感謝您訪問江蘇銘盛環境設備工程有限公司網站---無錫水處理環保設備公司推薦企業

江蘇銘盛環境

酸性染料廢水處理技術

文章出處:未知發表時間:2021-11-22 14:37:32


 

圖片23 


 

我國是染料生產制備和印染行業大國,在染料生產制備和應用過程中易產生大量染料廢水,眾多難降解染料廢水的產生給水處理行業帶來嚴峻的考驗。隨著染料廢水處理研討的不時深化,各種處置辦法被不時研發出來,但在實踐應用中依然存在一些問題;另外還有一些有效技術目前仍處于實驗室研討階段,需求不時增強其工程應用。

 

  酸性染料是指在染料分子中含有酸性基團的染料,有偶氮型、蒽醌型、三芳甲烷型等,大局部屬于偶氮染料。酸性染料能與蛋白質纖維的氨基分離成離子鍵,適用范圍較廣,可在酸性、弱酸性及中性條件下運用。酸性染料主要用于羊毛、蠶絲等的染色,但應用率較低,大量染料隨著廢水排放到環境中。酸性染料廢水具有色度大、可生化性差、污染物化學性質穩定、抗氧化才能強等特性。由于應用的普遍性、在環境中的難降解性以及產生三致污染物的毒害性,如何有效處置酸性染料廢水已成環境修復范疇的研討熱點。很多專家、學者針對不同類型的染料廢水展開了一系列研討工作,針對酸性染料廢水的處置目前主要有以下3種技術。

 

  1、生物處置技術

 

  生物處置技術是有機工業水處理的傳統辦法之一,主要是應用各種微生物的生化代謝作用去除廢水中的有機污染物或轉化為無毒、低毒性物質等。目前,生物處置技術在染料廢水處理中的應用主要是菌株的馴化與挑選以及生物轉化酶等的應用。如田利強等采用漆酶DENILITEⅡ催化酸性藍80染液,脫色率到達77%。另外,國內外學者還研討了細菌、真菌等對酸性染料的脫色效果,發現細菌、真菌等對酸性藍等酸性染料有較好的吸附和降解效果。如Bankole等應用新別離的絲狀真菌降解酸性紅88,獲得了很好的效果。應用生物處置技術處置染料廢水是一種高效、低能耗、低費用的辦法,該處置技術的關鍵是有效菌種的挑選以及在實踐生產制備中的應用。

 

  2、物理處置技術

 

  物理處置技術是在廢水處理應用中較為普遍的辦法之一,也是染料廢水處理中常用的辦法,主要有吸附法和分離法等。

 

  2.1 吸附法

 

  吸附法是處置染料廢水常用的辦法之一,主要是應用具有較大比外表積、多孔構造的資料或資料外表的極性基團來吸附水中的特定污染物。常用的吸附劑有沸石、活性炭、膨潤土、硅藻土等無機資料和有機改性資料等。如Gomri等研討了化學改性膨潤土對酸性藍80的吸附性能,結果標明,化學改性后膨潤土對酸性藍80的吸附性能大大提升。熊子豪等制備了殼聚糖/明膠水凝膠資料用于吸附酸性橙,結果發現,當溶液pH=3.0時,升高溫度能提升資料對酸性橙的吸附量,吸附過程契合偽一級動力學模型和L型吸附等溫線。由于吸附資料簡單易得,使其在染料廢水處理中得以運用,但由于吸附后資料的反復應用和后續處置等問題,限制了其進一步擴展應用。

 

  2.2分離法

 

  分離法主要包括膜別離技術和磁別離技術。膜別離技術主要是應用選擇性透過膜將水、鹽和染料等別離,可提升后續處置工藝的效能和可行性。膜別離常用的辦法有超濾、納濾、反滲透等。超濾膜別離通常有運轉時通量大、能耗低的優點,有關學者展開了一系列研討。歐陽密等制備了荷正電聚氯乙烯/聚乙烯亞胺共混交聯超濾膜,并應用于水中染料和鹽的別離,其對陽離子染料/鹽混合物的別離具有高通量、高效率等特性。Aryanti等經過膠束強化超濾膜別離模仿染料廢水,研討了超濾系統的機理并作了有關評價。納濾膜別離是介于超濾膜別離和反滲透技術之間的一種膜別離辦法,已普遍應用于印染廢水處理、苦咸水脫鹽等范疇。王濤等經過相轉化法制備了聚間苯二甲酰間苯二胺基(PMIA)膜,并以此為根底經過界面聚合法制備了聚哌嗪酰胺復合納濾膜,勝利應用于酸性紅B模仿染料廢水的處置,結果發現其對酸性紅B染料的截留率到達98%以上,表現出很好的處置效果。反滲透技術是以壓力差為推進力,完成溶液中溶劑和溶質的別離,到達別離、提取、純化和濃縮的目的。

 

  磁別離技術是應用磁種和絮凝劑在染料廢水中產生具有磁性的絮凝體,在磁場環境下完成染料和水別離的辦法。胡君應用金屬加工業的除塵灰制備了低費用磁流體用于印染廢水處理,研討發現其對印染廢水的處置效果較好,COD去除率較高,色度明顯降低。

 

  分離法固然曾經有所應用,但是仍舊存在一些問題。例如膜別離對廢水濁度、懸浮物、含鹽量等水質情況請求較高,否則會形成膜污染和損壞,另外膜費用也較高;而磁別離過程存在磁種回收率低,管理費用高等問題。

 

  3、化學處置技術

 

  化學處置技術是采用氧化復原、溶解沉淀等一系列化學反響和物理過程來去除水中污染物或將污染物減毒、降毒的辦法。常用的染料廢水化學處置技術有混凝沉淀法和高級氧化法等。

 

  3.1 混凝沉淀法

 

  混凝沉淀法是將混凝劑投加到水體后,應用混凝劑水解生成絮凝體,經過緊縮雙電層、吸附架橋、網布卷掃及電中和等使水中的微小顆粒和膠體物質脫穩構成沉淀,從而完成污染物與水體別離后去除的一種廢水處理技術。混凝沉淀法常用于染料廢水的預處置環節,常用的混凝劑有鐵鹽、鋁鹽、鎂鹽及其復合資料。耿仁勇等采用尿素和三聚氰胺改性的雙氰胺甲醛脫色絮凝劑處置酸性紅,廢水的染料去除率到達94.6%。混凝沉淀法能較好地對染料廢水實施預處置,提升后續處置工藝的能效,但在混凝沉淀過程中易產生大量污泥,給后續處置帶來一系列問題;另外,混凝劑的藥劑費用和應用條件(廢水pH、含鹽量、環境條件等)也是不容無視的。

 

  3.2 高級氧化技術

 

  高級氧化技術是近年來興起的一種新型廢水處理技術,由于其對反響環境請求不高,污染物降解速率快,被譽為綠色水處理技術。常用的高級氧化技術有電化學氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、Fenton氧化法等。

 

  3.2.1 電化學氧化法

 

  電化學氧化法是應用電極反響來完成污染物降解的一種廢水處理辦法。其主要機理是在外加電場的作用下,正極放電使水分子合成產生具有強氧化性的羥基自在基(·OH)攻擊正極上吸附的有機物,使其氧化降解或經過放電改動具有電活性的有機物構造,使其發作氧化復原反響和化學性質改動,從而降毒或減毒。電化學氧化技術作為一種高級氧化技術在染料廢水處理中逐步得到了應用。BarrosThiam等應用硼摻雜金剛石在超聲、電化學作用降落解酸性紅染料廢水,均獲得了不錯的脫色和礦化效果。電化學氧化法具有許多優點,成為很多專家學者研討的熱點,但是電化學氧化法的電流效率不高,形成運用費用偏高,限制了運用;另外反響電極普遍存在價錢偏高以及電解槽的適用性(耐酸堿性、耐熱穩定性)等問題,這也是限制其應用的要素。

 

  3.2.2 光催化氧化法

 

  光催化氧化法是應用紫外光或者可見光等激起H2O2、催化劑等產生強氧化活性物質,完成有機污染物的降解。光催化氧化法由于降解才能強、反響條件請求低、應用范圍廣等優點,成為近年來被普遍關注的廢水處理技術。常用的氧化劑和催化劑有H2O2TiO2及其復合資料和其他金屬復合資料等。Jorfi等研討了在可見光條件下,BiOI/ZnO納米復合資料對酸性紅18的光催化降解效果。結果發現,在BiOI/ZnO用量1.5g/LpH=7的條件下,染料去除率為85.1%,且較契合偽一級動力學模型。Shahmoradi等采用水熱法合成了摻鋇TiO2納米晶,在酸性條件下對酸性紅18實施光催化氧化的去除率為98.6%;降低染料初始質量濃度、延長光照時間和增加納米晶用量均能提升去除率。光催化降解有機物固然有很多優勢,但在高濃度染料廢水的處置上仍然存在一系列問題,如廢水懸浮物較多,色度較大影響透光,從而降低了光催化效能;催化劑粒徑較小,回收艱難等。

 

  3.2.3 臭氧氧化法

 

  臭氧氧化法是應用臭氧的強氧化性或經過催化劑催化臭氧產生?OH合成水中有機污染物的辦法。近年來,臭氧氧化技術在染料廢水處理中除了直接氧化有機染料外,多采用結合辦法實施處置,即經過超聲、紫外、催化劑等激起臭氧降解水中的有機污染物。其中,以各種催化劑激起臭氧降解有機污染物的辦法成為當前的研討熱點。Quan等采用新開發的微泡氣液反響器和O3/Ca(OH)2體系對含酸性紅18的廢水實施臭氧氧化處置,脫色率和TOC去除率分別在625min時到達100%Nemr等討論了臭氧和紫外光對酸性紅17(AR-17)染料廢水脫色的可行性,在反響25min后,質量濃度為100mg/LAR-17染料廢水脫色率到達100%。臭氧氧化法作為一種高級氧化技術,由于操作簡單、無二次污染、氧化才能強等特性得到普遍關注,但由于處置設備價錢偏高以及非均相臭氧催化劑能效不高等問題,限制了進一步應用。

 

  3.2.4 Fenton氧化法

 

  Fenton氧化法是應用Fe2+催化H2O2合成產生具有強氧化性的·OH進而合成水中有機污染物的一種高級氧化技術。自面世以來,Fenton氧化技術由于操作簡單、氧化效率高、反響速度快等優點,特別是對難降解有機物的處置比傳統化學氧化技術更高效、更快速,曾經成為國內外專家學者研討的熱點,也成為許多難降解染料廢水處理的首選。

 

  均相Fenton氧化技術是Fenton氧化技術的來源,即Fenton氧化過程在單一液相體系降落解污染物。隨著對Fenton氧化技術研討的不時深化,均相Fenton氧化技術逐步衍生出光-Fenton氧化技術、電-Fenton氧化技術、超聲-Fenton氧化技術、微波-Fenton氧化技術等。白曉龍等前期也展開了均相Fenton氧化技術處置酸性染料廢水的研討工作,比照了傳統Fenton氧化技術和紫外-Fenton氧化技術對酸性黃36的降解效果,并采用響應曲面法優化了降解條件:溶液初始pH=3.26n(H2O2)∶n(Fe2+)=37.76∶1.00,溶液初始質量濃度49.88mg/L,紫外輻照時間27.46minTrovó等研討了水溶液中Fenton氧化法和光-Fenton氧化法降解酸性藍的機理,發現Fenton氧化法能夠有效脫除或降解酸性藍161。但是,均相Fenton氧化技術在應用過程中由于運用鐵離子而產生大量污泥,易形成二次污染,氧化作用需在強酸性條件下實施,限制了其應用范圍。隨著研討的不時深化,開展了非均相Fenton氧化技術。

 

  非均相Fenton氧化技術是近年來Fenton氧化技術研討的熱點,主要是應用含鐵系元素的固相物質或應用固相作為載體摻雜或負載FeCu等過渡金屬元素等催化劑,催化H2O2產生?OH降解液相中的有機污染物。該辦法很好地處理了均相Fenton氧化技術在應用中存在的諸多問題,深受專家學者的喜愛。如張必憲等研討了酸性橙β-FeOOH/H2O2非均相體系中的降解效果,其最大去除率為97.82%。李麗華等將Fe3O4負載于三維石墨烯上得到了Fe3O4/3DGN非均相催化資料,用于酸性紅B染料的降解,在優化反響條件下染料的脫色率為95.64%Khataee等研討發現,自然黃鐵礦(NP)顆粒流化床-Fenton氧化酸性黃36的脫色率可達92%。基于固體催化劑的非均相Fenton催化氧化技術是近年來Fenton氧化技術的研討熱點,其關鍵是開發高效、可循環應用的催化劑。

 

  4總結

 

  (1)生物法處置酸性染料廢水是一種低能耗的辦法,需求強化生物法處置酸性染料廢水的研討與應用,進一步增強高效降解菌種的馴化與挑選,提升其對染料的脫色和礦化效果。

 

  (2)物理法處置酸性染料廢水,在實踐應用中如何降低資料費用及反復應用性是首先要處理的問題。

 

  (3)化學處置法中的高級氧化技術是目前針對難降解酸性染料廢水處理的有效辦法,其關鍵點是催化劑的制備與應用和多手腕協同催化氧化技術的研發,挑選制備工藝簡單、費用低、催化效率高、循環應用率高、適用范圍廣的催化劑對高級氧化技術在酸性染料廢水處理中的應用至關重要。

 


自整定|射频识别|制板|adc|锂电池检测|相序保护器|电池技术|gpib|线性失真|反激大|电磁炉原理|内嵌式|emse|hynix|蜂鸣器|丁先群|单片机价格|igzo|ads8|碰撞传感器|宝尔真|回流焊|空焊|1zs|网速测试仪|扁平封装|夏华电视|irgc|光电收发器|相位差|新相微|东元变频器|1gsps|泰艺|干扰|米勒效应|加钳位|变频串联谐振|开根号公式|贸泽|5v6|