外酶来使染料脱色, 它能通过菌类所分泌的特殊降解酶系或其它机制将各种合成染料彻底降解为 CO 2

和 H 2 O, 对染料脱色具有良好的效果, 并对各种有害的、 难降解的、 环境中宿存的异生物质的降解, 具有高效、 安全、 无二次污染等优点。故菌类降解法具有很好的应用前景。通过白腐真菌对亚

基蓝的降解发现, 一定量的白腐菌对中浓度(4. 0mg/L)的亚甲基蓝降解能力最大, 降解效果比较好。用细菌对活性黑 5、 直接蓝 71、 刚果红、活性红 141 进行脱色, 脱色率分别可以达到 92.56%、 100%、 97%、 100%。脱色效率较高。通过研究发现混合菌群对活性蓝 19, 活性艳澄 X - GN,活性红 239 等多种小分子活性染料具有较好脱色性能, 静置培养 24 h 时, 脱色率都达到了 90. 0%以上,说明其对偶氮类活性染料脱色具有一定普适性。

(二)厌氧、 好氧法

厌氧、 好氧法主要是借助活性污泥、 生物基质等对染料废水进行脱色。好氧法对可生化性较高的染料废水去除率高、 成本低、 且能通过污泥的吸附作用去除部分染料。通过水解酸化―接触氧化工艺处理印染废水。结果表明, CODCr 的平均去除率为 91%, 色度的平均去除率 96%, 脱色效果较好。但是, 好氧污泥不能或很难将染料彻底降解。但是由于染料品种繁多, 染料分子结构不同且性能各异, 使得好氧处理难以满足染料废水处理的要求。而厌氧处理不仅能去除部分可生化性高的有机物,又能在不同程度上降解好氧生物难以氧化的、 结构复杂的有机物, 然后再经好氧处理彻底降解。通过对 KE -3B 的厌氧脱色研究, 发现活性红KE -3B 在短培养期内的脱色效果良好, 高温条件下活性红 KE - 3B 的 CODCr 去除率最高达到 84.5%, 且处理费用低、 污泥沉降时间短、 剩余污泥少。但单独厌氧法处理染料废水也有一定的局限性, 如对于偶氮染料降解产生的芳香胺类化合物, 厌氧法难以彻底去除。所以目前多把厌氧法同好氧法或物理、 化学方法结合起来处理染料废水, 通过联合作用

效果, 取得较好的脱色效率。通过厌氧 + 好氧与潜流湿地组合工艺对牛仔洗水废水进行脱色,去除 率为87. 1%。经人工湿地系统处理后, 总去除率达到了 93. 7%。经过约 3 个月的驯化, 出水水质稳定并达到了排放标准。出水的各项指标均符合《纺织染整工业污染物排放标准》 GB4287―1992 一级标准。

(三)生物吸附法

此法是一种高效实用的方法, 生物材料有价格低廉易获得、 适用条件广、 来源丰富等优点, 近年来已经成为研究的热点。目前, 用花生壳粉、桔皮、 木麻黄树皮、 水葫芦干体、 黄酒糟 、橘子皮、 改性茶叶、 柚子皮 等生物材料来吸附水溶液中染料的农林废弃物已实验成功, 并取得了较好的脱色效果。该法处理染料废水的最大优点是经济实用, 费用一般不到活性炭处理成本的10%, 所以此方法特别适用于发展中国家, 无须像活性炭使用后需要再生, 吸附了染料的生物材料可以作为燃料, 也可以用作固体发酵 的底物来生产土壤调节剂或动物饲料, 以生物废弃物为主体的治污技术会带来更大的生态效益和经济效益, 将会是今后环境治理的研究热点和发展方向。

二、化学法

(一) 高级氧化法

高级氧化技术是一种以羟基自由基(・OH)为主要氧化剂的氧化技术, 氧化剂在一定条件下分解产生羟基自由基, 然后进一步发生氧化分解反应直至最终产物降解为 CO 2 和 H 2 O, 并将有毒且难降解的大分子有机污染物分解矿化为小分子物质, 从而达到降解目的。

1、电 Fenton 法氧化

电 Fenton 氧化在染料废水处理中应用较广泛, 它是一种将铁碳微电解法与Fenton 氧化法有机结合起来的技术, 即利用了铁碳内电解法的电化学腐蚀原理, 又利用了 Fenton 试剂(H 2 O 2 + Fe2 + )的强氧化性, 高效并快速地使染料分子发色基团中的不饱和共扼键断裂而脱色。利用铁碳微电解 - Fenton 氧化法处理染料直接蓝 2B。结果表明, 对于经微电解处理后的浓度为8g/L 的直接蓝 2B 染料水, Fenton 氧化过程中双氧水的最佳投加量为 37mmol/L, 最佳 pH 值为 3 ± 0.1, Fenton 试剂最佳作用时间为 30min, 其 COD 和色度去除率可分别达到 83. 9% 和 93. 6%。此方法具有条件温和、 操作简单、 设备简便、 去除率高、 适用范围广等优点。但此方法易造成二次污染。随着人们对 Fenton 法的深入研究, 近年来人们还借助 Fenton氧化与物理或化学法相结合(如 Fenton 氧化―混凝法, UV/Fenton 法 , 内电解法―Fenton 法 等)使氧化能力显著加强, 具有广阔的应用前景。

2、臭氧氧化

臭氧氧化最早出现在上个世纪 70年代, 臭氧具有很强的氧化性, 其氧化性仅次于氟,可以借助催化剂作用将大分子变成小分子来提高其可生化性。臭氧氧化机理是利用臭氧的强氧化性使发色基团断裂, 然后开环降解, 使有机物逐步矿化近而达到脱色目的。采用O3 高级氧化技处理染料废水, 当 O 3 投加量为 1g/(L. h) 处理60min 时用下 CODcr 的去除率达到 64%, 色度的去除率达 96%。臭氧对脱色、 除臭、 杀菌效果显著, 操作简便, 无二次污染。但是其反应接触装置运行成本较高, 故其被限用于一些低浓度难氧化的染料废水处理。所以目前许多研究者采用新型臭氧联合技术(如微电解一臭氧法、 超声一臭氧法)来降低成本, 提高染料处理效率。

3、 TiO 2 光催化氧化

TiO 2 是一种 N 型半导体材料, 当受到波长(λ≤387. 5nm)时, 半导体催化剂颗粒内的电子就会吸收一定能量的光子后被激发到导带, 注入导带的电子与吸附在 SiO 2 表面的 O 2 经过一系列作用后形成氧化能力很强的基团, 与染料作用可以使染料矿化为水和 CO 2 或其它有机物。采用纳米TiO 2多孔微球对模拟染料废水进行光催化脱色。结果表明, 在染料浓度为65mg/L, 溶液 pH 值为2, 纳米用量为700mg/L, 光照时间 2h, 离心时间为 15min 时的脱色率最高, 脱色效果最好。此方法具有设备简单、 稳定性高、 氧化能

力强、 催化活性高、 无二次污染等忧点, 在染料废水处理等方面具有广阔的应用前景。但是由于光催化反应速率不高, 采取单一方法难以满足要求, 所以TiO 2催化氧化法与其它高级氧化法的结合成为印染废水处理的主要研究方向。

4、氯氧化法

氯氧氧化是利用正四价态的氯离子的强氧化性使偶氮键破坏, 从而达到脱色目的。在负载 Cu2+活性组分的催化剂下, 二氧化氯催化氧化处理 COD 为 2700mg/L 的活性艳红染料配制废水, COD 去除率可达到 75%。此方法具有运行成本低、 操作简单、 节能、 氧化反应速率快、 去除效率高等优点, 但是二氧化氯不稳定且过量的氯和有机物结合形成一些致癌物质会对人体造成伤害, 并且单一去除染料方法应用面比较窄。采用二氧化氯催化氧化―曝气生物滤池法深度处理造纸废水。实验结果表明:在二氧化氯加入量为 150 mg/L , 催化氧化时间为 40 min 时, 可生化性 BOD5/COD 最高达到 0. 316, 二氧化氯氧化后出水经曝气生物滤池深度处理后, BOD5 低于 20mg/L , COD 低于 90 mg/L ,TSS 低于 30 mg/L , 处理后水质完全达到国家新的排放标准(GB3544―2008)。

5、 电化学氧化法

电化学氧化起于上个世纪 90年代中期, 其机理是在直流电作用下使染料中的有机质在电极上发生氧化还原反应, 将染料中的有机污染物转化为无毒物质。电化学氧化主要包括内电解法、 电絮凝法、 电气浮法等。采用 Ce-PMVC 电解酸性大红 GR 染料废水, 最佳条件下, 脱色率、 氨氮及 COD 去除率分别达到了 99. 8%、 95.

45%、 90. 81 %以上。利用电絮凝法对废水的色度、 COD 进行降解, 发现其色度和 COD去除率分别达 95%和 52 %。相比较下色度的去除

率更高一些。采用自动电气浮法处理涤纶染色废水的污染物 COD 去除率约为 65% ~ 72%。此方法具有成本低、 操作简单、 维护方便、 去除率高、 应用范围广、 无需添加化学试剂等优点, 但是此方法对电极电量消耗比较大, 运行成本较高, 污泥量大等缺点使得该方法受限。目前, 三级电极和活性炭纤维等新型电极材料的开发与应用在很大程度上提高了电流效率, 降低了能耗及成本问题, 成为研究领域的热点话题。

(二) 化学混凝法

化学混凝的原理, 是在混凝剂作用下, 利用胶体脱稳、 压缩双垫层、 吸附电中和、 吸附架桥、 沉淀物网捕等的作用使水体中的染料分子相互接触碰撞,脱稳凝集成一定粒径的絮状体, 然后在重力的作用下实现固液分离目的。通过混凝法对染料废水进行脱色, 发现 COD 和脱色率分别可达97%和 86%。此方法是染料废水处理的常用方法,它具成本低、 占地面积小、 脱色率高等优点, 所以此

方法被广泛应用于各种染料废水处理中。缺点就是设备比较复杂, 对进水水质要求严格。

三、 物理法

(一) 活性炭吸附

此法是一种应用较早的方法。其吸附原理是利用微小炭粒表面的大量空隙将染料富集在其表面从而达到脱色目的。染料废水处理中所用的吸附剂主要有活性炭、膨润土、硅藻土等。采用活性炭对亚甲基蓝 、 甲基橙、 中性红分别进行吸附, 吸附率分别为 97. 65%、 96. 06%、96. 24%。活性炭吸附具有造价低廉、 来源广泛、 吸附量大、 稳定性高等优点。目前, 活性炭吸附方法在染料废水领域取得了一些成果, 但是由于染料种类繁多, 结构性能差距较大, 一般只适用于个别染料的吸附性能, 而且再生困难, 污泥量大, 导致应用面较窄。

(二)膜分离法

此法是利用天然或人工制备的具有选择透过性能的薄膜, 通过外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分液体进行分离、 分级、 提纯或富集。膜分离技术包括:微滤、 超滤、 纳滤、 反渗透、 渗析、 电渗析。分别利用纳滤膜和超滤膜对江苏某棉针织印染进行处理, 去除率分别可达到 90.00%和 100. 00%, 脱色效果很明显。膜分离具有工艺简单、 操作方便、 无需添加化学试剂、 无二次污染、节能等优点。但膜对染料选择性较高且形成的附着层易导致其通量下降, 耐用性差。所以改进膜的分离技术成为该领域主要的研究方向。

(三)磁分离技术

磁分离技术的原理是利用外加磁种和少量混凝剂来增强絮凝以达到高效沉降和过滤的目的, 进而将废水中的染料去除。以锰盐铁

盐为主要原料按照不同的原料配比制备了几种磁性吸附剂, 并就其对染料酸性 B 的吸附性能进行了实验。结果表明:这几种磁性吸附剂对于染料酸性红B 有很强的吸附能力。它具有分离效率高、 成本低廉、 设备简单紧凑等优点, 其高效节能使得磁分离技术在废水处理领域拥有广阔的应用前景。

四、研究趋势

染料废水的处理方法是当前研究的热点。除了对氧化、 吸附、 降解等单一方法的研究, 对于多种方法的联合使用的研究也已成为热点。更重要的是,科学家们引进了大量的电、 磁、 光、 热等方法处理难降解物质, 大大拓宽了理论和技术范围。在传统的生物方法基础上进行多学科交叉研究, 将是解决染料废水处理难题的主要发展方向。另一方面, 做好节能减排, 降低三废产量, 加强物料的回收利用, 以实行源头治理, 并对生产工艺, 过程管理等方面进行更深入的研究, 实现向清洁绿色化转型的目标。

结束语:

染料工业在国民经济中占主导地位, 其产品主要应运在皮革染料、 文具油墨、 食品、 涂料、 化妆品等领域。目前染料的种类丰富多样化, 可以分为三大类, 即阳离子染料、 阴离子染料、 非离子染料。一些未经过处理或超标染料废水直接排放到自然水体中, 会造成水体大面积被污染, 因其可生化性差且毒性大, 导致了大量水生生物的死亡, 并造成水体透光强度差、 降解难度大、 光合作用降低。在工业快速发展中所带来的资源高消耗和严重浪费, 势必会使各大企业排污量上升, 这必将引发一场关于染料废水处理的技术“革命” 。

参考文献:

[1]任南琪,周显娇,郭婉茜,杨珊珊. 染料废水处理技术研究进展[J]. 化工学报,2013,01:84-94.

[2]陈跃. 染料废水处理技术及研究趋势[J]. 黄石理工学院学报,2011,01:8-14.