- 收藏
- 加入书签
染料废水处理技术研究
摘要:染料废水中含有大量有害物质,染色程度较深,易造成水体污染。基于此,本文分析了染料废水处理中物理处理技术、生物处理技术和化学处理技术的研究现状和成果,期望对提高染料废水处理效率,减少生态环境污染源有所帮助。
关键词:染料;废水处理;物理处理;生物处理;化学处理
随着我国印染行业的快速发展,染料废水占工业废水排放量的比重已经达到三分之一以上,对生态环境和水资源安全构成了极大威胁。为防止出现染料废水排放污染问题,应在污水排放前采用科学有效的污染物处理技术,最大程度减少有毒有机污染物的排放量。下面对常用的染料废水处理技术进行研究分析。
1染料废水的物理处理技术
物理处理技术是借助物理或机械手段异相转移染料废水中的污染物,该技术并不能直接分解污染物,且易出现污染物二次污染其他载体物质的情况[1]。常用的物理处理技术包括以下两种:
1.1吸附处理技术
染料废水的吸附处理技术能够利用废弃物生产吸附剂,将废水中的重金属离子有效去除。当前,吸附处理技术一般采用成本较高的活性炭作为吸附剂,其他吸附剂的吸附容量相对较小、效果不佳,故此易造成染料废水处理成本增加。为解决这一问题,针对吸附处理技术的研究正向着重于开发更为廉价且可回收利用的吸附剂方向发展。现有研究成果包括:①采用改性膨润土作为吸附剂,在一定条件下有效吸附染料废水中的罗丹明B173.5mg/g、酸性红157.4mg/g;②采用粉煤灰作为吸附剂,有效去除碱性品红、甲基橙、孔雀石绿、酸性品红等污染物质,去除率达到97%;③采用纳米结构的空心微球作为吸附剂,有效吸附废水中的亚甲基蓝,脱色率最高可达99.65%[2];④采用醋酸改性花生壳、枫香木木屑、稻壳等作为吸附剂,提高吸附剂原料的可再生利用率,能够有效吸附亚甲基蓝,吸附率均超过97%。
1.2膜过滤技术
在染料废水处理中,膜过滤处理技术利用膜的过滤功能去除废水中的部分污染物,现有成熟的膜过滤技术包括微滤(去除胶体染料和颗粒悬浮乳液)、超滤(分离胶体和大分子)、反渗透(去除离子和大分子)、纳滤(兼具反渗透和超滤功能)。但是,运用膜过滤技术处理染料废水易出现结垢问题,需在过滤后继续处理重金属离子。具体处理技术研究成果如下:①在纺织工业废水处理中采用陶瓷超滤+纳滤技术,COD的去除率为98%,色度的去除率为83.5%,TOC的去除率为86.4%,总硬度的去除率为68.0%;②在染料废水处理中采用新型温敏超滤膜,此膜能够通过温度调节手段进行实时控制,促使膜的孔径发生相应变化,分级处理废水中的重金属颗粒和有机染料。
2染料废水的生物处理技术
生物处理技术利用废水中的有机物作为微生物生长的营养源,促进微生物开展新陈代谢,以达到彻底分解部分有机物和无机物的目的。常用的生物处理技术包括以下两种:
2.1厌氧处理技术
偶氮染料废水的脱色处理主要采用厌氧处理技术,能够有效降低染料废水污染物浓度,脱色效果较好。当前,膨胀式颗粒污泥床、上流式厌氧污泥床、厌氧膜生物反应器都已经成功应用到染料污水处理领域[3]。具体处理技术研究成果如下:①在含偶氮染料的废水中采用淹没式厌氧膜生物反应器,脱色率高达99%以上;②在染料废水有机底物处理中采用微生物染料电池,可以有效降解有机底物,转化生成电能;③在偶氮染料废水处理中采用葡萄糖-甲基橙共基质型MFC,脱色率达到90%以上。
2.2好氧处理技术
厌氧技术在偶氮染料废水处理中能够使染料快速脱色,但与此同时会生成芳香胺,由于芳香胺属于生物毒性较强的物质,易造成二次污染,所以不能将厌氧技术作为染料废水处理的最后工序。芳香胺可在有氧条件下进行微生物降解,故此为解决二次污染问题,可以按照厌氧、好氧的处理步骤进行染料废水脱色。具体处理技术研究成果如下:在含偶氮的染料废水中采用厌氧—好氧处理技术,脱色率达到90%,并且可以有效控制芳香胺毒性。
3染料废水的化学处理技术
化学处理技术需要借助大量的化学药剂或专用的耗电能设备快速去除染料废水中的污染物,化学处理技术与物理、生物处理技术相比其运行成本较高,常用的化学处理技术如下:
3.1混凝-絮凝处理技术
在废水处理中将铝盐、铁盐作为无机絮凝剂,可以破坏胶体的稳定性,促使有害物质沉淀,但是无机絮凝技术会产生大量残留金属。而有机絮凝剂能够弥补无机絮凝剂的缺陷,通过采用壳聚糖、单宁酸等高分子聚合物,高效处理废水中有害物质。在染料废水处理的实际应用中,一般采用无机—有机复合絮凝剂,发挥两种絮凝剂的优势,适用于不同pH值和电导率的污水处理。
3.2高级氧化处理技术
该技术利用SO4-、O2-、·OH等活性氧攻击多种有机污染物,生成脱氢产物,矿化处理掉污染物[4]。当前,高级氧化处理技术研究成果如下:①在偶氮染料中使用Fenton氧化技术,能够在20min内快速降解直接蓝71,脱色率、COD去除率分别达到94%、50.7%;②在染料活性蓝19的降解中采用光催化氧化技术,氧化反应时长约为180min,可有效降低93.41%的TOC,以及84.36%的COD;③在染料活性黑5的去除中采用催化湿式氧化技术,可以有效降解65.4%的活性黑5,降低污水毒性浓度;④在蒽醌染料活性蓝19的处理中采用臭氧氧化技术,能够提高酸性蓝92的降解速度和COD去除率。
4结论
综上所述,近年来染料废水处理技术得到了快速发展,不同的处理技术各具有其优缺点,在废水处理工艺流程中要合理选用物理、生物、化学处理技术,以达到最佳的污水处理效果。为进一步推广应用成熟的废水处理技术,废水处理技术研究应从小型试验装置研究环境,拓展到中大规模化的染料废水实际处理环境中,确保取得应用实践成果。
参考文献
[1]秦彬,谷晋川,张瑜.染料废水处理技术研究进展[J].化工环保,2021(1):9-18.
[2]白晓龙,冯启言,孟庆俊.酸性染料废水处理技术研究现状[J].印染助剂,2020(3):16-19.
[3]张中领,孙晓玲.染料废水处理技术现状与发展[J].化工设计通讯,2017(3):205-205.
[4]赵韬.染料废水处理技术及实施要点分析[J].中国资源综合利用,2018(4):98-100.
京公网安备 11011302003690号