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蒽醌染料廢水的處理技術(shù)有哪些？

作者：小曉日期： 2024-11-27 點(diǎn)擊量：文字大小：大中小

蒽醌染料廢水的處理技術(shù)有哪些？

蒽醌型活性染料因其色澤鮮艷、固色率高、色牢度好而成為重要的染料。然而，在日新月異的今天，發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的沖突日益尖銳，印染行業(yè)產(chǎn)生的大量未經(jīng)處理或不達(dá)標(biāo)廢水直接排放，已成為我國(guó)河流的主要污染源，其中含有大量被稱(chēng)為“環(huán)境激素”的有害物質(zhì)。發(fā)達(dá)國(guó)家環(huán)保部門(mén)對(duì)染料生產(chǎn)和使用廠家排放的水的毒性提出嚴(yán)格限制。這些廢水的主要毒性來(lái)源是染料產(chǎn)品、副產(chǎn)物、合成中間體和無(wú)機(jī)鹽等，探索對(duì)其有效的處理方法已成為國(guó)內(nèi)外活躍的研究課題。蒽醌染料廢水含有較多的多環(huán)芳香族化合物，不易被氧化，可生化性差，給廢水處理帶來(lái)一定困難。蒽醌染料廢水的傳統(tǒng)處理方法有很多。物理方法有中和、混凝沉淀、氣浮、砂濾等；化學(xué)方法有沉淀法、臭氧氧化法、過(guò)氧化氫和過(guò)氧化物氧化法、氯氧化法、電解氧化法、還原法、碳化法等；生化方法包括厭氧降解和好氧降解等。如今，國(guó)內(nèi)外提出了許多更高效、更環(huán)保的方法，下面我們來(lái)介紹一下：

1、微電解-催化氧化化成處理法

根據(jù)蒽醌染料生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度廢水的組成和特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行脫硫、混合一級(jí)凈化。一般采用化學(xué)法、微電解法、中和沉淀法、催化氧化法、混凝沉淀法和生物化學(xué)法等處理方法。通過(guò)采用微電解工藝處理高濃度蒽醌染料生產(chǎn)廢水。印染廢水通過(guò)鐵屑和焦炭混合柱時(shí)，形成無(wú)數(shù)個(gè)微小的原電池，鐵屑為陽(yáng)極，焦炭屑為陰極，自動(dòng)產(chǎn)生微電解反應(yīng)，廢水COD和色度去除率分別可達(dá)53%和55%左右；通過(guò)催化氧化處理，廢水的COD去除率可達(dá)80%，色度去除率可達(dá)87%。微電解、催化氧化預(yù)處理后的廢水最終采用低濃度沖洗廢水處理，相應(yīng)的COD去除率可達(dá)73%左右，脫色率為30%。經(jīng)該工藝處理的廢水COD總體去除率達(dá)97.4%，脫色率達(dá)95.9%，基本達(dá)標(biāo)排放。該方法通過(guò)使用部分蒽醌染料工廠現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究，提出了處理蒽醌染料廢水的可行性工藝。特別是在處理高濃度蒽醌染料廢水時(shí)，可獲得較高的電流效率、沉降效果、脫色率和COD去除率。

2、雙流動(dòng)態(tài)微波催化反應(yīng)法

微波作為一種高效的加熱方式，不僅可以加速化學(xué)反應(yīng)，還具有電磁場(chǎng)對(duì)分子間行為直接作用而產(chǎn)生的非熱效應(yīng)等，采用流動(dòng)動(dòng)態(tài)微波催化法處理酸性蒽醌綠染料廢水，相應(yīng)的催化劑為活性炭，為減少染料吸附對(duì)空白催化劑脫色效果的影響，所有微波反應(yīng)催化劑均在室溫下用200mg/L酸性蒽醌綠溶液進(jìn)行平衡吸附。連續(xù)流動(dòng)注射中酸性蒽醌綠染料的濃度對(duì)處理效果影響較大，高濃度注射通過(guò)增加停留時(shí)間可獲得較好的脫色率，連續(xù)流體固液比為1:1、進(jìn)樣濃度為200mg/L、HRT為10min時(shí)，酸性蒽醌綠染料脫色率達(dá)87.5%，工藝穩(wěn)定性好，固液比越高，對(duì)微波的吸收越強(qiáng)，產(chǎn)生的活性中心越多，果實(shí)加工越好。在固液比1:1、波功率250W、反應(yīng)時(shí)間8min的條件下，酸性蒽醌綠染料的脫色率可達(dá)80%。該方法脫色穩(wěn)定性好，工藝條件寬，催化劑價(jià)格便宜，采用流動(dòng)動(dòng)態(tài)微波催化反應(yīng)的裝置，便于降低處理裝置的體積。

3、稀土催化與H2O2氧化的耦合方法

由于稀土在過(guò)氧化氫氧化有機(jī)物過(guò)程中起到催化作用，可以利用稀土和少量過(guò)氧化氫氧化含有蒽醌染料的廢水，并將其偶聯(lián)形成聚集體，從而改變其在廢水中的溶解度和沉降性。該方法既避免了消耗大量過(guò)氧化氫的缺點(diǎn)，又避免了亞鐵離子參與中間產(chǎn)物絡(luò)合，使色度進(jìn)一步加深的現(xiàn)象。過(guò)氧化氫和稀土在實(shí)際處理中的最佳投加量取決于廢水的初始濃度。反應(yīng)溫度一般為60℃，作為催化氧化體系，溫度是一個(gè)重要因素。在<60℃的條件下，系統(tǒng)發(fā)生逆變，應(yīng)以耦合方式為主；當(dāng)溫度超過(guò)此溫度時(shí)，催化氧化是主要作用。

過(guò)氧化氫和稀土的加入量由廢水的初始濃度決定。通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法根據(jù)不同水質(zhì)和要求確定具體工藝參數(shù)。稀土用過(guò)氧化氫處理工業(yè)廢水的最大優(yōu)點(diǎn)是，該系統(tǒng)過(guò)氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為芬頓試劑的2.3%，在解決稀土回用問(wèn)題的前提下，可降低處理成本。由于稀土催化與H2O2氧化耦合工藝所需氧化劑少，脫色效果好，是蒽醌染料廢水較好的經(jīng)濟(jì)效益處理方法。

4、電子束脫色法

電子束脫色技術(shù)是新一代染料廢水處理技術(shù)。電子束脫色處理以60Co為源，不添加藥劑，不會(huì)造成二次污染，具有一定的殺菌作用，這是其他方法所不具備的。選擇含有蒽醌染料的廢水作為研究對(duì)象，用電子加速器對(duì)其進(jìn)行輻照，并取得了較好的效果。電子束輻照可使染料溶液完全脫色，脫色程度由染料溶液濃度和輻照劑量決定，輻照后，溶液中色基的吸收峰逐漸消失，表明染料分子中的色基已被降解。染料廢水輻照后COD下降明顯，廢水中還原性污染物大幅度減少，樣品中有機(jī)物含量下降。染料溶液可通過(guò)電子束輻射脫色，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)色透明。早在20世紀(jì)70年代，日本、俄羅斯和美國(guó)就開(kāi)展了蒽醌染料廢水電子束脫色的研究。在我國(guó)，電子束脫色技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用剛剛起步，但已經(jīng)取得了理想的效果。電子束脫色還可與其他方法相結(jié)合，如電子束脫色、化學(xué)法、生物法等，可大大降低輻射劑量，降低廢水處理成本。

隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，國(guó)外頒布了許多法律法規(guī)來(lái)控制染料廢水對(duì)生態(tài)的破壞，德國(guó)還對(duì)紡織品生態(tài)生產(chǎn)提出要求。基于自身的《水保護(hù)法》，通過(guò)《廢水管理?xiàng)l例》對(duì)廢水中COD、BOD5、可吸附有機(jī)氯、碳?xì)浠衔锛般U、鉻、汞等十幾種重金屬殘留量提出限量要求。此外，奧地利的第612號(hào)條例（環(huán)境條例）和瑞士的廢水條例都規(guī)定了限制。同時(shí)，歐盟也以法規(guī)的形式出臺(tái)了對(duì)商品從生產(chǎn)準(zhǔn)備到廢水處理全過(guò)程的生態(tài)紡紗織物評(píng)價(jià)模型。因此，高效、環(huán)保地處理蒽醌染料廢水已刻不容緩。

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