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染料及染料中間體廢水處理

  
評論: 更新日期:2011年09月29日

 ?? ?② 吸附法  
??????? 吸附法可去除水中的色、臭、重金屬離子和有機物。由于吸附劑對不同類型的吸附能力存在差異,即吸附劑具有選擇性,因此,采用吸附法處理染料廢水,吸附劑的選擇是影響處理效果的一個關(guān)鍵因素。最常用的吸附劑是活性炭。天津長城化工廠以活性炭為吸附劑用于土氏酸生產(chǎn)中吸附母液中的二萘胺?! ?br /> ??????? 另外一些吸附劑是氧化鋁和活性氧化鋁?;钚匝趸X的處理效果可以通過添加沉淀劑或絮凝劑來提高。其它的吸附劑有SiO2、活化煤、高分子吸附劑等,根據(jù)當?shù)厍闆r還可以使用一些廉價的吸附劑,如粘土、礦渣、粉煤灰等?! ?br /> ??????? 高分子吸附劑與離子交換樹脂聯(lián)合使用,可以去除染料廢水中的重金屬、酚類、胺類等。在一種二步法處理工藝中,第一步使用的吸附劑是具有較大表面積的非離子型聚合物,廢水隨后通過一個弱酸性的。Rock & Stevens用這種方法去除水中酸性、活性、金屬絡合及堿性染料。該方法不大適用于分散染料的去除。在這種工藝中,吸附樹脂去除廢水中的有機物,未被吸附的殘余離子隨后被離子交換樹脂去除。兩種樹脂都可利用。
??????? 吸附法能夠去除廢水中難以分解的物質(zhì),對于不能生化處理或生物法處理后達不到排放標準的廢水,可用吸附法處理?! ?br /> ??????? ③ 萃取法  
??????? 萃取法是利用有機物在水中和有機溶劑中溶解度的差異,選擇一種適宜的溶劑,通過與水混合,使有機物從水中迅速轉(zhuǎn)移到溶劑相中,然后經(jīng)兩相分離,水相得到處理,而溶劑相含有染料?! ?br /> ??????? 染料從中去除后濃縮于有機相中。根據(jù)廢水初始濃度的不同,染料可濃縮5 ~ 10倍。在該過程中,其它一些帶負電荷雜質(zhì)也會從廢水中去除,例如某些含鹵素親油性物質(zhì)。有機相可以用蒸餾法,但目前更多的是用酸或堿進行反萃取,就可以使萃取劑得到,而染料以濃縮鹽的形式分離出來,萃取劑循環(huán)使用,這是一個很大的優(yōu)點?! ?br /> ??????? ④ 結(jié)晶法  
??????? 結(jié)晶法是通過控制物理條件,使染料或鹽分從水中結(jié)晶分離出來,從而達到去除水中污染物的目的。該方法不必向水中另行投加化學物質(zhì)。采用冷凍分離法處理J酸生產(chǎn)過程中的酸性廢液,將廢液冷凍至-10 ~ -20℃,使廢液中Na2SO4結(jié)晶析出,然后過濾除去。濾液加熱、濃縮后,返回原生產(chǎn)工序使用?! ?br /> ??????? ⑤ 氣浮法  
??????? 氣浮法是廢水經(jīng)過混凝后,通過加氣使水中污染物上浮。根據(jù)廢水性質(zhì)不同,采用不同的氣浮方法。以疏水性染料、還原、冰染為主的染料廢水,普遍采用壓力溶氣氣浮法;廢水中含親水性物質(zhì)、鹽類物質(zhì)、以離子化形態(tài)存在的待分離物質(zhì)或苯環(huán)上有取代基團的苯胺類化合物,則其它氣浮凈水技術(shù)效果較好,這些氣浮技術(shù)包括電解凝聚氣浮、離子氣浮、吸附氣浮等?! ?br /> ??????? 3.2 化學處理法?
??????? 化學處理法主要是利用化學反應改變廢水中有害物質(zhì)的結(jié)構(gòu),以達到回收或分解去除的目的?;瘜W處理法常與物理法或生物法聯(lián)合使用?! ?br /> ??????? ① 氧化法  
??????? 氧化法的目的是通過強氧化劑的氧化作用,破壞發(fā)色基團或染料分子結(jié)構(gòu),達到脫色和去除CODCr的目的。常用的氧化方法有藥劑氧化法、電解法、O3氧化法、光氧化法、濕式空氣氧化法等。藥劑氧化法一般可用氯氣、雙氧水作氧化劑?! ?br /> ??????? 隨著太陽能利用研究的發(fā)展,利用太陽光為光源的光氧化法處理廢水的研究越來越受到人們的重視,并取得了可喜的進展。  
??????? ② 還原法 
??????? 偶氮染料可進行還原處理,但有時所產(chǎn)生的芳香胺是致癌物。對于蒽醌染料來說,還原是可逆的?;谏鲜鲈颍€原法在染料廢水處理中應用不多。 
??????? ③ 焚燒法  
??????? 焚燒法是在高溫下,利用空氣深度氧化處理極高濃度有機物廢水的最有效手段,是最易實現(xiàn)工業(yè)化的方法。CODCr大于1.0×105 mg/L,熱值大于1.0×104 kJ/kg的高濃度廢水,爐內(nèi)操作溫度為900 ~ 1000℃,停留時間3 ~ 4 s,空氣剩余系數(shù)為1.2 ~ 1.4,可使廢水直接燃燒。國內(nèi)染料廢水處理基本都是以回收無機鹽為目的。目前,國內(nèi)焚燒處理存在的主要問題是:熱回收率低,不少焚燒裝置因運轉(zhuǎn)費用高而不能運行。國外先進的焚燒系統(tǒng)都配備廢熱回收和污染控制裝置,有利于降低能耗和消除二次污染?! ?br /> ??????? 3.3 生物處理方法?  
??????? 生物處理方法是污水處理的常規(guī)方法,也是染料廢水常用的處理手段之一。常用的生物方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法和厭氧生物法等。廢水中含胺、酚類等,用生物法處理有較好的效果;對于酸性和堿性廢水,可先經(jīng)中和處理后再用生物法處理;對偶氮染料和硫化染料廢水,可先經(jīng)還原和氧化處理,降低其毒性后,再用生物法處理;亦有采用菌藻共生系統(tǒng)降解偶氮染料的報導,廢水先進入?yún)捬跆?,使偶氮雙鍵斷裂,然后進入好氧塘,降解芳香胺?! ?br /> ??????? 近年來,由于染料發(fā)展迅速,為了提高染料的使用性能,染料產(chǎn)品逐漸向抗氧化、抗光解、抗生物降解方向發(fā)展,廢水中難生物降解的物質(zhì)越來越多,給生物處理帶來一定的困難。
??????? 采用生物法處理染料廢水,最重要的是解決廢水的可生化性問題。目前,一般趨于采用強化生物法與物化法結(jié)合的方案。     
??????? 4 廢水資源化技術(shù)?   
??????? 國內(nèi)外關(guān)于染料廢水的資源化研究主要集中在以下幾個方面:  
??????? 4.1 稀酸的濃縮與回用?   
??????? 染料廢水中常伴有稀酸的排出,這部分酸可以回收利用。稀酸的回收主要包括濃縮和凈化。凈化指去除水中的有機物,主要有氣提法、水解法、吸附法、萃取法、氧化法等,其中以氧化法最好。濃縮方法主要有鼓泡多室濃縮法、升膜式真空蒸發(fā)濃縮法。日本的Yawata化學工業(yè)采用浸沒燃燒法將含稀鹽酸的染料廢水中的有機物燃燒后,獲得13%的鹽酸,然后用濃H2SO4進行循環(huán)脫水,轉(zhuǎn)化為濃鹽酸,既處理了,又回收了鹽酸?! ?br /> ??????? 4.2 鹽類的回收?   
??????? 染料廢水中含鹽量很大,可采用濃縮和焚燒法回收。濃縮法不能去除廢水中的有機物質(zhì);焚燒法雖然能把有機物作為熱源焚燒,但是,如前所述,由于其成本高,難以得到廣泛應用。
??????? 4.3 有機物的回收?   
??????? 染料生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生高濃度廢母液,這種廢液有機物和無機鹽濃度很高,處理困難,如果能將其中有用的有機物提取出來,加以回收利用,將具有很好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。有機物回收的方法主要有:樹脂吸附、液膜萃取、絡合萃取和離子締合萃取?! ?br /> ??????? 有機物回收后,廢水中污染物濃度大大降低,經(jīng)過適當處理后易達到排放標準。因此,這是一種很有前途的處理方法?! ?br />??????? 5 小結(jié)?   
??????? 總的來說,對于染料工業(yè)廢水,使用單一處理方法,難以使處理后的出水達到國家要求的排放標準。目前一般采用兩級處理方法:即物化法加生化法、生化法加氧化法,或生化法加吸附法等。在地球資源日益枯竭的情況下,國內(nèi)外關(guān)于廢水資源化技術(shù)的研究越來越多,人們趨向于尋找不造成二次污染,同時可回收廢水中有用物質(zhì)的技術(shù),以取代目前耗資巨大的各種處理方法。

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