水處理設(shè)備：印染廢水物化處理技術(shù)研究
【蘭州純水設(shè)備http://www.xkhs.com.cn】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國(guó)紡織業(yè)的發(fā)展越來(lái)越好。印染廢水排放量不斷增加。隨著紡織印染技術(shù)的發(fā)展，印染廢水的組成越來(lái)越復(fù)雜，增加了廢水處理的難度。目前，污水處理包括物理處理、化學(xué)處理、生物處理等技術(shù)。分析了其加工機(jī)理、效果及優(yōu)缺點(diǎn)。同時(shí)，根據(jù)紡織印染廢水的特點(diǎn)，采用不同的處理方法和工藝，實(shí)現(xiàn)了紡織印染廢水的完全處理。結(jié)果表明，以生物處理技術(shù)為核心，以理化處理技術(shù)為輔助的一體化廢水處理方案非常適合紡織印染行業(yè)。
目前，印染廢水污染成分復(fù)雜，有機(jī)污染物濃度高，呈堿性，因此，大量印染廢水未經(jīng)處理排放會(huì)嚴(yán)重污染水、土壤和空氣，危害人體健康。因此，印染廢水的處理研究迫在眉睫。
印染廢水的特點(diǎn)
印染廢水的特點(diǎn)是:污染物含量高，水質(zhì)變化劇烈，處理難度大;濃度高，生物降解性低;顏色深、堿度和pH值變化大，水處理設(shè)備染料種類繁多，pH值變化大，給廢水脫色處理工藝帶來(lái)困難;有機(jī)污染物中含有苯、氮、胺等基團(tuán)組成的有毒物質(zhì)。
紡織印染廢水的性質(zhì)及來(lái)源
紡織印染生產(chǎn)工藝復(fù)雜，每一道工藝都使用不同的化學(xué)原料，所產(chǎn)生的廢水成分不一樣，最終的廢水成分更加復(fù)雜。紡織印染廢水主要包括退漿廢水、洗滌廢水、漂白廢水、絲光廢水、印染廢水、印染廢水和整理廢水。退漿廢水占總廢水的15.2%，其中包括紙漿和纖維碎片。當(dāng)?shù)矸弁藵{時(shí)，廢水生化性能較好，BOD5/CODCr> .3。生化BOD5/CODCr小于0.1。洗滌廢水量大，pH=9.4，顏色深，有機(jī)物含量高，漂白廢水含量高，但污染少，屬于清潔廢水，可直接排放或回收利用。絲光廢水經(jīng)蒸發(fā)濃縮處理后可回收利用，但尾端排放的少量廢水堿性較強(qiáng)。印染廢水水質(zhì)變化很大，顏色較深，堿性較強(qiáng)，特別是在使用含硫染料的水中含有大量的硫離子，水的pH值=10.2。印刷廢水主要包括調(diào)色、印刷滾筒和絲網(wǎng)沖洗、皂洗廢水，還含有樹(shù)脂、甲醛和表面活性劑等，廢水量相對(duì)較小。
3 物理處理技術(shù)
3.1 吸附法
吸附法即利用吸附劑多孔的物理組織和較大的比表面積實(shí)現(xiàn)印染廢水的吸附凈化。吸附劑是影響其應(yīng)用效果的重要因素，對(duì)廉價(jià)高效吸附劑的探索研究是印染廢水吸附凈化研究的重要內(nèi)容，而廢棄固體廢棄物是吸附劑材料探索的重要方向，如林朝萍等利用廢舊布袋活性炭(WFBAC)深度處理印染廢水尾水，研究發(fā)現(xiàn)，WFBAC對(duì)廢水的COD的去除率達(dá)到77%，比同等條件下，商業(yè)活性炭對(duì)COD的去除率高24%。吸附劑改性是吸附劑吸附性能提高的重要途徑，目前，吸附劑的改性主要有酸堿鹽改性、水熱合成改性等，在印染廢水凈化中應(yīng)用效果良好，如朱巨建等研究發(fā)現(xiàn)與未改性殼聚糖相比，聚合氯化鋁改性后的蝦殼基殼聚糖分布更加均勻，粒徑尺寸更加均一，且其表面引入更多的有利于印染廢水吸附沉降的O—H和N—H，其對(duì)實(shí)際印染廢水COD的去除率及脫色率分別達(dá)到88．7%和96．9%，大大優(yōu)于未改性吸附劑。吸附法與其它方法聯(lián)用，發(fā)揮不同方法的凈化優(yōu)勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)印染廢水深度凈化的重要途徑。采用吸附-Fenton法處理活性印花廢水，研究發(fā)現(xiàn)該工藝中吸附法起到了重要的預(yù)處理作用，該工藝對(duì)印染廢水COD的去除率在72%以上，出水達(dá)到了《染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》水處理設(shè)備直接排放要求。
但是使用后吸附劑若不妥善安置，易造成資源浪費(fèi)和二次污染，因此，應(yīng)在吸附劑再生利用等方面做進(jìn)一步研究。
3.2 磁分離法
磁分離技術(shù)是對(duì)不同磁性的物質(zhì)在磁場(chǎng)作用力下做物理分離的一種方法，通過(guò)對(duì)廢水中微量粒子磁化后再分離達(dá)到去除染料的效果。國(guó)外高梯度磁分離法已步入實(shí)用階段，目前的研究熱點(diǎn)是超導(dǎo)高梯度磁分離技術(shù)。大阪大學(xué)的Fang等研究了2種含硫酸鹽的鐵磁粉末，分別對(duì)甲基橙、莧菜紅、直接紅80、甲基藍(lán)、結(jié)晶紫和Ci－bacron亮黃等6種染料的廢水進(jìn)行處理，采用超導(dǎo)高梯度磁分離裝置，能高效地去除這幾種染料。
3.3 膜分離技術(shù)
膜分離技術(shù)包括微濾、超濾、納濾和反滲透，過(guò)濾精度依次降低。膜分離技術(shù)主要通過(guò)納濾、反滲透進(jìn)行廢水預(yù)處理，然后依據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)選擇微濾、超濾。膜分離技術(shù)水平高，但材料成本也高，濃縮后的處理液會(huì)出現(xiàn)鹽增加問(wèn)題。利用微濾-納濾技術(shù)對(duì)印染廢水進(jìn)行深度處理，CODCr去除率達(dá)87%以上，色度去除率達(dá)100%；通過(guò)超濾-反滲透對(duì)印染廢水進(jìn)行處理，超濾后濁度去除率可達(dá)90%，而CODCr去除率僅為21%左右，鹽類物質(zhì)的去除率為0；配合反滲透處理后，水質(zhì)達(dá)到預(yù)期效果，符合《紡織印染工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-2012），而且部分廢水可以循環(huán)使用。通過(guò)實(shí)際工程實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，膜分離技術(shù)可以對(duì)印染廢水進(jìn)行深度處理，而且循環(huán)使用率高。
4 化學(xué)法
4.1 電化學(xué)法
電化學(xué)法主要是指在外加電場(chǎng)條件下，電極在電壓或電場(chǎng)作用下產(chǎn)生氧化基團(tuán)(如·OH自由基)和強(qiáng)還原離子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而達(dá)到水質(zhì)凈化的過(guò)程。鐵碳微電解法和電化學(xué)氧化法是電化學(xué)法處理印染廢水的兩種主要類型。其既能通過(guò)氧化還原反應(yīng)直接降解去除小分子物質(zhì)和易生物降解物質(zhì)，又能將大分子有機(jī)污染物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，提高廢水的可生化性，廢水處理效果顯著;利用電化學(xué)氧化法處理高污染綜合印染廢水，研究發(fā)現(xiàn)其對(duì)印染廢水的色度、COD去除率最高可達(dá)80%，60%。但是，研究發(fā)現(xiàn)電化學(xué)法/活性炭組合工藝可將高濃度煤化工廢水的TOC和色度的去除率分別由單純電化學(xué)法的75%，82%提高到90%，92%。因此基于電化學(xué)法的組合工藝研究是提高其工程化應(yīng)用效率的重要研究趨勢(shì)。陽(yáng)極表面是有機(jī)物電化學(xué)氧化的主要發(fā)生區(qū)域，因此，陽(yáng)極材料催化性能研究是電化學(xué)氧化法工程化應(yīng)用研究的熱點(diǎn)之一，研究發(fā)現(xiàn)Fe改性的膨潤(rùn)土粒子電極與DSA電極形成的三維電極體系，顯著提高了電催化氧化效率，水處理設(shè)備對(duì)玫瑰精B廢水的COD、色度去除率分別達(dá)92%，99%。同時(shí)電極優(yōu)化設(shè)計(jì)是該方法應(yīng)用研究的另一重要內(nèi)容，研究發(fā)現(xiàn)復(fù)極性三維三相電極對(duì)印染廢水的脫色率、COD的去除率最高可達(dá)98．5%，87．6%，且在運(yùn)行過(guò)程的前30min具有很高的電能利用率。因此，電極優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)反應(yīng)電流效率的提高，電極極化的降低有重要意義。
4.2 超臨界水氧化法
超臨界水氧化法主要是利用超臨界水的低黏度和高擴(kuò)散系數(shù)特性實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)鹽的沉降去除，同時(shí)利用反應(yīng)過(guò)程中的·OH自由基和過(guò)氧化物ＲOO·對(duì)有機(jī)污染物降解清除。具有環(huán)保高效，可工程化強(qiáng)等特點(diǎn)，研究發(fā)現(xiàn)超臨界水氧化法對(duì)印染廢水COD去除率可達(dá)96．6%。印染廢水處理中，對(duì)工藝條件的研究是其應(yīng)用研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。在超臨界水氧化法處理印染廢水中，pH對(duì)COD去除率有顯著的影響，在pH為9．1、反應(yīng)溫度580℃、反應(yīng)壓力27MPa，過(guò)氧量200%的條件下，廢水的去除率可達(dá)99．8%;研究發(fā)現(xiàn)溫度是影響TOC降解的最重要因素，而NH3-N的降解與反應(yīng)溫度和氧化劑量密切相關(guān)，在最佳反應(yīng)條件下，廢水TOC和NH3-N的降解率分別達(dá)98．94%和94%，但是600℃沒(méi)有氧化劑存在時(shí)氨不易降解。這對(duì)超臨界水氧化法的工程化應(yīng)用有重要意義。
結(jié)語(yǔ)
總之，印染廢水處理過(guò)程中，需要結(jié)合水質(zhì)、水量等特質(zhì)，了解不同技術(shù)，調(diào)整相關(guān)參數(shù)，進(jìn)行規(guī)范化、合理化的廢水處理。在使用生物電解技術(shù)、Fenton氧化、催化氧化等深化處理技術(shù)過(guò)程中要注重經(jīng)濟(jì)性、實(shí)效性。水處理設(shè)備 去離子水設(shè)備
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