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印染废水氧化法处理

发布时间:2018-5-10 17:09:23  中国污水处理工程网

  染料分子中发色基团的不饱和双键可被氧化断开、形成分子量较小的有机物或无机物,从而使染料失去发色能力。氧化法包括化学氧化、光催化氧化和超声波氧化。虽然具体工艺不同,但脱色机制却是相同的。化学氧化是目前研究较为成熟的方法。氧化剂一般采用Fenton试剂(Fe2+-H2O2)、臭氧、氯气、次氯酸钠等。采用Fenton试剂在pH4~5时催化H2O2生成·OH,使染料氧化脱色,所生成的新生态Fe2+还具有促凝作用。用铁屑-H2O2处理印染废水,在pH1~2时可生成新生态Fe2+,其水解产物有较强的吸附絮凝作用,可使硝基酚类、蒽醌类印染废水色度脱除99%以上;用铁粉-H2O2对印染废水脱色时,当铁粉含量为1g/L、H2O2为1mmol/L、pH2~3时,脱色效果极佳。由于活性炭表面含有大量酸性基团如羟基、酚羟基和碱性基团,其对染料分子既有吸附能力又有催化作用。H2O2在活性炭表面能分解放出O或生成·OH,使吸附于活性炭表面的染料分子迅速氧化,降低印染废水的色度和COD。有作者利用Fenton试剂处理染料中间体H酸的生产废液,发现废液中SO42-含量随H2O2的投加而迅速增加,说明磺酸基(亲水基团)从染料中间体上被氧化去除,其结果是增大了分子的疏水性,对絮凝脱色极为有利。利用小剂量Fenton试剂处理含酚废水,使废水中的有机污染物聚合以改变其水溶性,同样有利于絮凝脱色。对于含有较多羟基的水溶性染料废水的脱色,亦可如法炮制。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  光催化氧化法利用某些物质(如铁配合物、简单化合物等)在紫外光的作用下产生自由基,氧化染料分子而实现脱色。TiO2光催化氧化法在pH3~11时产生O和·OH,使染料分子迅速分解而获得很好的脱色效果,如亚甲基蓝溶液及毛纺染整废水的光催化脱色及降解;以铁-草酸、铁-柠檬酸或铁-丁二酸络合物作催化剂,在紫外光照射下和pH2~4时进行印染废水脱色实验,铁-羧酸配合物能生成烷基、羟基等多种自由基使印染废水氧化脱色;紫外线还可强化O3对重氮染料的脱色效果。铁-草酸盐络合物可用于光解活性艳红X-3B,其光解机制也已作了充分论述。超声波处理印染废水是基于超声波能在液体中产生局部高温、高压,高剪切力,诱使水分子及染料分子裂解产生自由基,引发各种反应并促进絮凝。用超声技术降解浓度44.4mg/L酸性红B废水,在投加NaCl约1g/L,处理50min时,酸性红B废水脱色率近90%。

  总之,氧化法是一种优良的印染废水脱色方法,但如果氧化程度不足,染料分子的发色基团可能被破坏而脱色,但其中的COD仍未除尽;若将染料分子充分氧化,能量、药剂量消耗可能会过大,成本太高,所以氧化法一般用于氧化-絮凝或絮凝-氧化工艺。采用氧化-絮凝工艺,目的是通过氧化法将水溶性染料分子变为疏水性或使阳离子染料分子转变为中性、阴性分子,以利絮凝除去。反之,采用絮凝-氧化工艺则是将氧化作为后处理步骤,对印染废水做深度处理以进一步去除残余色度及COD。

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