蒽醌染料廢水的處理技術(shù)有哪些？
蒽醌染料廢水的處理技術(shù)有哪些？
蒽醌型活性染料因其色澤鮮艷、固色率高、色牢度好而成為重要的染料。然而，在日新月異的今天，發(fā)展與環(huán)境保護之間的沖突日益尖銳，印染行業(yè)產(chǎn)生的大量未經(jīng)處理或不達標廢水直接排放，已成為我國河流的主要污染源，其中含有大量被稱為“環(huán)境激素”的有害物質(zhì)。發(fā)達國家環(huán)保部門對染料生產(chǎn)和使用廠家排放的水的毒性提出嚴格限制。這些廢水的主要毒性來源是染料產(chǎn)品、副產(chǎn)物、合成中間體和無機鹽等，探索對其有效的處理方法已成為國內(nèi)外活躍的研究課題。蒽醌染料廢水含有較多的多環(huán)芳香族化合物，不易被氧化，可生化性差，給廢水處理帶來一定困難。蒽醌染料廢水的傳統(tǒng)處理方法有很多。物理方法有中和、混凝沉淀、氣浮、砂濾等；化學方法有沉淀法、臭氧氧化法、過氧化氫和過氧化物氧化法、氯氧化法、電解氧化法、還原法、碳化法等；生化方法包括厭氧降解和好氧降解等。如今，國內(nèi)外提出了許多更高效、更環(huán)保的方法，下面我們來介紹一下：
1、微電解-催化氧化化成處理法
根據(jù)蒽醌染料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度廢水的組成和特點，對其進行脫硫、混合一級凈化。一般采用化學法、微電解法、中和沉淀法、催化氧化法、混凝沉淀法和生物化學法等處理方法。通過采用微電解工藝處理高濃度蒽醌染料生產(chǎn)廢水。印染廢水通過鐵屑和焦炭混合柱時，形成無數(shù)個微小的原電池，鐵屑為陽極，焦炭屑為陰極，自動產(chǎn)生微電解反應(yīng)，廢水COD和色度去除率分別可達53%和55%左右；通過催化氧化處理，廢水的COD去除率可達80%，色度去除率可達87%。微電解、催化氧化預(yù)處理后的廢水最終采用低濃度沖洗廢水處理，相應(yīng)的COD去除率可達73%左右，脫色率為30%。經(jīng)該工藝處理的廢水COD總體去除率達97.4%，脫色率達95.9%，基本達標排放。該方法通過使用部分蒽醌染料工廠現(xiàn)場試驗研究，提出了處理蒽醌染料廢水的可行性工藝。特別是在處理高濃度蒽醌染料廢水時，可獲得較高的電流效率、沉降效果、脫色率和COD去除率。
2、雙流動態(tài)微波催化反應(yīng)法
微波作為一種高效的加熱方式，不僅可以加速化學反應(yīng)，還具有電磁場對分子間行為直接作用而產(chǎn)生的非熱效應(yīng)等，采用流動動態(tài)微波催化法處理酸性蒽醌綠染料廢水，相應(yīng)的催化劑為活性炭，為減少染料吸附對空白催化劑脫色效果的影響，所有微波反應(yīng)催化劑均在室溫下用200mg/L酸性蒽醌綠溶液進行平衡吸附。連續(xù)流動注射中酸性蒽醌綠染料的濃度對處理效果影響較大，高濃度注射通過增加停留時間可獲得較好的脫色率，連續(xù)流體固液比為1:1、進樣濃度為200mg/L、HRT為10min時，酸性蒽醌綠染料脫色率達87.5%，工藝穩(wěn)定性好，固液比越高，對微波的吸收越強，產(chǎn)生的活性中心越多，果實加工越好。在固液比1:1、波功率250W、反應(yīng)時間8min的條件下，酸性蒽醌綠染料的脫色率可達80%。該方法脫色穩(wěn)定性好，工藝條件寬，催化劑價格便宜，采用流動動態(tài)微波催化反應(yīng)的裝置，便于降低處理裝置的體積。
3、稀土催化與H2O2氧化的耦合方法
由于稀土在過氧化氫氧化有機物過程中起到催化作用，可以利用稀土和少量過氧化氫氧化含有蒽醌染料的廢水，并將其偶聯(lián)形成聚集體，從而改變其在廢水中的溶解度和沉降性。該方法既避免了消耗大量過氧化氫的缺點，又避免了亞鐵離子參與中間產(chǎn)物絡(luò)合，使色度進一步加深的現(xiàn)象。過氧化氫和稀土在實際處理中的最佳投加量取決于廢水的初始濃度。反應(yīng)溫度一般為60℃，作為催化氧化體系，溫度是一個重要因素。在<60℃的條件下，系統(tǒng)發(fā)生逆變，應(yīng)以耦合方式為主；當溫度超過此溫度時，催化氧化是主要作用。
過氧化氫和稀土的加入量由廢水的初始濃度決定。通過實驗方法根據(jù)不同水質(zhì)和要求確定具體工藝參數(shù)。稀土用過氧化氫處理工業(yè)廢水的最大優(yōu)點是，該系統(tǒng)過氧化氫質(zhì)量分數(shù)僅為芬頓試劑的2.3%，在解決稀土回用問題的前提下，可降低處理成本。由于稀土催化與H2O2氧化耦合工藝所需氧化劑少，脫色效果好，是蒽醌染料廢水較好的經(jīng)濟效益處理方法。
4、電子束脫色法
電子束脫色技術(shù)是新一代染料廢水處理技術(shù)。電子束脫色處理以60Co為源，不添加藥劑，不會造成二次污染，具有一定的殺菌作用，這是其他方法所不具備的。選擇含有蒽醌染料的廢水作為研究對象，用電子加速器對其進行輻照，并取得了較好的效果。電子束輻照可使染料溶液完全脫色，脫色程度由染料溶液濃度和輻照劑量決定，輻照后，溶液中色基的吸收峰逐漸消失，表明染料分子中的色基已被降解。染料廢水輻照后COD下降明顯，廢水中還原性污染物大幅度減少，樣品中有機物含量下降。染料溶液可通過電子束輻射脫色，最終實現(xiàn)無色透明。早在20世紀70年代，日本、俄羅斯和美國就開展了蒽醌染料廢水電子束脫色的研究。在我國，電子束脫色技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用剛剛起步，但已經(jīng)取得了理想的效果。電子束脫色還可與其他方法相結(jié)合，如電子束脫色、化學法、生物法等，可大大降低輻射劑量，降低廢水處理成本。
隨著環(huán)保意識的增強，國外頒布了許多法律法規(guī)來控制染料廢水對生態(tài)的破壞，德國還對紡織品生態(tài)生產(chǎn)提出要求?；谧陨淼摹端Ｗo法》，通過《廢水管理條例》對廢水中COD、BOD5、可吸附有機氯、碳氫化合物及鉛、鉻、汞等十幾種重金屬殘留量提出限量要求。此外，奧地利的第612號條例（環(huán)境條例）和瑞士的廢水條例都規(guī)定了限制。同時，歐盟也以法規(guī)的形式出臺了對商品從生產(chǎn)準備到廢水處理全過程的生態(tài)紡紗織物評價模型。因此，高效、環(huán)保地處理蒽醌染料廢水已刻不容緩。
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