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聚合氯化铝在染料化工废水中的应用

来源:聚合氯化铝     时间:2017-11-26    点击次数:

    我们知道印染行业是纺织产品深加工的关键环节,曾经是制约中国纺织工业发展的瓶颈,经过20多年连续的发展,印染废水、废气又成为对中国的环境恶劣产生很大的影响行业,把握印染行业的发展状态,成为了解纺织工业发展的窗口。绿色环保发展经济是中国现在的国策,因此,淘汰落后印染能力,提升印染技术、减少废水污染和治理废水污染成为十二五期间的一个重要任务。那么聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等净水药剂在污水治理的过程中如何起到作用的呢,今天我就为大家介绍一下染料废水的几种处理工艺。

    现行染料化工废水的治理方法

    1.1 物理法:实际涵盖了过滤法、气浮法等,当前,随着染料化工废水治理新技术的涌现,用新型的过滤材料如铁碳填料和改性活性炭等。由国外研究的关于高梯度磁分离技术现已投入到实际中应用,高梯度HGMS磁滤器将导磁不锈钢毛、电磁不锈钢多孔板作为核心点,以过滤-反冲洗作业流程为基础,不仅过滤速率快,而且不会占用太大的面积。但是这种方法我国应用较少。

    1.2 化学法

    1.2.1 光催化氧化法:

    该方法是有效治理污染废水的新技术,实践证明,采用光催化氧化法能够将绝大部分有毒污染物降解为没有毒性的化合物。我国在半导体材料的光催化体系方面的研究较多,是未来市场很长一段时间内永恒不变的主题。最近几年,王怡中等学者将研究重心放在了二氧化钛悬浆体系中染料的光催化氧化降解层面上,研究得出,通过光催化氧化法能够及时有效地降解染料废水中含有的大部分有机污染物,同时还研究了TiO2中染料形成的光催化氧化肌理。此外,岳林海等学者也充分说明了TiO2在二相流化床光催化反应器中偶氮染料4BS光催化降解特性,满足了脱色要求。

    1.2.2 电化学法:

    电化学法主要涉及了电解氧化、电解还原等各环节,目的在于损坏染料分子的结构,从而将废水中的色度去除。当前,相关学者在电氧化与电还原层面上研发了更为先进的高析氧过电位电极以及高析氢过电位电极。比如,Takashi等在治理染料化工废水过程中,采用了多孔石墨固定床电极,进一步延伸了反应表范围,获得了较高的析氢过电位。处于采用新型的电极治理染料化工废水,在增加了能效的同时达到了预期的治理效果。Nahide等在电解槽内掺入一定量的固体聚合物电解质材料,实验证明,在0.2A/cm2F的电流密度和经过120分钟的电解后,废水中的色度得到了有效去除。

    通过铁屑微电解法处理染料化工废水时,先将铁-碳粒渗透到电解质溶液中,经过腐蚀产生了微电解过程和腐蚀物,以达到治理效果。电极反应过程中不会消耗大量的电,却能发挥电附聚、氧化还原等作用,与此同时,当电极反应发生时会生成新生态 Fe2,具有较好的絮凝效果。新型电极投入实际使用后,析氢、析氧等引起的危害被完全遏制,还有效解决了过去陈旧的电化学法能耗高、成本大的漏洞,受到了市场的广泛青睐。

    2 Fenton法:

    通过该方法在聚合氯化铝混凝前对染料废水进行预处理,脱色效果明显。当前,越来越多的学者加大了Fenton法的研究力度,近几年又将紫外光、草酸盐与Fenton法结合,有效提高了Fenton法的氧化作用。Fenton试剂这一强氧化剂对废水中的有机污染物进行治理,具有较温和的反应条件,设备简单,但需要较高的处理费。对一些有毒的、生物降解难度大的有机废水治理过程中,应综合聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等混凝药剂沉降法、生物法等技术,不仅能减少处理费,而且Fenton法的使用领域还会进一步延伸。

    2.1 物理化学法:吸附法;

    吸附法是物理化学法中应用最为广泛的一项技术,其主要是将分子态的污染物全部吸出表面,然后进行去除。现阶段以活性炭吸附法为主流,吸附效果较高。将CLO2氧化融入至活性炭吸附法进行染料废水的处理,大范围去除了COD,废水脱色理想。粉煤灰的来源渠道广,成本低,所以将其作为印染废水处理技术应用前景良好。由于吸附法的投资少、周期短,在一些中小型染料化工企业中比较适用,不过应高度关注染料吸附后的吸附剂再生情况和废吸附剂的处理状况,防止污染的二次发生。膜分离技术;该技术处理印染废水的效果较好,是一种具有能耗低、对环境不造成污染等优势的技术。冯冰凌等通过壳聚糖超滤膜对印染废水进行处理,有效去除了COD,废水脱色好。吴开芬在处理靛蓝废水过程中,以超滤法为主,能够确保染料浓溶液直接回用,可将透过液当做中性水进行二次利用。郭明远等人将醋酸纤维素纳滤膜运用到染料废水处理中,实践显示,在对活性染料印染废、回收染料处理中,醋酸纤维素纳滤膜的效果俱佳。不过需要注意的是,膜分离技术存在膜污染及膜的成本高,更换速度快,增加了处理费用,应用范围狭窄。

    2.2 染料化工废水综合治理新技术:随着我国科技的迅猛发展,进一步带动了染料化工废水的治理技术发展,社会上相继涌现了各类新型的技术,具体如下:

    2.1.1 超声波降解技术:

    当频率达到20kHz以上的声波称之为超声波,媒体中发出较强的超声波时,就会引起各种物理化学反应。利用超声波将废水中的有机污染物进行降解,这是最近几年产生的一种有效的先进水处理技术,实践操作简便、实效性高。祁梦兰等学者在预处理靛蓝染料废水时,采用了声化学氧化法,使降解难度大的染料废水可生化性BOD/COD值有了进一步提升。刘静通过超声波-电解法对活性紫染料废水进行治理,实践显示,将超声波和微电场有机结合有效保证了废水脱色。超声波-电解法处理废水达六十分钟,脱色率满意程度高。采用二氧化钛光催化降解酸性粒子元青染料反应时,应结合超声波进行,同一反应时间内降解效果显著。

    2.1.2 超临界水氧化法:

    该方法可从根本性上对废水中的有机物结构进行破坏,其涵义是基于水的临界状态开展氧化工作,超临界水在有机物与氧中属于十分理想的一种溶剂,有机物在超临界水富氧均相中完成氧化,四百度到六百度的温度下,反应迅速,只需几秒就能对有机物的结构进行全面破坏,反应彻底干净。

    2.1.3 铁碳微电解-亚铁还原氧化-PACT法:

    通过铁碳微电解反应治理间二硝基苯、间硝基苯胺废水内的硝基苯类化合物。酸性状态下,铁和碳的结合会产生若干微电池反应器,同时还排放了还原性氢气。在微电流与氢气发生反应后,将硝基苯类化合物还原为苯胺类化合物。通过电解氧化和电解絮凝的作用将苯胺类化合物与其他有机物质再次进行氧化分解,从而降低废水内的COD。酸性状态下,铁碳微电解-亚铁还原氧化-PACT产生的墨绿色Fe(OH)2,絮状沉淀物具有显著的选择还原特性,常温过程中,其能够迅速还原有机含氮化合物。并且经过还原的所有有机含氮化合物在FeSO4的作用下能够及时还原成苯胺类化合物。在硫酸的作用下,当Fe(OH)2达到5pH左右,通过空气氧化后,使其颜色发生变化,成为了棕红色的Fe(OH)3,苯胺类有机物由氧化剂氧化为溶解性较低的醒式结构化合物,经过Fe(OH)3混凝吸附后消失。

    当染料废水完成预处理并达到了均质目的时,利用兼氧微生物使废水内含有的有机物变为有机酸,为接下来的氧生化处理提供保障。兼氧菌能够很好的适应和处理生化进水内残留的有毒污染物。通常情况下,采用兼氧生化处理废水,能够大面积去除硝基苯和苯胺,同时也去除了一定的COD。

    3 结束语:综上所述可知,我国的染料化工企业通常建在一些远离居民区的区域,以独立的废水处理设施为主,要求严格按相关排放规定进行废水的处理,为此,染料化工企业应根据自身实际情况,选择相对应的有效处理技术,切实满足国家废水处理标准。

    综合运用废水处理技术,能够彻底解决废水带来的污染问题,应加大宣传推广力度。需要注意的是,染料品种各式各样,工艺流程各不相同,无法制定并实施通用的工艺流程优化方案。只有加强改革工艺流程,才能实现闭路循环和废水套用目的,废水排放量降低。当前,各个国家相继颁布实施了一系列的法律规定用于染料废水的处理,所以加强染料化工废水的处理,保护生态环境已经成为了我们当前的首要任务。

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