脱色

印染废水的脱色处理方法

0910802213 B轻化092 吴秋萍

摘要：排放废水中含有很高的色度，不仅影响接纳水体的美观，特别是严重影响太阳光的投射而妨碍水生生物的生长繁殖，因此，必须使废水出水色度达标排放。目前，国内外常见的脱色方法有混凝脱色、吸附脱色、臭氧氧化、膜分离技术、电解法以及生化法等等

关键字：混凝脱色、吸附脱色、臭氧氧化、氧化、膜分离技术、电解法以及生化法.

Abstract: wastewater contains high chromaticity, affect not only accept the water body of beautiful, especially the serious influence to the sun projection and hinder the growth of aquatic breeding, therefore, must make wastewater effluent chromaticity standards. At present, the common decolorizing methods at home and abroad have coagulation decoloring, adsorption decolourization, ozone oxidation and membrane separation technology, electrolytic process and biochemical method and so on.

key words: coagulation decoloring, adsorption decolourization, ozone oxidation, oxidation and membrane separation technology, electrolytic process and biochemical method..

1、凝脱色

印染废水絮凝脱色机制就是以吸附架桥理论为基础的。就无机絮凝剂而言，是铁系、铝系等絮凝剂发生水解和聚合反应，生成高价聚羟阳离子，与水中的胶体进行压缩双电层、电中和脱稳、吸附架桥并辅以沉淀物网捕、卷扫作用，沉淀丢除生成的粗大絮体（矾花），从而达到净水脱色目的。对于有机高分子絮凝剂而言，

除了电中和与架桥作用外，可能还存在类似化学反应成键的絮凝机制。 1.1无机混凝剂

常用无机混凝剂是铁、铝等金属盐。这些金属盐的分子电荷数多，故具有较大的混凝凝效果。铁盐、铝盐的混凝效果受pH的影响较大。以铝盐为例，铝与水中之or-r作用形成氢氧化铝，表现出大的混凝效果。如果此时水中碱度不足（pH

低），形成氢氧化铝的氢氧根离子不足便形不成沉淀。另一方面，如pH过高，氢氧化铝就会变成铝酸根离子而再度溶解，从而降低凝集效果。pH值过高或过低，其溶解度都变大，不利于凝集。因此必须对染色废水的pH进行调整，分别调整到其最适宜值。根据实验可求得各种混凝剂的最佳pH值。 高宝玉[13~X制的含金属离子的聚硅酸脱色混凝剂(PSM A)，用来处理含分散染料、酸性染料的废水，当投加量为45n g/时，色度去除率均达9眺以上。

通过多方面的研究及实践证明，利用无机混凝剂可以较好地去除印染废水中大部分悬浮态染料、分散染料、还原染料、硫化染料及水溶性染料中分子量较大的部分直接染料，但对于活性染料、金属络合染料的去除效果则较低。 1.2有机絮凝剂

由于普通的无机混凝剂在废水处理中药剂投加量大，处理费用高，且随水质的变化需改变加药条件，因此运行管理比较复杂。最近几年的研究结果表明，有机絮凝剂特别是人工合成的高分子絮凝剂对印染废水显示出更好的脱色效果。目前用于印染废水中的有机絮凝剂主要分为表面活性剂、天然高分子及其改性剂、人工合

成的有机高分子絮凝剂三大类【1】。 1.3 生物絮凝剂

近十年来，国内外研究者对第三类絮凝剂即生物絮凝剂给予了广泛的关注。70年代，K -urane等在研究酞酸酯生物降解过程中发现了具有絮凝作用的微生物培养液，进一步研究表明生物絮凝剂对水中胶体和悬浮物具有絮凝作用，在此基础上开发出在废水处理中有广泛用途。且无二次污染。代号为NOC-1的生物絮凝剂‘7。剐，我国南开大学庄源益等筛选培育了六株对染料有较好的絮凝脱色作用的菌株，开发了NAT型生物絮凝剂，对活艳蓝NK-R，酸性湖蓝A、酸性品蓝G、直接深棕M、直接耐晒蓝B2RL以及酸性媒介深蓝AGLD等进行了絮凝脱色试验。考察了影响脱色效果的因素。在一定的条件下，对直接黑染料生产废水的脱色率为60%。黄民生等采用研制的微生物絮凝剂对碱性品绿废水处理效果良好，COD去除率670/0～77%，色度去除率91%～95010。氧化还原法 采用氧化法或还原法破坏染料的发色基团。使之生成分子量小的物质，从而失去显色能力。氧化还原脱色氧化剂主要有臭氧、芬顿试剂等。此外光催化氧化技术被认为是未来

处理各类废水最有效方法之【2】。 使用絮凝脱色法可以有效地除去废水中不溶性染料或以胶体状态存在的染料。但却基本上不能除去水溶性染料。不过，若几种絮凝剂并用，或采用复合絮凝剂通常可以有效地去除水溶性染料。

2、吸附剂的应用

吸附法主要是利用活性炭、黏土等多孔物质f粉末或颗粒）处理废水，使废永中的污染物质吸附在多孔物质表面或被过滤除去。吸附剂主要包括可再生吸附剂。如活性炭、离子交换纤维等；不可再生吸附剂，如天然矿物、膨润土、硅藻土、工业废料f如煤渣、铁屑、粉煤灰等以及天然废料如木炭、锯屑、壳聚糖、废弃蛋白原料等。 2.1 活性炭吸附剂

活性炭吸附剂是由动物性炭、木炭、沥青炭等含炭为主的物质经高温炭化和活化而成。活性炭具有很大的比表面积，是一种优良的吸附剂，在水处理工业中广泛应用。至今仍是废水脱色的最好吸附剂。近年来，国内外都进行了很多的研究工作。贾冰玉等人研究了用活性炭纤维去除水中直接深蓝卜3RB染料以及活性炭的

再生问题。他们应用红外及可见分子吸收光谱法研究了活性炭纤维( ACF)对直接深蓝03RB( DDB，C．T．Direct．blue T l)的吸附行为。用电化学法研究了DDB饱和吸附后，ACF再生的可能性，发现ACF最佳吸附条件为pH=5，以2% NaCl水溶液支持电解液，用铜棒和石墨棒分别作阴极和阳极，阴极区ACF再生率达95%?。 目前。国外的活性炭吸附多用于三级处理。该法对处理水中的溶解性有机物非常有效，国外学者研究活性炭对印染废水的处理21，结果表明，活性炭对水溶性染料的叹附率、BOD去除率、COD去除率分别达到93%、92%和63%．活性炭吸附COD能达到500 mg/g炭。如果对污水先进行曝气，则会加快吸附速率；但如果废水BODs>200 mg/L，采取这种方法则是不经济的。Idil Arslan- Alaton用颗粒活性炭深度处理经生物氧化后的印染废水，在pH值<7时，COD、TOC的去除率大大提高；如果活性炭和03氧化体系结合使用效果更好，COD由原液的224 mg/L降到了131 mg/L，TOC从58 mg/L降到了42 mg/L，色度去除完全。虽然活性炭的吸附效果很好，但它一般只适用浓度较低的废水和深度废水处理。对于染色废水，颗粒状活性炭只能吸附水中可溶性染料f如

阳离子染料、酸性染料、活性染料等），而对悬浮状不溶性染料的去除效果则很差，加之活性炭再生费用较高，使活性炭吸附法的应用受到限制【3】。 印染废水的脱色处理一般采用活性炭吸附法。用活性炭处理高浓度废水不到一年就达到饱和，对失去吸附能力的活性炭需要重新更换，否则会影响水处理的效果。为了降低水处理成本，提高水处理质量，杨敏利提出了采用粉煤灰预处理印染废水色度的方法。 在粉煤灰中含有未燃烧完全的炭粒。可起到活性炭的作用。而且粉煤灰又是在锅炉里燃烧后的废物，如果采用生化处理后的印染废水代替新鲜水作除尘冲灰、冲渣水。不仅可以节省新鲜水用量，延长活性炭的使用寿命，还能使废气、废渣、废水互相处理。达到综合治理的目的。

采用粉煤灰吸附处理生化后的印染废水色度，可使色度500倍降至300倍以下。而且粉煤灰是燃料在锅炉里燃烧后的废物，以废治废，既可降低印染废水处理成本，又可达到综合治理的目的，对环境和经济效益都具有一定意义【4】。 2.2 改性矿土和合成树脂吸附剂

天然粘土资源丰富，价廉

易得，采用粘土、改性粘土及

其他天然矿石处理印染废水也有广泛的研究。膨润土的主要成分是蒙脱石，蒙脱石具有负电惶，可吸附交换阳离子和极性分子。它的比表面积非常大。具有很强的吸附性，但天然膨润土对有机染料的吸附脱色效果并不好。因此国内外都将注意力集中在对膨润土的改性研究上。

改性膨润土的比表面积增大f例如酸性膨润土），7L隙多，结构疏松，大大提高了其对有机物的吸附和离子交换能力。楼文斌用不同改性膨润土对活性艳蓝娶BR、活性艳橙ⅪGN和直接耐晒蓝B2RL三种染料吸附脱色效果进行了研究。确定出了一种膨润土的改性工艺条件，并研究了改性膨润土用量对染料的吸附脱色效果的影响。结果表明，上述三种染料脱色效果与膨润土的改性条件及改性处理液的pH值有很大关系，该改性膨润土对印染废水中的蓝色和紫红色染料都有较好的脱色效果。脱色率达90%以上。许坤等人通过对凹凸棒石粘土脱色效果的系统研究，发现粉末状凹凸棒石粘土对水溶性阳离子染料有良好的脱色效果，当阳离子染料起始浓度为100 mg/L时，平均脱色率为98 .9%。

硅藻土也是一种优良的多孔性吸附剂，其来源丰富，

价格低廉，性质稳定，其表面有大量硅羟基基团，能更好地实现光生空穴的捕获，抑制电子空穴对的结合。何媛媛等人以Tif S04)：与硅藻土为原料。采用浸渍法制备T102砝藻土复合光催化剂，该催化剂既有较高的紫外光催化活性，也有良好的吸附性。在160 W的紫外光照射，光催化剂用量为1 g／L，反应时间为30min的条件下，利用该催化剂处理浓度为20 mg/L的亚甲基蓝水溶液。脱色率达96%。

沸石是自然界中广为存在的一种硅铝酸盐矿物。它特殊的四面体骨架结构。使得天然沸石具有较大的表面积和较高的离子交换性。改性沸石对印染废水的脱色率更好，脱色率高于90%。比天然沸石的脱色能力增大20倍以上。蛋白石页岩是一种新型的吸附材料，它具有较发达的7L隙，孔隙的内表面积大，孔隙又分为大孔、中孔、微孔，蛋白石页岩的这些物理特性决定了它具有一定的吸附作用。实验证明，蛋白石页岩对碱性玫瑰红和碱性桃红染料废水的去除率达100%。效果很好|81。

此外，高岭土也是一种吸附剂，经过长链有机阳离子处理的高岭土能有效地吸附废水中的黄色直接染料。

天然吸附剂价廉易得，对

废水中染料的去除率很高，有

的天然吸附剂可直接用于废水吸附效果良好，如硅藻土、蛋白石页岩等：有些天然吸附剂经改性后对印染废水的脱色率很高如膨润土、沸石。因此天然吸附材料符合当前使用要求，应大力发展。 2.3 业废渣料

炼钢、发电等工业生产过程中，会产生大量的固体废弃物，但其利用率不到10%．这样不仅会造成环境污染，而且浪费资源。近年来有许多研究者利用废物废渣等对印染废水进行吸附脱色，取得了一定的效果。

王信东等人研究了化工厂的钛白生产废渣与粉煤灰复配体系对活牲翠蓝染料的脱色效果。利用废渣泥中的废酸对粉煤灰进行活化，增强了单独使用废渣或粉煤灰处理的效果。研究结果表明，当染料初始浓度为160 mg/L，pH值为8时，在废渣与粉煤灰质量比为2:1，总质量lg，处理时间为25h条件下，脱色率在90%以上．效果明显。

发电厂的粉煤灰对难以生化降解的染料中间体二硝基氯化苯废水的吸附处理效果较好，COD去除率达80%以上，色度去除率达90%以上，出水无色透明，可达标排放，同时处理后的粉煤灰可与粉煤掺合

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