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在印染廢水處置中的使用
這些年，印染廢水脫色研討非?；顫?，依據(jù)處置方法不一樣可分為兩大類，即生化法和物化法。物化法包括吸附、混凝、中和等，生化法包括活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤等。實踐水處置工程中常常是多種方法組合，以便取得最佳的作用。本文將對吸附脫色和絮凝脫色作一綜述。
1吸附法
吸附法是選用活性炭、粘土等多孔物質(zhì)的粉末或顆粒與廢水混合，或使廢水經(jīng)過由其顆粒狀物組成的濾床，使廢水中染料等污染物質(zhì)吸附于多孔物質(zhì)表面等而除去。吸附脫色的一個首要優(yōu)點是經(jīng)過吸附的作用可將染料從水中去掉，吸附過程保留了染料的布局
1．1活性炭吸附劑
活性炭對染料具有選擇性，其脫色功用次序依次為堿性染料、直接染料、酸性染料和硫化染料[1]。通?；钚蕴坑蓜游镄蕴?、木炭、瀝青炭等含炭為主的
物質(zhì)經(jīng)高溫炭化和活化而成。活性炭微孔多、大中孔缺乏、親水性強，約束了大分子及疏水性染料的內(nèi)擴(kuò)散，適用于分子量不超越400的水溶性染料分子脫色，對大分子或疏水性染料的脫色作用較差[2]。選用活性炭可以有用去掉廢水中的活性染料、堿性染料、偶氮染料。在一定條件下，活性炭還可直接吸附某些重金屬離子。另外，活性炭吸附水溶性染料時，吸附率高，但不能吸附懸浮固體(SS)及不溶性染料?；钚蕴侩m然吸附功用優(yōu)秀，但由于再生困難，本錢高，通常使用于濃度較低的染料廢水處置或深度處置。關(guān)于中小企業(yè)而言，往往需求價錢便宜、原材料易得的吸附劑來處置廢水[3]。
1．2礦物吸附劑
有機(jī)膨潤土水處置劑具有材料豐富、價錢低廉、制備方法簡略、吸附功用出色的特色。目前，有關(guān)新式膨潤土吸附劑在廢水處置中使用的研討已涉及去掉重金屬離子、去掉有機(jī)污染物、脫色、脫磷、除臭等許多范疇，且實驗室已制得作用出色的產(chǎn)品。膨潤土是以蒙脫石為首要成份的粘土，蒙脫石是2：1型層狀硅鋁酸鹽，在層間具有可交換的鈣、鎂、鈉等離子，膨潤土顆粒表面往往存在負(fù)電荷和正電荷，負(fù)電荷又包括安穩(wěn)負(fù)電荷和pH控制負(fù)電荷，這些性質(zhì)決定了膨潤土具有出色的吸附、離子交換等功用，在印染廢水處置中獲得了廣泛的使用趙東源等使用天然蒙脫土處置含酸性陽離子染料廢水，研討發(fā)現(xiàn)脫色率可達(dá)90％以上，COD去掉率高達(dá)96．9％，蒙脫土是經(jīng)過吸附機(jī)理去掉色素的，并具有操作簡略，周期適中，易再生和出資少等特色
王琪全等[5]研討了麥飯石對水溶性染料直接耐酸大紅4BS的吸附作用。研討結(jié)果表明，麥飯石對染料的吸附較好地符合Langmuir方程，且對染料溶液及實踐廢水具有出色的脫色率和COD去掉率。我國麥飯石資源豐富，開辟麥飯石吸附脫色技能，前景寬廣。
裘祖楠等[6]研討了用凹凸棒石粉末作為吸附劑去掉染色廢水，脫色作用明顯，對陽離子和活性染料脫色作用尤其顯著。值得注重的是，礦物的脫色機(jī)理除了吸附作用外，還具有絮凝和離子交換吸附的綜合作用。
1．3煤、爐渣吸附劑
煤、爐渣作為工業(yè)廢物，具有微孔多、表面積大的特色對印染廢水中分子量較大，非極性染料和助劑等都具有很好的吸附作用，當(dāng)煤渣微孔與被吸附物質(zhì)的顆粒直徑巨細(xì)越附近時，吸附作用越好。南寧市絹麻紡織印染廠用煤渣對印染廢水進(jìn)行脫色，所選用的煤渣的空隙率達(dá)72．8％，該煤渣對不一樣類型染料的吸附脫色率在62．5％~99．5％之間用。煤渣是一種不需再生，不需費用的吸附物質(zhì)，對單一和多種染料組成的各種印染廢水都具有出色的處置作用，脫色率通常大于96％。
用粉煤灰作脫色的吸附劑，其出資和工作費用明顯低于活性炭，因此，在經(jīng)濟(jì)上較為合理。張竹青網(wǎng)研討結(jié)果表明粉煤灰對活性染料艷紅x．3B和活性艷紅x．8B具有出色的脫色作用。
活化煤是以殘次煤為材料，經(jīng)破碎、篩選、浸泡、接種等技術(shù)制成的一種新式優(yōu)質(zhì)水處置濾料。它具有較大的內(nèi)表面積，中孔較為發(fā)達(dá)，有利于對較大分子有機(jī)物的吸附。郭麗等[9]用活化煤處置印染廢水試驗結(jié)果表明，活化煤作為三級處置印染廢水的作用是明顯的。去掉率底子安穩(wěn)在：COD去掉率大于80％，脫色率大于70％左右。該方法具有出資低(比活性炭低40％)，占地面積小，操作簡略，便于辦理，處置作用安穩(wěn)，為廢水深度處置開辟了一條經(jīng)濟(jì)有用的方法。
1．4組成無機(jī)吸附劑
富含二氧化硅的復(fù)合氧化物和活性MgO可用于處置染料廢水，且具有熱再生性。選用Mg(OH)吸附處置陰離子染料廢水閃現(xiàn)了優(yōu)秀的脫色作用，其脫色原理是使用鎂鹽加堿生成帶正電荷的Mg(OH)2沉積，激烈吸順便負(fù)電荷的陰離子染料而使染料廢水脫色，許坤等[10]的研討表明，Mg(OH)2對陰離子染料的脫色率高達(dá)99％～100％，Mg(OH)2吸附后放置時刻不宜過長，否則能夠發(fā)生解吸影響脫色作用。
1．5離子交換樹脂吸附劑
這些年，針對水溶性離子型染料廢水脫色困難這一疑問，進(jìn)行了使用磺化煤和改性纖維素離子交換樹脂進(jìn)行脫色的研討。
磺化煤是一種新式水處置離子交換劑，是由殘次煤(如褐煤)經(jīng)過硫酸處置進(jìn)行縮聚反應(yīng)和在布局中引入磺基和羧基，其布局發(fā)生改變，并在適當(dāng)秸度上前進(jìn)了離子交換吸附才能，增加了化學(xué)安穩(wěn)性和機(jī)械安穩(wěn)性。宋光薄[11]以棉纖維為材料，使用尿素和磷酸脂H型陽離子交換纖維，對陽離子染料進(jìn)行了脫色的開始探究，發(fā)現(xiàn)其吸附脫色功用遠(yuǎn)優(yōu)于通常的活性炭。
1．6天然廢料吸附劑
除上述幾類吸附劑外，也有研討者選用各種天然植物廢料如鋸屑、稻殼、玉米棒、甘蔗渣等進(jìn)行印染廢水的脫色試驗，均表現(xiàn)了一定的脫色才能。
在埃及，大量的玉米棒成為農(nóng)業(yè)廢棄物，該國展開了使用玉米棒對紡織廢水進(jìn)行吸附脫色的研討。實驗選用玉米棒對兩種堿性染料AstrazonBlue和
MaxilonRed以及兩種酸性染料TelonBlue和Eri．onyalRed的吸附結(jié)果，研討結(jié)果表明，玉米棒對堿性染料的吸附容量較酸性染料高[12]。玉米棒上染有色物質(zhì)后仍具有可燃性，可作為一種燃料運用。
使用吸附法處置印染廢水，應(yīng)當(dāng)重視吸附染料后的吸附劑再生以及廢吸附劑的后處置，這關(guān)于削減二次污染是非常有利的。粘土、煤渣等類型吸附劑可考慮作為工業(yè)燒磚的材料以經(jīng)高溫分解有機(jī)物而實現(xiàn)廢渣的無害化處置。
2絮凝脫色
印染廢水絮凝脫色機(jī)制就是以吸附架橋理論為基礎(chǔ)的。就無機(jī)絮凝劑而言，是鐵系、鋁系等絮凝劑發(fā)生水解和聚合反應(yīng)，生成高價聚羥陽離子，與水中的膠體進(jìn)行緊縮雙電層、電中和脫穩(wěn)、吸附架橋并輔以沉積物網(wǎng)捕、卷掃作用，沉積去掉生成的粗大絮體(礬花)，然后到達(dá)清水脫色目的。關(guān)于有機(jī)高分子絮凝劑而言，除了電中和與架橋作用外，能夠還存在類似化學(xué)反應(yīng)成鍵的絮凝機(jī)制。
2．1無機(jī)混凝劑
常用無機(jī)混凝劑是鐵、鋁等金屬鹽。這些金屬鹽的分子電荷數(shù)多，故具有較大的混凝凝作用。鐵鹽、鋁鹽的混凝作用受pH的影響較大。以鋁鹽為例，鋁與水中之OH。作用構(gòu)成氫氧化鋁，表現(xiàn)出大的混凝作用。如果此時水中堿度缺乏(pH低)，構(gòu)成氫氧化鋁的氫氧根離子缺乏便形不成沉積。另一方面，如DH過高，氫氧化鋁就會變成鋁酸根離子而再度溶解，然后降低凝集作用。pH值過高或過低，其溶解度都變大，不利于凝集。因此有必要對染色廢水的pH進(jìn)行調(diào)整，別離調(diào)整到其最適宜值。依據(jù)實驗可求得各種混凝劑的最佳pH值。
高寶玉[13]研發(fā)的含金屬離子的聚硅酸脫色混凝劑(PSMA)，用來處置含分散染料、酸性染料的廢水，當(dāng)投加量為45mg／L時，色度去掉率均達(dá)95％以上。
過多方面的研討及實踐證明，使用無機(jī)混凝劑可以較好地去掉印染廢水中大部分懸浮態(tài)染料、分散染料、還原染料、硫化染料及水溶性染料中分子量較大的部分直接染料，但關(guān)于活性染料、金屬絡(luò)合染料的去掉作用則較低[14]。
2．2有機(jī)絮凝劑
由于普通的無機(jī)混凝劑在廢水處置中藥劑投加量大，處置費用高，且隨水質(zhì)的改變需改變加藥條件，因此工作辦理比較復(fù)雜。最近幾年的研討結(jié)果表明，有機(jī)絮凝劑特別是人工組成的高分子絮凝劑對印染廢水閃現(xiàn)出更好的脫色作用。目前用于印染廢水中的有機(jī)絮凝劑首要分為表面活性劑、天然高分子及其改性劑、人工組成的有機(jī)高分子絮凝劑三大類[15]。
2．2．1表面活性劑
有研討者用十二酰胺基乙基吡啶氯化物或十六烷基溴化吡啶鹽處置水溶性陰離子染料廢水，如澄堿H2R、Ostazin棕H4GR、Ostazin亮橙H2R等，其處置作用都很理想。
表面活性劑在印染廢水處置中還可用做助凝劑。陳潤銘[16]在處置含堿性品紅等陽離子印染廢水時，使用十二烷基苯磺酸鈉與陽離子染料發(fā)生化學(xué)作用，靠氫鍵及靜電結(jié)合，使本來帶正電荷的陽離子染料粒子轉(zhuǎn)變?yōu)閹ж?fù)電荷的粒子，再與PFAS絮凝劑產(chǎn)生絮凝沉積，色度去掉率可達(dá)99％。陽離子表面活性劑與印染廢水中染料分子的絡(luò)合反應(yīng)具有較強的選擇性。通常情況下，單獨運用難以到達(dá)很好的作用，往往在運用時和鋁鹽復(fù)配。
2．2．2天然高分子及其改性劑
天然高分子絮凝劑的首要種類有淀粉及其淀粉衍生物、木質(zhì)素衍生物和甲殼質(zhì)衍生物三大類。
方忻蘭[17]使用海蝦、蟹殼為材料，制得的殼聚糖為陰離子型天然有機(jī)高分子絮凝劑，用來處置印染廢水，去掉率可達(dá)85％以上，構(gòu)成的礬花顆粒大，沉降快。
天然高分子絮凝劑通常運用農(nóng)副產(chǎn)品中的有機(jī)高分子物質(zhì)提取制得，價廉，易降解，但電荷密度較小，分子量較低，且易發(fā)生生物降解而失掉絮凝活性，故運用范圍不廣。
2．2．3人工組成的有機(jī)高分子絮凝劑
人工組成的有機(jī)高分子絮凝劑，分子量大，分子鏈中所帶的官能團(tuán)多，在水中的擴(kuò)展度大，絮凝功用好，用量小，pH值范圍廣。同時在絮凝過濾、脫水等
別離操作方面都具有優(yōu)越的功用。
高分子絮凝劑的種類首要有：聚丙烯酰胺、聚烯酸、聚二甲基二丙基氯銨、聚胺。與無機(jī)絮凝劑相比，高分子絮凝劑具有多種優(yōu)點：(1)高分子絮凝劑一
般為具有數(shù)萬甚至數(shù)千萬分子量的水溶性高分子，在其細(xì)長的分子中，有許多官能團(tuán)。這種官能團(tuán)在中和粒子表面電荷同時，能使粒子間牢固結(jié)合，然后生成安穩(wěn)的凝絮。(2)由高分子絮凝劑生成的凝絮，其生長速度快，且體積較大，因此可縮短處置時刻。(3)無機(jī)絮凝劑對pH值有高度依賴性，而高分子絮凝劑的作用則較安穩(wěn)。當(dāng)然，它們也有各自的最佳范圍，要避免不加區(qū)別地恣意運用。(4)高分子絮凝劑的用量為被處置水的lxl0～10xl0就可充分發(fā)揮作用，其運用量少，凝絮脫水后殘渣量少。國外的研討學(xué)者組成的PAN．DOC型高分子混凝劑是目前被廣泛運用的組成高分子絮凝劑之一，它是由二氰二胺在堿性條件下對聚丙烯腈進(jìn)行了側(cè)鏈改性而組成，使不溶于水的聚丙烯腈變成水溶性的兩性聚電解質(zhì)。它富含多種活性基團(tuán)，對水溶性染料有較強的吸咐作用，對含活性染料、酸性染料的印染廢水的COD去掉率達(dá)63％，色度去掉率達(dá)90％以上[l4]。
2．3生物絮凝劑
我國南開大學(xué)莊益源[18]篩選了六株對染料廢水有較好的絮凝脫色作用的菌株，開發(fā)了NAT型生物絮凝劑，對活艷藍(lán)NKR，酸性湖藍(lán)A，酸性品藍(lán)G的降解作用顯著。
運用絮凝脫色法可以有用地除去廢水中不溶性染料或以膠體狀態(tài)存在的染料。但卻底子上不能除去水溶性染料。不過，若幾種絮凝劑并用，或選用復(fù)合絮凝劑通常可以有用地去掉水溶性染料。
3結(jié)語
活性炭吸附脫色技能不適合印染廢水的一級處置，只能用于深度脫色處置，活性炭處置本錢高，再生困難。煤、爐渣吸附劑，材料來源廣，本錢低，但處
理印染廢水之后存在二次污染，所以只適合與生化法或砂過濾等方法聯(lián)合運用。
這些年，大家研討較多的是有機(jī)絮凝劑，尤其是人工組成的有機(jī)高分子絮凝劑，它種類繁復(fù)，具有優(yōu)良的功用，但是因價錢、一些組成體中殘留單體的毒性等方面的約束，使其在使用中受到制約，因此開發(fā)研發(fā)價廉、無毒、高效的新式有機(jī)絮凝劑，已成為絮凝法的首要研討方向之一。另外，在使用中可將有機(jī)絮凝劑與無機(jī)混凝劑復(fù)配運用，充分發(fā)揮有機(jī)高分子絮凝劑的吸咐架橋功用和無機(jī)混凝劑的電性中和才能，然后確保復(fù)合混凝劑的高效性，使出水到達(dá)較好的作用。此外，單一的絮凝技能處置印染廢水作用往往不佳，因此，依據(jù)實踐出水要求，還應(yīng)注重選用適當(dāng)?shù)念A(yù)處置和后處置手法，發(fā)揮絮凝技術(shù)與其它技術(shù)的協(xié)同工作的優(yōu)勢，以到達(dá)綜合治理的目的，這關(guān)于前進(jìn)印染廢水的處置作用，降低處置本錢具有極其重要的意義。
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