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多种吸附剂对结晶紫染料废水的吸附效果

多种吸附剂对结晶紫染料废水的吸附效果
多种吸附剂对结晶紫染料废水的吸附效果

毕业设计(论文)中文摘要

毕业设计(论文)外文摘要

目录

1. 引言 (1)

2. 实验材料与方法 (2)

2.1 实验材料 (2)

2.1.1 材料预处理 (2)

2.1.2 实验仪器 (2)

2.1.3 实验试剂 (2)

2.2 实验方法 (3)

2.2.1 标准曲线 (3)

2.2.2 最佳pH值的确定 (3)

2.2.3 时间对吸附的影响 (3)

2.2.4 吸附剂量对吸附的影响 (4)

2.2.5 染料初始浓度对吸附的影响 (4)

2.2.6 粒子强度对吸附的影响 (4)

3. 数据处理 (5)

3.1 pH对吸附的影响分析 (5)

3.2 时间对吸附的影响分析 (5)

3.3 动力学建模 (6)

3.4 吸附等温线方程 (9)

3.4.1 Langmuir等温式 (9)

3.4.2 Freundlich 等温式 (10)

3.5 染料初始浓度对吸附的影响分析 (11)

3.6 吸附剂量对吸附的影响分析 (13)

3.7 离子强度对吸附的影响分析 (14)

结论 (16)

致谢 (17)

参考文献 (18)

1引言

印染工业污水中含有不同种类的合成染料,如含氮类、纺织染料、含硝基类、靛青等,都广泛用于造纸、塑料、打印、纺织工业和纸浆生产中[1]。这类工业污水排放量大,而且颜色深、成份复杂、有毒物质多和难以降解。结晶紫是三苯甲烷类染料,由于其化学官能团三苯甲烷被确证具有高毒、高残留、对动物致畸、致癌性等而被广泛关注。它属于碱性染料,是测定某些金属和非金属的一种很重要的有机试剂,常用于环保、矿业、钢铁、医药、和日用化学品的分析,作为一种形成络合物的试剂。一旦这些废水排入水体不仅会使水体着色还将危及水生生物[2]。此外,在饮用水中存在结晶紫将会给人类带来潜在的危害。因此需要处理这些污水来减少对环境以及人类的影响。

目前,研究脱色的方法主要有吸附、萃取、混凝、氧化还原、离子交换、过滤、生化和电化学法等,吸附脱色作为一种简便有效的方法历来受到重视[2]。活性炭是最早应用也是迄今为止最优良的脱色固体吸附剂,但活性炭处理成本太高,再生问题也是活性炭应用的关键,而且它对高浓度的印染废水处理效果不尽人意。此外,还有利用膨润土、粉煤灰等廉价材料或废料进行吸附的处理染料废水[3]。利用膨润土、粉煤灰进行吸附的方法成本低,但对染料的吸附较慢、容量小,而且吸附后染料并未降解,产生了新的污染物。近几年一些低值材料特别是工农业废弃物,也是一种多用途的宝贵资源,但国内的应用开发还很不足,目前除了作为燃料外,也开始实验用做饲料。在国外,作为处理废水的廉价吸附剂,生物吸附剂(核桃、米糠、水花生、麦麸、海带等)都可用于吸附废水中的染料、重金属离子、石油等[4]。它们来源广泛,可用来脱色的同时还能净化因农作物腐烂造成的环境污染,从而更好的利用了废弃物,实现了“以废治废”大大降低了处理成本,而且治理彻底,具有良好的应用前景。

2 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 材料预处理

将水花生、麦麸、海带、米糠研磨,过60目和100目筛。市售结晶紫,分析纯,最大吸收波长580nm 。

(1) 结晶紫简介:结晶紫属三芳甲烷类碱性染料 ,是测定某些金属和非金属的一种很重要的有机试剂 ,常用于环保、矿业、钢铁、医药和日用化学品的分析,作为形成离子缔合物的试剂而广泛用于光度分析中[5]。

(2) 结晶紫结构:结晶紫的结构是平面型对称性分子,与中心碳原子相连接的碳-碳键具有部分双键的特性。三芳甲烷分子的对称性及分子中氨基的碱性对染料着色力等性质关系密切。结晶紫型三芳甲烷染料的合成,一般用叔胺与广气反应生成的米氏酮为原料,然后继续与叔胺作用而成[6-7]。

N

CH 3C

H 3C

N N C

H 33

3

CH 3

+

Cl

分子式:C 25H 30ClN 3 分子量:407.98

图1结晶紫结构

(3) 性质:本实验用结晶紫色泽艳而浓,深绿色发光粉末或颗粒。能溶于水和乙醇呈紫色,溶于浓硫酸呈黄绿色且随染料浓度增加而呈紫色。 2.1.2 实验仪器

SHA-C 水浴恒温振荡器(江苏金坛市金城国胜实验仪器厂)、KQ-B 玻璃仪器气流烘干器、MFZ UV-2000型紫外可见光分光光度仪(龙尼柯上海仪器有限公司)、pHS-3C 精密pH 计(上海雷磁仪器厂)、BS124S 电子天平、容量瓶、锥形瓶、比色管、滴管和比色皿。

2.1.3 实验试剂

储备液:称取1 g 结晶紫溶解后定容到1000 mL 的容量瓶,浓度为1 g/L ; 标准液:取50 mL 1g/L 储备液定容到500 mL 容量瓶,浓度为0.1 mg/mL ; 1:1硝酸、氢氧化钠、蒸馏水、分析纯氯化钠。

2.2 实验方法

2.2.1 标准曲线

(1)取10个100 mL 比色管分别按顺序标号,然后分别移取0.5 mL 、1.0 mL 、1.5 mL 、2.0 mL 、2.5 mL 、3.0 mL 、 3.5 mL 、 4.0 mL 、4.5 mL 、 5.0 mL 的标准液,定容,摇匀;

(2)用分光光度计于最大吸收波长580nm 下测定吸光度。

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

吸光度

浓度(mg/L)

图1 结晶紫染料溶液的标准曲线

2.2.2 最佳pH 值的确定

(1)取8个1000 mL 容量瓶和8个250 mL 锥形瓶分别按pH 为3~10顺序标号; (2)量取80 mL 储备液定容到1000 mL 容量瓶中,在定容的同时调节pH 为锥形瓶所标序号值,浓度为80 mg/L ;

(3)按对应pH 从每个容量瓶中取50 mL 溶液于锥形瓶中,称取0.25 g 吸附剂,放入锥形瓶中封口再置于20℃恒温水浴振荡器中;

(4)振荡一小时后,取出离心五分钟再测其吸光度。 2.2.3 时间对吸附的影响

(1)配制80 mg/L 的使用液,pH 值为7.5;

(2)量取200 mL 使用液于500 mL 锥形瓶中,再称取1.0000 g 吸附剂混合置于 20℃水浴中振荡;

(3)间隔2、5、10、15、20、30、45、60、90、120、180、210、240min …取出离心五分钟后,在580nm 吸收波长下测定吸光度。

2.2.4吸附剂量对吸附的影响

(1)取7个250 mL锥形瓶分别按顺序标号,并在每个锥形瓶中加入50 mL 80 mg/L 使用液;

(2)称取吸附剂,分别取0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35 g吸附剂置于取好使用液的锥形瓶中,封口后再水浴振荡120min;

(3)取出离心五分钟,迅速测其吸光度。

2.2.5染料浓度对吸附的影响

(1)用储备液配制不同浓度的结晶紫溶液,分别为40、80、120、160、200、240、280、340 mg/L的溶液;

(2)准备8个250 mL锥形瓶并标号,分别取8个浓度的溶液50 mL置于锥形瓶中;

(3)称取0.25 g吸附剂于锥形瓶中封口,再置于水浴中振荡120min;

(4)取出10 mL离心五分钟后测定吸光度。

2.2.6粒子强度对吸附的影响

(1)将上一步的锥形瓶盛上不同浓度的溶液,称取浓度为0.05、0.10、或0.50 mol/L 的NaCl;

(2)0.25 g吸附剂于锥形瓶中,封口后置于水浴振荡120min;

(3)取出离心五分钟后测定其吸光度。

3 数据处理

结晶紫染料的单位吸附量:

()i e V C C q W

-= (1)

其中:V 为溶液体积(mL);W 为吸附剂量(g);C i 、C e 分别为铜离子的初始浓度及平衡浓度(mg/L )。

3.1 pH 对吸附的影响分析

有些有机化合物在溶液pH 改变时会发生变色,有些情况是由于共轭体系发生了变化。有的会随pH 改变而发生离子化作用。有机化合物的吸电子基和供电自基发生离子化作用,由于介质、取代基的性质及位置不同,离子化后,可使颜色的深浅和吸收强度发生变化。

在碱性介质中,中性的含有供电子基(-OH)的有机化合物分子转变为阴离子,供电子性质显著增强,也使色泽的深度和强度增加。在酸性介质中,含有供电子基-NH 2的化合物分子成为阳离子,供电子性质显著降低,从而使颜色变浅[7]。

0.0

3.5

7.0

10.5

14.0

q e (m g /g )

pH

图2 20℃时四种吸附剂对结晶紫废水的吸附曲线

从图2中可以看出随着pH 增加吸附量变化不大。在酸性介质中的吸附量略小于在碱性条件下的吸附量,在酸性条件下H +大量存在于溶液中与阳离子染料发生竞争吸附,因此存在吸附量比碱性条件下小。但是结晶紫在溶液中的迁移能力跟H +相当,由图2可清晰看出pH 对本实验的影响不是很明显,基本呈一条直线因此在以后的实验中以第一次用蒸馏水配制的标准液的pH 值为准,即7.5。

3.2 时间对吸附的影响分析

q e (m g /g )

t/min

(a)

q e (m g /g )

t/min

(b)

图3 不同时间吸附剂对结晶紫废水的吸附曲线

(a)粗颗粒 (b)细颗粒

由图3可以看出随着时间的增加,吸附量也增加但增加到一定程度时达到平衡。粗颗粒和细颗粒中海带和米糠很快就达到平衡,麦麸和水花生稍微晚一些达到吸附平衡。为了便于实验上面四种吸附剂粗、细颗粒的最佳时间均确定为120min 。

3.3 动力学建模

吸附动力学数据通常可由准一级动力学方程或准二级动力学方程描述[8]。 (1) 准一级动力学模型的数学表达示为:

10ln ln t C k t C =-+ (2)

其中C t —— 任一时刻的结晶紫溶液浓度,mg/L ;k 1 —— 准一级反应常数, g/(mg/min);C 0 —— 为溶液的初始浓度,mg/L 。

(2) 准二级动力学模型数学表达示为:

2211t e e

t t q k q q =+ (3) 其中:q t —— 任一时刻的吸附量,mg/g ;k 2 —— 准二级反应常数,g/(mg/min); q e —— 平衡时的吸附量,mg/g ;以上的t 均为时间,单位为min 。

根据上述两种模型分别对实验数据进行拟合分析,即用lnC t 与t 、t/q t 与t 作图。

t /q t (m i n .m g -1

.g -1

)

t/min

t /q t (m i n .m g -1g -1

)

t/min

(a) 粗颗粒

t /q (m i n .m g -1

.g -1

)

t/min t /q (m i n .m g -1.g -1

)

t/min

t /q (m i n .m g -1.g -1)

t/min

t /q (m i n .m g -1.g

-1

)

t/min

(b) 细颗粒

图4 粗细颗粒准二级动力学模型

两种动力学模型拟合所得的相关系数见表1和表2。从表1可以看出粗颗粒的准一级动力学相关系数都在0.9几左右,但是准二级动力学的相关系数均达到0.99以上,这说明四种粗颗粒的吸附剂对结晶紫染料的吸附过程能很好的符合准二级动力学方程。准二级动力学方程式的相关系数值粗颗粒比细颗粒的小,细颗粒相关系数都在0.999以上。可能由于细颗粒比粗颗粒比表面积大、孔结构和表面结构更利于吸附[9],本实验的反应速率与吸附质溶液的浓度有关,同时吸附剂性质也影响反应速率。

表1 粗颗粒的准一级和准二级动力学相关系数

吸附剂 相关系数R

粗颗粒 准一级动力学 准二级动力学 麦麸 0.90851 0.99322 海带 0.87177 0.9998 水花生 0.88964 0.99985 米糠

0.91593

0.99945

表2 细颗粒的准一级和准二级动力学相关系数

吸附剂 相关系数R

细颗粒 准一级动力学 准二级动力学 麦麸 0.92353 0.99921 海带 0.92839 0.99989 水花生 0.69397 0.99996 米糠

0.75126

1.0000

同时,根据上面的两种模型可以得到不同吸附剂在准一级、准二级动力学模型下的反

应速率常数值。见表3。

表3 粗细颗粒的准一级、准二级反应速率常数

吸附剂 粗颗粒

细颗粒

k 1 k 2 k 1 k 2 麦麸 0.0123 0.0158 0.0118 0.00730 海带 0.00449 0.0312 0.00846 0.0203 水花生 0.00773 0.0188 0.00677 0.00727 米糠

0.0126

0.00880

0.00660

0.189

在准二级动力学模型下,粗颗粒中海带的反应能力比较大,反映较快,水花生和麦麸次之。但是细颗粒的吸附剂,尤其是米糠反应很快,反应速率常数达到0.189。同时图5很清晰的显示出米糠粗细颗粒单位吸附量的变化曲线,随着平衡浓度的增加单位吸附量细颗粒增加的速率快很多。

q e (m g /g )

c e (mg/L)

图5 不同粒径在相同条件下对染料吸附的吸附曲线

3.4 吸附等温线方程

吸附研究中吸附量是重要的物理量,在恒定温度下,吸附量与溶液平衡浓度的关系曲线称为吸附等温线。由吸附等温线的形状和变化规律可以了解吸附质与吸附剂的作用强弱,界面上吸附分子的状态和吸附层结构[10]。 最常用的是Langmuir 等温式和Freundlich 等温式。 3.4.1

Langmuir 等温式

Langmuir 等温式是基于假设固体表面由大量的吸附活性中心点构成,吸附只在这些活性中心点发生,活性中心的吸附作用范围大致为分子大小,每个活性中心只能吸附一个分子,当表面吸附活性中心全部被占满时吸附量达到饱和值,在吸附表面上分布被吸附物

质的单分子层。根据上述假设和动力学原理得出吸附等温式 m a x 1e

e e

q b C q bC =+ (4)

上式变形为

1

e e e m m C C q q q b =+

(5) 其中:C e 为吸附平衡时溶液浓度(mg/L);q max 为最大吸附能力(mg/g);q e 为平衡时被吸附染料量(mg/g);b 为与吸附能有关的常数(L/mg)。由上式拟合出来的相关参数见下表。

表4 四种吸附剂对结晶紫染料吸附的Langmuir 常数和相关性系数R 2

吸附剂 b(L/ mg) 相关性系数R 2

水花生 0.00025 0.99904 海带 0.00015 0.99889 米糠 0.00066 0.99522 麦麸

0.00016

0.99986

3.4.2

Freundlich 等温式

Freundlich 提出了含有两个常数项的指数方程来描述单分子层吸附等温线,它是描述平衡吸附量q e 与平衡浓度Ce 关系曲线的经验方程。Freundlich 公式如下:

1()n e f e q K C = (6) 对式(5)取对数,得

1

l n l n

e f e q K C n

=+ (7) 式中e q 是平衡状态下的吸附量(mg/g),e C 是平衡浓度(mg/L),f K 和n 是两个经验常数,对于指定的吸附系统,它们时温度的函数,分别代表吸附能力和吸附强度。K f 为与吸附

能力有关的常数[(mg/g)/(mg)1/n ];1n 为与温度有关的常数,一般认为1

n

值介于0.1~0.5之

间时易于吸附,而大于2时难以吸附[11]。拟合得出Freundlich 等温式的相关性系数,见表5。

010********

6070q e (m g /g )

c e (mg/L)

图6 20℃时吸附剂对结晶紫染料的Freundlich 等温线

表5 四种吸附剂对结晶紫染料吸附的Freundlich 常数和相关性系数R 2

吸附剂

Freundlich 常数

相关性系数R 2

K f

1/n 水花生 2.89579 0.7410 0.9650 海带 2.54257 0.7518 0.9827 米糠 3.30028 0.6999 0.9842 麦麸

2.94393

0.7538

0.9786

从上表可以看出,米糠的K f 值最大,达到3.3,可知米糠吸附能力比其它三种强。比较表4和表5的相关性系数,用Langmuir 等温式拟合出来的R 2均在0.99以上,而Freundlich 的相关系数都在0.98以下。说明本实验的四种吸附剂对结晶紫染料的吸附遵循Langmuir 等温方程。

3.5 染料初始浓度对吸附的影响分析

当染料溶液浓度很小时,染料在溶液中以单分子状态存在。如果加大溶液的浓度,会使溶质分子聚集成为二聚体或多聚体。一般情况下,聚集态的分子p 电子流动性较低,会产生浅色效应。在其他因素相同的条件下,通过改变溶液的初始浓度以研究初始浓度影对吸附的影响,结果如图7所示。

去除率可表达为: 00

100%e

C C C h -=

(8)

其中:η为去除效率;C 0、C e 分别为溶液的初始浓度(mg/L)及平衡浓度(mg/L)。

010203040

50

60

q e (m g /g )

C 0(mg/L)

除率

q e (m g /g )

C 0(mg/L)

去除率

图7 相同条件下不同浓度时吸附剂对结晶紫染料的吸附能力及去除率

由上图可以看出,随着染料溶液初始浓度的增加吸附量增加,去除率整体上呈增加趋势。但是浓度在100~300 mg/L 时去除率趋于水平,可知初始浓度对结晶紫染料吸附也会有影响。实验中需要选取适宜的初始浓度。

3.6 吸附剂量对吸附的影响分析

随着吸附剂量的增加吸附量不断减少,增加到一定量时吸附趋于平衡。去除率在浓度增加时逐渐降低。浓度高时,去除效率明显降低,这是因为对于固定量的吸附剂而言,其上吸附点位是一定的,浓度高时吸附点位已基本饱和[12]。由图8可以看出吸附剂量也会影响吸附过程,因此实验中还要考虑吸附剂量对染料吸附的影响,应该选取合适的吸附剂量。

q e (m g /g )

M(g/L)

612182430

36

4248q e (m g /g )

M(g/L)

去除率

q e (m g /g )

M(g/L)

去除率

图8 不同吸附剂量对结晶紫染料吸附的吸附能力以及去除率

3.7 离子强度对吸附的影响分析

由图9可以看出随着离子强度的增加,吸附量有所下降。说明加入NaCl 电解质后,影响了吸附剂对染料的吸附。而且由趋势可以得出,加入NaCl

后吸附受到抑制。由于结晶紫染料是阳离子染料,加入Na +后吸附剂的表面一部分活性中心点位被占据,因此对结晶紫的吸附量就减少了。

q e (m g /g )

c e (mg/L)

c e (mg/L)

q e (m g /g )

图9 不同离子强度对吸附性能的影响

结论

使用多种吸附剂对结晶紫染料的吸附实验得出以下一些结论:

(1) pH值对本实验吸附结晶紫染料的影响不是很明显;

(2)实验中所用的吸附剂对结晶紫的吸附适合准二级动力学模型;

(3)通过使用不同的吸附等温式对实验数据进行拟合,结晶紫染料的吸附过程遵循Langmuir等温方程,相关性系数均在0.99以上;

(4) 增加吸附剂量和提高染料初始浓度会使单位吸附量减少;

(5)其它条件恒定时,比较粗细颗粒的单位吸附量发现,细颗粒的吸附效果比粗颗粒好。而且四种吸附剂中,米糠的吸附效果最好;

(6)离子强度也影响染料的吸附,随着离子强度的增加单位吸附量减少。

致谢

实验的过程中,得到了王学松老师悉心的指导和很多同学的帮助。论文也在热情的老师和同学们的帮助下顺利的完成。在此我衷心的感谢他们!

先进的吸附剂材料处理染料污水

先进的吸附剂材料处理染料污水 摘要:尽管存在的一个广泛的污水处理技术、吸附仍然是普遍适用于工业废水的净化处理。特别是染料废水,在不同的技术必须结合达到最佳效果。生物和物理化学过程相结合的结果在去除大部分有机和无机污染来自染料废水而产生的废水仍然是相当的颜色和需要额外处理。因此,传统和先进的概述,对污水是治疗吸附剂的报道。使用活性炭、沸石分子筛在清除颜色及清除重金属离子从染料废水中详细讨论低成本的潜在的或作为吸附剂通常用于吸附剂也凸显。最后,纳米在工业废水中的应用是面临的突出挑战。 关键词:颜色清除重金属去除??廉价吸附剂材料纺织废水 1.介绍 任何处理的工业废水是一种或多种物质转化成两个或多个产品的过程。这个过程,也是可能很难达到诱导高废水处理成本在化工、石化、医药等行业。对于许多分离过程、分离是由于大众分离剂[1]。大众分离剂是一种吸附剂吸附和吸着剂。因此,任何吸附分离和纯化过程是直接取决于吸着剂。由于所取得的进步和发展,循环过程吸附剂吸附已经成为一个分离的工具,用于染料行业和许多其他行业。吸附于圆柱装满吸附剂颗粒床吸附器,或者高功率的色谱分离取得的是一种比其他分离过程独特的优势,吸附高分离的潜力是由连续的接触和求与液体及吸着剂阶段。特别适合吸附纯化的应用,如工业废水处理,困难的分离[2]。 尽管许多研究成果和专利,只有少数的商用吸附剂,常被用在当前的吸附过程(活性炭、沸石分子筛,硅胶、活性氧化铝)。未来的应用程序是有限的,这是由于可吸附材料更新和有效。理想的情况是,吸着剂应以这样一种方式对每一个具体的应用要求。开发更好的材料也可以提高目前工业过程。有20年显示发展的新形式超过一定限度,超级活性的(碳分子筛碳、活性碳纤维、纳米碳纳米管、纳米多孔等材料)、石墨、聚合物纳米粒子(含金属的等)。提出了在纳米科学与工程中提供巨大的机会来发展更多的成本效益和环境精神接受净水工艺[3]。 活性炭是一种通用的吸着剂。它的先例,木炭,最初是用于制糖工业中的去色糖水。主要发展的活性炭发生在第一次世界大战期间,用于滤波器去除化学试剂从空气中。商业活性炭已经采取了目前形式自将拥有[4]。硅胶、活性氧化铝主要用于作为干燥剂、虽然许多改进形式可为特殊的净化应用合成沸石分子筛最小的类型,在四顿在1959年发明了文献[5、6]。在这个沸石分子筛商业使用的主要类型的今天,也就是说,弥尔顿的发明种类特别良好的吸附沸石分子筛展出由于其独特的性能和结晶孔隙结构表面化学反应。然而,相当一部分是用于商业沸石分子筛

DCB染料生产废水处理技术分析

伴随染料生产和印染行业的发展,染料工业废水的排放量也急剧增多。由于染料废水具有色度大、有机污染物含量高、组分复杂、水质变化和生物毒性大,以及难生化降解,并朝着抗光解、抗氧化的方向发展等特点,使处理染料废水的难度进一步加大。并且,印染废水含有大量的有机污染物,排入水体将消耗溶解氧,破坏水生态平衡,危及鱼类和其它水生生物的生存,甚至进一步恶化环境。因此,染料工业废水的排放处理已经成为了国内外聚焦的热点。 DCB的化学名称为3,3-二氯联苯胺盐酸盐,以DCB为原料的颜料色光纯正、光亮,耐碱和耐热坚牢度好,是颜料行业难以代的品种,现产量占有机颜料的25%~30%,并逐年增长。需要注意的是,DCB染料废水比较难降解,废水水质见表1。 表1 染料生产废水水质参数 项目范围平均值COD/(mg·L-1) 11600~33686 224820 BOD5/(mg·L-1) 800~900 885 NaOH/% 7~9 8 NH4+-N/(mg·L-1) 1148~1347 1247.9 TN/(mg·L-1) 1236~1540 1388 SS/(mg·L-1) 1600~1900 1700 pH 13.75~13.98 13.9 色度/倍—20000 苯胺类/(mg·L-1) 220~320 270 电导率/(μs·cm-1) 12114~13840 12900 1、常用染料工业废水处理技术 当前有多种物理化学方法和生物方法均可用于染料废水的脱色降解处理,国内外常用于工业染料废水处理的方法有:生物处理法、化学絮凝法、化学氧化法、吸附法和电化学法等方法。其他如膜分离技术、辐照技术等也正在推广应用。在具体城市下水道和污水处理中,废水首先在工厂作预处理,达到城市下水道排放标准后进行集中处理。废水经过预处理再排放可改善污水水质,降低城市污水厂处理负荷,同时便于根据不同的废水水质采取不同的预处理手段。在对印染废水进行最终处理时,有机物的去除一般以生物法为主,对难于生物降解的印染废水,

印染废水处理现状及发展趋势

印染废水处理现状及发展趋势 摘要:随着染料工业的快速发展和各种染料的大量使用,进入环境的染料与日俱增。本文论述了染料废水处理方法的研究现状和发展态势,介绍了利用物理化学生物等各类方法处理印染废水的过程,为处理方法最优化提供了参考。并且,对处理技术的发展方向进行了展望,通过废水回用,进行产业结构调整,改进生产工艺,积极开展清洁生产,树立资源观,争取从源头解决印染废水的污染问题。关键词:印染废水处理方法发展 Abstrct: With the rapid development of the dyestuff industry and the use of various dyes, dye growing into the environment. This paper discusses the research status and development trend of the dye wastewater treatment method, this paper introduces the method of using the physical chemistry of biological and other kinds of printing and dyeing wastewater treatment process, provides reference for process optimization. And direction to the development of processing technology was discussed, through the waste water reuse, industrial structure adjustment, improve production technology, actively carry out clean production, sets up the resource view, to solve the pollution problem of the printing and dyeing wastewater from the source. Key words: Print to dye waste water;ways of handling; development 1.引言 印染废水是以加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水水量较大,每印染加工一吨纺织品耗水100—200吨,其中80—90%为废水。印染行业是工业废水排放大户,据不完全统计,全国印染废水每天排放量为3*106—4*106m3。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一。废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。传统的印染废水处理方法有物理、化学、生物法,以下就对其处理现状及未来发展做出概述。 2.我国印染废水现状、特点 2.1印染废水现状 纺织印染工业是我国传统的支柱产业之一,已有一个多世纪的发展历史。20世纪90年代以来,随我国经济快速发展,用水量和排水量也急剧增长。纺织工

印染废水SBR处理工艺流程

某印染厂 印染污水处理工程 设 计 方 案 方案设计人:蒋平 学号:0706203037

目录 一、摘要 二、水量、水质及排放标准 三、设计原则及标准 四、工艺方案的选择 五、设计工艺流程图 六、工艺设计参数 七、主要构筑物及主要设备 八、技术参数 九、主概算及总投入 十、主要功率 十一、运转成本核算 十二、经营管理 十三、结论 十四、致谢 十五、参考文献 附图01 平面布置图 附图02 高程和流程图 附图03 水酸化池剖面图 一、摘要

印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合成的混合废水,印染废水水质随原材料、生产品种、生产工艺、管理水平的不同而有所差异。近年来,新型助剂、染料、整理剂等在印染行业中被大量使用,难降解有毒有机成分的含量也越来越多,有些甚至是致癌、致突变、致畸变的有机物,这在一定程度上增加了废水的处理难度,对环境尤其是对水环境的威胁和危害越来越大。废水如果不经处理或处理未达标的话,不仅直接危害人们的身体健康,而且严重破坏水体、土壤及生态,将造成不可想象的后果。 印染加工包括预处理(退浆、煮炼、漂白、丝光等一系列操作)、染色、印花、整理四道工序,预处理工序分别排除退浆、煮炼、漂白、丝光等四股废水,而染色、印花、整理等工序分别排除染色废水、印花废水和整理废水。以上的混合废水称之为印染废水印染废水随着采用的纤维种类、染料和浆料的不同而水质变化很大。在印染加工过程中常采用的浆料有天然淀粉浆料和化学合成浆料PVA(聚乙烯醇),而PVA是一种难以降解的合成有机物,随着合成浆料逐步代替天然浆料,印染废水的可生化性变差。 常用的染料有直接染料、酸性染料、活性染料、还原染料、硫化染料等,助剂(化学药剂)通常有表面活性剂(洗涤剂)和整理剂。表面活性剂不会在环境中积累,在低浓度时,对生物无明显影响,但会导致起泡,对废水处理带来不良的影响。整理剂用以改善织物机械物理性能,整理剂一般有硬挺整理剂、柔软整理剂、增白剂、催化剂、添加剂等。 该厂属印染大型专业生产厂,由于生产工艺的需要,印染车间要排放一定量的废水。这些废水中含有大量的有机物,色度、硫化物、染料及部分助剂、碱等。因生产的间断运行,故存在着水量水质的波动,该厂旺季时最大水量1500m3/d。按国家环保要求,该厂的印染废水应达标排放。文中主要对处理厂单元组成包括各个构筑物、设备进行了选取和计算,对厂址的选择、平面布置、高程布置等作了简要概述,最后评估了建设该处理厂的基建和运行费用。 二、水量、水质及排放标准 根据该印染厂提供的现场实测污水水质资料,再结合我们所掌握的印染废水资料,确定本方案的原水设计水质如下: 三、设计原则及标准 1、按照国家给排水设计标准设计 2、按照国家城市污水处理标准设计 3、按照国家污水排放标准设计 4、按照类同企业污水工程处理达标设计 5、选用技术成熟,处理效果稳定、适应性强的生物处理与物化处理相结合的处理工

染料废水处理

1物理法 1.1吸附法 吸附法是利用多孔性固体(如活性炭、吸附树脂等)与染料废水接触,利用吸附剂表面活性,将染料废水中的有机物和金属离子吸附并浓集于其表面,达到净化水的目的。 活性炭具有较强的吸附能力,对阳离子染料,直接染料,酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附功能,但活性炭价格昂贵,不易再生。由壳聚糖与活性炭及纤维素混合制成的染料吸附剂对活性染料和酸性染料有优异的吸附能力,其吸附容量分别为264和421mg/g(椰子活性炭吸附容量少于80mg/g)。该吸附剂在水中具有优良的分散性,可采用简单而廉价的接触过滤法处理。 大孔吸附树脂是内部呈交联网络结构的高分子珠状体,具有优良的孔结构和很高的比表面积。吸附树脂可用于去除难以生物处理的芳香族磺酸盐,萘酚类物质。它易再生,且物理化学稳定性好,树脂吸附法已成为处理染料废水的有效方法之一。 1.2膜分离 膜分离技术应用于染料废水处理方面主要是超滤和反渗透。据报道,用管式和中空纤维式聚砜超滤膜处理还原染料废水脱色率在95%~98%之间,CODCr去除率60%~90%,染料回收率大于95%。近年来,用壳聚糖超滤膜和多孔炭膜的新型膜材料来处理印染废水,取得较好的效果。夏之宁等研究了染料废水在超声作用下,通过醋酸纤维素膜的透水率与透盐率,发现超声波在膜分离中有明显的加速传质和去“浓差极化”作用,有超声波作用时其渗透率是无超声波时的1.5倍,对透盐率影响更大,其截留率分别为94%和67%。 2化学法 2.1化学混凝法 化学混凝法主要有沉淀法和气浮法,此法经济有效,但产生化学的污泥需进一步处理。常用的有无机铁复合盐类。近年来国内外采用高分子混凝剂日益增多。天然高分子絮凝剂主要有淀粉及淀粉衍生物、甲壳质衍生物和木质素衍生物3大类。曾淑兰等用NaOH作催化剂将玉米淀粉和醚化剂M反应制得的阳离子淀粉CST,用量为7~15mg/L时,对酸性染料、活性染料的脱色率达90%以上。吴冰艳等用接枝聚合制得的木质素季胺盐絮凝剂处理J酸染料废水,絮凝剂中的季胺离子与废水中的磺酸基团生成不溶于水的物质,投量20mg/L,色度去除率达90%。 方忻兰利用海虾、蟹壳为原料制得的壳聚糖用来处理印染废水,CODCr去除率达85%以上。天然高分子絮凝剂电荷密度小,分子量低,易发生生物降解而失去絮凝活性。人工合

染料废水的处理技术

化工三废处理工(论文) 题目:染料废水的处理技术 院系:材料工程院 专业:精细化学品生产技术 班级: 11级精化班 姓名:徐兴旺 学号: 110303219 2013年 11 月 07日

目录 摘要 (3) 1前言 (3) 2 物理化学法 (3) 2.1吸附法 (3) 2.1.1 活性炭吸附 (4) 2.1.2 树脂吸附法 (4) 2.1.3 矿物、废弃物 (4) 2.1.4 矿物吸附 (5) 2.2膜分离技术 (6) 2.3 萃取法 (7) 3 化学法 (8) 3.1 Fenton法 (8) 3.2 光催化氧化法 (8) 3.3 电化学氧化法 (9) 3.4 超声波降解技术 (10) 4 生物法 (11) 4.1微生物处理法 (11) 4.2好氧法 (12) 4.2厌氧法 (12) 5 其他方法 (14) 5.1辐射法 (14)

6存在问题及展望 (15) 7结论 (16) 8参考文献 (17)

染料废水处理技术 徐兴旺 (芜湖职业技术学院安徽芜湖 241000) 【摘要】介绍了染料废水的处理现状,目前国内外主要的处理方法有物化法(常用的有吸附法、混凝法、膜技术萃取法等)、化学法(如Fenton法氧化法、电解法超声波降解技术等)、生物法(微生物处理法、好氧法、厌氧法)和其它方法,介绍了各种工艺方法处理染料废水的实例并指出了各方法的优缺点和技术的关键,最后对今后染料废水处理技术的发展进行了展望。 【关键词】染料废水;物化法;化学法;生物法; 1. 前言随染料和印染工业的迅速发展,每年要向水体环境排放大量含染料的工业废水,此类废水色度深、有机污染物含量高、组分复杂、水质变化和生物毒性大、难生物降解,且染料抗光解、抗氧化性强,用常规的方法难以治理,给环境带来了严重污染[1]。近年染料废水的物理化学处理。 2. 物理化学法 2.1.吸附法 在物理化学法中应用最多的是吸附法。吸附法是利用吸附剂表面的活性,将分子态的污染物浓集于其表面而达到去除目的,目前主要采用活性炭吸附法。近年来,活性炭纤维用于对废水中染料的吸附研究取得了一定成果。ClO2氧化与活性炭吸附相结合处理印染废水,与单独用ClO2氧化或活性炭吸附处理相比,COD去除率和脱色率均有较大提高。粉煤灰由于来源广泛,价格低廉,因而在印染废水处理方面有较大

染料废水处理的基本方法

1. 染料废水处理现状及国内外研究进展 染料不但具有特定的颜色,而且结构复杂,以高分子络合物为多,结构很难被打破,生物降解性较低,大多都具有潜在毒性,在环境中的归趋依赖于很多未知因子。加之染料生产具有品种多、批量少、更新快的特点,致使染料废水难找到行之有效的处理方法。染料废水的处理方法很多,下面分别对其作简要介绍。 1.1膜分离法 膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法的统称,常用的膜分离方法有渗析、电渗析、超滤和反渗透。膜分离技术用于染料废水处理始于上个世纪 70 年代初,膜分离技术有澄清、浓缩作用,最主要的是具有从连续流动系统中分离染料的功能。膜技术处理染料废水可将废水分离为浓缩液和透过液。其中浓缩液可用于染料回收,透过液也可回用,用于染料的生产。这样做既可以实现废水的有效处理也使得染料不随排水流失,又不会造成水质污染.Ismail Koyuncu 用DS5-DK型纳滤膜处理染槽废水(废水中含活性黑 5、活性蓝9、活性橙 16、和NaCl),结果表明,该纳滤膜对染料的截留率在 99%以上,透过液几乎无色,该膜的通量受染料浓度的影响较大,在染料浓度恒定时,通量随染料浓度的增加而减小。蔡惠如等通过采用纳滤技术分别对配制染料废水和实际染料废水的染料截留和脱色进行实验,发现纳滤对染料废水的脱色率很高,对染料含量 1000mg/L的进水,脱色率大于99%。膜分离法具有能耗低、工艺简单、不污染环境等特点。但是膜分离技术由于浓差极化、膜污染及膜的价格较贵,更换频率较快,使处理成本较高,从而严重阻碍了膜分离技术的更大规模的工业应用。 1.2萃取法 萃取实质是采用与水不互溶但能很好溶解污染物的萃取剂,使其与废水充分混合触后,利用污染物在水和溶剂中不同的分配比分离和提取污染物,从而净化废水。萃取法处理染料废水是利用不溶或难溶于水的溶剂将染料分子从水中萃取出来。常用的萃取法有溶液萃取、电泳萃取、液膜法等。Pandit等采用可逆胶囊液-液萃取方法,通过把有机染料(有机相)与水相分离而使废水得到处理。他们的研究表明,在阳离子十六烷基三甲基溴胺表面活性剂存在下,阴离子甲基橙从水中得到有效地分离;在阴离子十二烷基苯硫酸盐表面活性剂存在下,戊基乙醇作为萃取溶剂,阳离子亚甲基蓝也得到有效分离。陈敬润等以天然植物油为膜液,含聚四氟乙烯涂层的聚丙烯平板膜(PPsT)作为支撑膜,研究了支撑液膜(SLM)系统去除和回收水溶液中分散染料阳离子红4G的性能及影响因素,在最佳条件下,100 mg/L的染料溶液其去除率达到94.1%。近年来液膜技术发展较快,利用液膜技术萃取含染料废水中的染料物质,具有明显的经济效益和环境效益。

印染废水SBR处理工艺流程

印染废水SBR处理工艺流程 印染污水处理工程 设 计 方 案 方案设计人:蒋平 学号:0706203037

目录 一、摘要 二、水量、水质及排放标准 三、设计原则及标准 四、工艺方案的选择 五、设计工艺流程图 六、工艺设计参数 七、要紧构筑物及要紧设备 八、技术参数 九、主概算及总投入 十、要紧功率 十一、运转成本核算 十二、经营治理 十三、结论 十四、致谢 十五、参考文献 附图01 平面布置图 附图02 高程和流程图 附图03 水酸化池剖面图

一、摘要 印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合成的混合废水,印染废水水质随原材料、生产品种、生产工艺、治理水平的不同而有所差异。近年来,新型助剂、染料、整理剂等在印染行业中被大量使用,难降解有毒有机成分的含量也越来越多,有些甚至是致癌、致突变、致畸变的有机物,这在一定程度上增加了废水的处理难度,对环境专门是对水环境的威逼和危害越来越大。废水假如不经处理或处理未达标的话,不仅直截了当危害人们的躯体健康,而且严峻破坏水体、土壤及生态,将造成不可想象的后果。 印染加工包括预处理(退浆、煮炼、漂白、丝光等一系列操作)、染色、印花、整理四道工序,预处理工序分不排除退浆、煮炼、漂白、丝光等四股废水,而染色、印花、整理等工序分不排除染色废水、印花废水和整理废水。以上的混合废水称之为印染废水印染废水随着采纳的纤维种类、染料和浆料的不同而水质变化专门大。在印染加工过程中常采纳的浆料有天然淀粉浆料和化学合成浆料PVA(聚乙烯醇),而PVA是一种难以降解的合成有机物,随着合成浆料逐步代替天然浆料,印染废水的可生化性变差。 常用的染料有直截了当染料、酸性染料、活性染料、还原染料、硫化染料等,助剂(化学药剂)通常有表面活性剂(洗涤剂)和整理剂。表面活性剂可不能在环境中积存,在低浓度时,对生物无明显阻碍,但会导致起泡,对废水处理带来不良的阻碍。整理剂用以改善织物机械物理性能,整理剂一样有硬挺整理剂、柔软整理剂、增白剂、催化剂、添加剂等。 该厂属印染大型专业生产厂,由于生产工艺的需要,印染车间要排放一定量的废水。这些废水中含有大量的有机物,色度、硫化物、染料及部分助剂、碱等。因生产的间断运行,故存在着水量水质的波动,该厂旺季时最大水量1500m3/d。按国家环保要求,该厂的印染废水应达标排放。文中要紧对处理厂单元组成包括各个构筑物、设备进行了选取和运算,对厂址的选择、平面布置、高程布置等作了简要概述,最后评估了建设该处理厂的基建和运行费用。 二、水量、水质及排放标准 依照该印染厂提供的现场实测污水水质资料,再结合我们所把握的印染废水资料,确定本方案的原水设计水质如下:

印染废水的处理方法及工艺流程

印染废水的处理方法及工艺流程 目前,国内的印染废水处理手段以生物法为主,辅以物理法与化学法。由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步,使新型染料、PAV浆料、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水,给处理增加了难度。原有的生物处理系统COD去除率大都由原来的70%F降到50%E右,甚至更低。色度的去除是印染废水处理的一大难题,旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。此外,PAV等化学浆料造成的COD占印染废水总COD勺比例相当大,但由于它们很难被普通微生物所利用而使其去除率只有20%~30%针对上述问题,国内外都开展了一些研究工作,主要是新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。其中具有代表性的有:厌氧-好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、光降解技术研究、高效脱色混凝剂的研制等。 1、印染废水常用处理技术 印染废水的常用处理方法可分为物理法、化学法与生物法三类。物理法主要有格栅与筛网、调节、沉淀、气浮、过滤、膜技术等,化学法有中和、混凝、电解、氧化、吸附、消毒等,生物法有厌氧生物法、好氧生物法、兼氧生物法。 2、印染废水处理单元的选择系列 (1 )调节:对水质水量变化大的废水,调节池应考虑停留时间长些。一般情况下后续处理单元为水解酸化或厌氧处理时,调节时不应采用曝气方式搅拌混合。

(2 )混凝反应:废水中含疏水性染料较多时,混凝反应工艺放在生化前面,以去除不溶性染料物质,减轻后续生物处理的负荷。混凝药剂可根据染料性质选用碱式氯化铝(PAC、硫酸亚铁(FeS04等,混凝反应方式采用机械搅拌易于调整水力条件,保证反应充分,反应时间应在25~30min 之间。考虑脱色效应时,应把反应时间再适当延长。 (3 )中和:原水pH值高时通常用H2S04或HCI中和,为节省药剂用量,可在调节以后。如采用烟道气中和,应考虑脱硫及除灰。 (4 )沉淀(气浮):分离物化投药反应由于污泥量大,应优先考虑沉淀〔斜管沉淀易堵不宜采用),通常的辐流沉淀池适用于大水量、竖流沉淀池适用于小水量,当有地皮可利用时,平流沉淀池采用吸泥方式时也可采用。投药量大时泥量也大,辐流池可能会引起异重流,新颖的周边进出水沉淀池可克服这一缺点。如废水中表面活性剂含量高,应选择气浮法,气浮法中压力溶气气浮技术成熟,可考虑选用。 (5 )过滤:当出水要求澄清或回用时,应采用砂滤或煤砂两层过滤。 (6 )电解法:钛镀钌惰性电极电解法处理酸性染料印染废水脱色效果 好,去除COD寸,对硫化染料、还原染料、酸性染料、活性染料等均有很高的去除率。金属阳极电解法因泥量较多采用较少。 (7 )厌氧水解:印染废水有机物含量CO{高,且B/C低,应考虑水解 酸化,并增加填料挂膜,池底应设水力搅拌机,保证悬浮活性污泥与水中有机物广泛接触。池体较大时,应设串联系统,以免短路。印染废水较少采用纯厌氧技

印染废水的处理方法

印染染料废水常用的处理方法 目前,国内的印染废水处理以生化法为主,有的还将化学法与之串联。国外也基本如此。由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步,使PVA浆料、新型助剂等难生化降解的有机物大量进入印染废水中,给处理增加了难度。原有的生物处理系统大都由原来的70%COD去除率下降到50%左右,甚至更低。色度的去除是印染废水处理的一大难题,旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。此外,PVA等浆料造成的COD占印染废水总COD的比例相当大,但由于它们很难被普通微生物所利用而使其去除率只有20%-30%。针对上述问题,近年来国内外都开展了一些研究工作,主要是新的生物处理工艺和高效专用细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。其中具有代表性的有:厌氧-好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、高效脱色混凝剂的研制等。下面从物理法、化学法和生物法三个方面的评述着手,介绍目前印染废水处理的方法及研究的状况。 1.4.1物理处理法 在物理处理法中应用最多的是吸附法,这种方法是将活性炭、黏土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合,或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床,使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。目前,国外主要采用活性炭吸附法(多半用于三级处理),该法对于去除水中溶解性有机物非常有效,但它不能去除水中的胶体和疏水性染料,并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。Saito T1等人的研究表明,活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分别达到93%、92%、63%,活性炭吸附COD能力可达500mg/g炭,污水如先曝气,则会加快吸附速率。但若废水BOD5>200mg/L,则采用这种方法是不经济的。吸附处理使用的吸附剂多种多样,工程中需考虑吸附剂对染料的选择性,应根据废水水质来选择吸附剂。研究表明,在pH值为12的印染废水中,用硅聚物(甲基氧)作吸附剂,阴离子染料去除率可达95%-100%。高岭土也是一种吸附剂,研究表明经长链有机阳离子处理,高岭土能有效地吸附废水中的黄色直接染料。此外,国内也应用活性硅藻土和煤渣处理传统印染工艺的废水,费用较低,脱色效果良好,其缺点是泥渣产生量大,且进一步处理难度大。

吸附法处理染料废水的研究进展

吸附法处理染料废水的研究进展 染料废水具有成分复杂,毒性强,色度深,有机物和无机盐的浓度高,难以生化降解等特点。染料废水的处理方法很多,主要有氧化、吸附、膜分离、絮凝、生物降解等。吸附法以其能够选择性地富集某些化合物的特性在废水处理领域有着特殊的地位。 吸附法是指用多孔固体(吸附剂)将气体或液体混合物中一种或多种组分积聚或凝缩在表面进而达到分离目的的方法。常用的吸附剂有活性炭、树脂和其他一些吸附材料。本文重点对吸附法在染料废水处理中研究进展进行介绍。 1 活性炭吸附法 活性炭吸附法是一种应用较早的方法,该法对去除水中溶解性有机物非常有效,但它再生比较困难,处理成本较高,因此应用面窄,一般可用于浓度较低的染料废水处理或深度处理。活性炭是目前最有效的吸附剂之一,但由于活性炭去除色度和COD 时大多数是和其它工艺耦合的,因此活性炭吸附多用于深度处理或将活性炭作为载体和催化剂,单独使用活性炭处理较高浓度的染料废水的研究还是比较少。 近年来,很多科学家通过对活性炭吸附过程的进一步了解,在吸附机理和活性炭预处理技术方面都取得了很大的进展。G.M.Walker等研究了3种酸性染料在活性炭上的吸附行为,发现只有14%的比表面积发挥了吸附作用。一方面原因是由于存在多分子层的吸附,另一方面原因是活性炭中很多微孔孔径太小,不能吸附染料大分子。Hu Zhonghua用ZnCl2溶液浸泡活性炭,然后在110℃的炉子里用N2活化,然后炉温升至800℃,把活化气体换作CO2,最后用盐酸和脱离子水清洗后烘干,取得了更高活性的活性炭,比表面积大于2400m2/g,孔分布以中孔为主,对大分子染料有良好的吸附作用。主要原因在于CO2的使用,CO2在800℃下有着适中的氧化性,能够开辟新的微孔或者将部分微孔扩大为中孔。所以,我们可以通过控制气体流量来控制活性炭的孔结构,以取得对吸附某种特定染料分子最合适的活性炭。 生物活性炭吸附法是将吸附法和生化法综合起来的方法。该法中作为固定媒介的活性炭提高了微生物的活力,从而可以提高对染料废水的处理效果。对于那

印染废水处理方案

印染厂废水处理工程方案 目录 一、生产概况............................................................. 错误!未定义书签。 二、设计依据............................................................. 错误!未定义书签。 三、设计条件............................................................. 错误!未定义书签。 四、工艺选择............................................................. 错误!未定义书签。 五、工艺流程及其说明............................................. 错误!未定义书签。 六、主要构筑物及其设计参数................................. 错误!未定义书签。 七、主要设备及材料................................................. 错误!未定义书签。 八、工程概算............................................................. 错误!未定义书签。 九、技术经济指标..................................................... 错误!未定义书签。 十、工期安排............................................................. 错误!未定义书签。十一、结论 .................................................................... 错误!未定义书签。

印染废水的处理方法及工艺流程

印染废水的处理方法及工艺流程目前,国内的印染废水处理手段以生物法为主,辅以物理法与化学法。由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步,使新型染料、PAV浆料、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水,给处理增加了难度。原有的生物处理系统COD去除率大都由原来的70%下降到50%左右,甚至更低。色度的去除是印染废水处理的一大难题,旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。此外,PAV等化学浆料造成的COD占印染废水总COD 的比例相当大,但由于它们很难被普通微生物所利用而使其去除率只有20%~30%。针对上述问题,国内外都开展了一些研究工作,主要是新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。其中具有代表性的有:厌氧-好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、光降解技术研究、高效脱色混凝剂的研制等。 1、印染废水常用处理技术 印染废水的常用处理方法可分为物理法、化学法与生物法三类。物理法主要有格栅与筛网、调节、沉淀、气浮、过滤、膜技术等,化学法有中和、混凝、电解、氧化、吸附、消毒等,生物法有厌氧生物法、好氧生物法、兼氧生物法。 2、印染废水处理单元的选择系列 (1)调节:对水质水量变化大的废水,调节池应考虑停留时间长些。一般情况下后续处理单元为水解酸化或厌氧处理时,调节时不应采用曝气方式搅拌混合。

(2)混凝反应:废水中含疏水性染料较多时,混凝反应工艺放在生化前面,以去除不溶性染料物质,减轻后续生物处理的负荷。混凝药剂可根据染料性质选用碱式氯化铝(PAC)、硫酸亚铁(FeSO4)等,混凝反应方式采用机械搅拌易于调整水力条件,保证反应充分,反应时间应在25~30min之间。考虑脱色效应时,应把反应时间再适当延长。 (3)中和:原水pH值高时通常用H2S04或HCl中和,为节省药剂用量,可在调节以后。如采用烟道气中和,应考虑脱硫及除灰。 (4)沉淀(气浮):分离物化投药反应由于污泥量大,应优先考虑沉淀〔斜管沉淀易堵不宜采用),通常的辐流沉淀池适用于大水量、竖流沉淀池适用于小水量,当有地皮可利用时,平流沉淀池采用吸泥方式时也可采用。投药量大时泥量也大,辐流池可能会引起异重流,新颖的周边进出水沉淀池可克服这一缺点。如废水中表面活性剂含量高,应选择气浮法,气浮法中压力溶气气浮技术成熟,可考虑选用。 (5)过滤:当出水要求澄清或回用时,应采用砂滤或煤砂两层过滤。(6)电解法:钛镀钌惰性电极电解法处理酸性染料印染废水脱色效果好,去除COD时,对硫化染料、还原染料、酸性染料、活性染料等均有很高的去除率。金属阳极电解法因泥量较多采用较少。 (7)厌氧水解:印染废水有机物含量COD高,且B/C低,应考虑水解酸化,并增加填料挂膜,池底应设水力搅拌机,保证悬浮活性污泥与水中有机物广泛接触。池体较大时,应设串联系统,以免短路。印染废水较少采用纯厌氧技术,只有当退浆废水等高浓度废水单独分出时可考虑纯厌氧处理。

印染废水处理的文献综述

印染废水处理的研究 摘要:文章系统的综述了国内外针对印染废水的技术与进展,特别是近些年出现的新技术的介绍,探讨了印染废水处理的发展趋势,结合各技术的优缺点和实用性、经济型,作者提出自己的见解和对印染废水处理的展望。 关键词:印染废水 引言:印染废水组分复杂,常含有多种染料,色度深、毒性强、难降解,PH波动大、而且浓度高,废水量大,是难处理的工业废水之一。由于化学纤维织物的发展,,使难生化降解有机物大量进入印染废水,色度的去除是印染废水处理的一大难题,旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。传统的生物处理工艺已受到严重挑战。 如何选择适宜的废水处理工艺,做到运行成本既合理,污染物去除效果又好,是工程设计中的关键。为了对印染废水处理工艺有更深入的了解,文章简要介绍印染废水的几种典型的传统处理方式,以及新型印染废水处理工艺技术,并就其优缺点进行评析和展望。 一、传统印染废水处理工艺: 1 物理处理法:吸附法和混凝法 吸附法可通过吸附剂去除水中的色、臭、重金属离子和有机物。但该方法不大适用于分散染料的去除。 混凝沉淀法是对于成分复杂的染料废水,先经均化沉淀,加入适量的酸或碱中和后,再加混凝剂絮凝沉淀。传统混凝法对疏水性染料脱色效率很高。缺点是需随着水质变化改变投料条件,对亲水性染料的脱色效果差,COD去除率低。 2 化学处理法:化学氧化法、焚烧法 化学氧化法是通过强氧化剂的氧化作用,破坏发色基团或染料分子结构,达到脱色和去除COD的目的。 焚烧法是在高温下,利用空气深度氧化处理极高浓度有机物废水的最有效手段,是最易实现工业化的方法。目前,国内焚烧处理存在的主要问题是:热回收率低,不少焚烧装置因运转费用高而不能运行。国外先进的焚烧系统都配备废热回收和废气污染控制装置,有利于降低能耗和消除二次污染。 3 生物处理法 废水生化处理是利用微生物的代谢作用分解废水中有机物的处理方法。生化法操作简单, 运行费用低, 无二次污染的优点, 在印染废水的处理中得到了广泛的应用。生化法包括好氧法和厌氧法。 二、新型印染废水处理工艺: 1 膜过滤法 国内用醋酸纤维素纳滤膜处理染料厂的高盐度、高色度废水, 色度去除率几乎达100%, COD 去除率在95% 以上。【4】膜分离技术处理效果明显, 是一种极有前途的物理处理新技术。但其投资和运行费用高, 易发生堵塞, 需要高水平的预处理和定期的化学清洗, 还存在浓缩物的处理问题。【3】 2 高能物理处理法 水分子在高能束轰击作用下能发生激发和电离, 生成离子, 激发电子、次级电子, 这些

过氧化氢和臭氧氧化处理染料废水

过氧化氢和臭氧氧化处理 染料废水 1 综述 1.1 染料废水简介 染料废水中的主要污染物: 悬浮物:纤维屑粒、浆料,整理加工药剂等; BBB:有机物,如染料、浆料、表面活性剂醋酚,加工药剂等; CCC:染料、还原漂白剂、醛、还原净水剂,淀粉整理剂等; 重金属毒物:铜、铅、锌、铬、汞离子等; 色度:染料、颜料在废水中呈现的颜色。 1.1.1 染料废水分类 按染料的应用分类可分为:(1)酸性染料(2)活性染料3)不溶性偶氮染料(4)碱性染料(5)直接染料(6)分散染料(7)还原染料(8)媒介染料(9)硫化染料。 按染料的化学结构特征进行分类,主要类型如下:(1)偶氮类染料分子中含有1个或多个偶氮键Ar-N=N-Ar(2)蒽醌类以蒽醌类及其衍生物为主要发色团的染料或颜料(3)硝基和亚硝基类(4)芳基甲烷类(5)箐类染料(6)靛族染料(7) 硫化染料(8)酞箐染料(9)杂环类染料等。 染料废水主要来源于染料及染料中间体生产行业,由各种产品和中间体结晶的母液、生产过程中流失的物料及冲刷地面的污水等组成。染料工业废水主要可分为:

(1)含盐有机物有色废水。其中无机盐浓度在15%~25%,主要是氯化钠,少量硫酸钠、氯化钾及其它金属盐类 (1)氯化或溴化废水; (2)含有微酸微碱的有机废水; (3)含有铜、铅、锰、汞等金属离子的有色废水; (4)含硫的有机物废水。 1.1.2 染料废水的特点 (1)废水有机物成分复杂且浓度高 由于染料生产流程长,从原料到成品往往伴随有硝化、还原、氯化、偶合等单元操作过程。副反应多,产品收率低,所以废水中有机物和含盐量都比较高,成分非常复杂。废水中含有较多的原料和副产品,如染料浆料、助剂、油剂、酸碱,纤维杂质及无机盐。高浓度染料有机废水中,COD 值高达数十万。 (2)废水量大,色度高,毒性大 染料工业以水为溶剂,分离、精制、水洗等工序排出大量的废水。染料废水中的有毒物质可以分为无机物和有机物。无机有毒物质主要是铜、铬、锌、镉、汞等重金属,和砷、硒、溴、碘等非金属。有机有毒物主要是酚类化合物、取代苯类化合物等。由于染料中间体生产基本原材料是苯、萘、蒽醌类有机物,芳香族化合物苯环上的氢被卤素、硝基、胺基取代以后生成的芳族卤化物、芳族硝基化合物芳族胺类化合物、联苯等多苯环的取代化合物,毒性都较大。废水中含有许多发色基团,因此色度比较高。 (3)废水排放的间歇、多变性 我国染料工业具有小批量多品种的特点,每年要生产十几种甚至几十种产品,而且产品制造大部分是间歇操作,所以废水间断性排放,水质水量随时间变化较大,变化范围也很大。这就给废水处理工程设计、运行管理增加许多困难。

染料废水处理方法

2. 1 物化法 吸附法将多孔性固体与废水接触用物理吸附、化学吸附或交换吸附等方式,将污染物从废水吸附到吸附剂上,从而达到去除的目的。常见的吸附剂主要有活性炭、离子交换树脂、硅藻土、粉煤灰等。在对于染料废水的处理中,使染料废水通过由颗粒状物质(即吸附剂)组成的滤床,染料废水中的染料以及助剂等污染物被吸附在吸附剂表面而被去除。吸附效果很大程度上取决于吸附剂的结构性质以及污染物的结构性质。吸附法比较适合于低浓度染料废水的深度处理,主要优点是投资小,占地面积小,方法简便易行,吸附法还能够去除废水中难生物降解的污染物。 萃取法主要是将与水不互溶,但是对污染物的溶解能力却较强的溶剂(即萃取剂),与废水充分混合,使大部分的污染物转移到溶剂相,再分离废水与溶剂,从而达到净化的效果。主要是利用了有机物在水中和在有机溶剂中的溶解度差异,再将萃取剂与污染物分离,萃取剂可以循环利用,所得的污染物也可以经过进一步处理后变废为宝。但是萃取法比较适于小水量废水的处理,且对成分复杂的难处理染料废水,对萃取剂的要求也很高,费用也会随之大增。因此萃取法仅适用于少数几种有机废水的处理。由于萃取剂总会在水中有一定的溶解度难免会有少量的萃取剂流失,使处理后的水质难以达到排放标准。 膜分离技术应用于染料废水,主要是通过对废水中污染物的分离、浓缩、回收从而达到废水处理的目的。在对染料废水的处理中,应用比较多的是超和反渗透。膜分离技术不需要投加化学试剂,且在处理过程中不产生新的化学物质,避免二次污染,过程简单操作方便,可从废水中回收染料,循环利用。但是膜分离技术存在的最大缺点就是膜通量会随着处理进程延长而下降,更换频率较快,且膜清洗需要一定成本,膜的材质如抗酸碱性、抗腐蚀性等,也会很大程度上影响处理效果。 混凝沉降法 混凝沉降法是目前处理染料废水效果比较稳定、工艺较为成熟的方法。普遍接受的机理有桥联作用、压缩双层、网捕和电中和作用。混凝剂自身特性决定了其沉降性能的好坏,很多环境因素包括温度、pH 和Eh 等则可能对沉降功能起促进或抑制作用。混凝法的主要研究方向是开发有效混凝剂,尤其是有机-无机复合混凝剂。 催化氧化法催化氧化法是通过催化作用加快体系中氧化剂的分解,并使之与水中有机物迅速反应,在较短的时间内致使有机污染物氧化降解。 Fenton 试剂法 以Fe3 + 或Fe2 + 为催化剂,在H2 O2存在时产生的强氧化性,能使许多有机分子氧化,而且反应体系不需要高温高压,反应条件不苛刻,反应设备也比较简单,适用范围较广。Fenton 法的不足之处在于: 氧化能力相对较弱,出水因含大量铁离子而显色。近年来,铁离子的固定化技术,成为Fenton 氧化法的重要方向。 光氧化法 光氧化法是利用光化学反应降解污染物,包括无催化剂和有催化剂参与2 种,前者也称 光化学氧化,后者又称光催化氧化。光降解通常是指有机物在光的作用下,逐步氧化成低分子中间产物,最终生成CO2、H2 O 和其他一些离子,如PO43 -、NO3 -、Cl -等。有机物的光降解过程可分为直接光降解和间接光降解。直接光降解是指有机物分子吸收光能后进一步发生化学反应。间接光降解则是周围环境存在的某些物质吸收光能形成激发态后,再诱导有机污染物产生一系列的氧化降解反应,它在处理环境中难生物降解的有机污染物时更为有效 臭氧氧化法 臭氧的氧化能力极强,除分散染料外,它能够破坏有机染料的发色或助色基团而具有 一定的脱色作用。但是,臭氧的使用会产生一些副产品,尤其要重视的是羰基化合物中的

染料废水浓缩处理

废水来源: 染料加工的四个工序都要排出废水,预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水,染色工序排出染色废水,印花工序排出印花废水和皂液废水,染料废水是以上各类废水的混合废水或除漂白废水以外的综合废水。 苏州毅达机电工程有限公司可根据您的需求提供废水低温蒸发浓缩解决方案。 处理方案: 采用蒸发浓缩处理,废水进入低温真空蒸发器,在真空低温条件下蒸发,水蒸气在抽真空过程中冷凝形成蒸馏水,收集至清水储存罐中;剩余的微量废物做下一步处理。 经过废水处理系统真空蒸馏后残留物最低可减少到原有废水量的5%,水蒸气冷凝后几乎不含任何杂质,可作为工艺水送回到生产过程中。 蒸发处理优势: 1、相较于传统蒸发技术,热泵蒸发技术在能耗上可以节约90%以上;

2、其唯一的热源为电。无需任何蒸汽供热或者作为辅助热源,因而大大节省设备的配套设施的投资及消耗; 3、由于热泵其自身可以同时输出冷媒对物料产生的蒸汽进行冷凝,所以无需任何外部的冷却水供应,因而大大节省设备的配套设施及冷却水和电的消耗; 4、模块化设计。设备结构更加紧凑,占地面积小,组装运行快速方便; 5、超低温蒸发。真空度达45mbar,蒸发温度最低可达32℃。更加适合热敏性物料。对于腐蚀性物料对设备的腐蚀程度降到最低,延长设备的寿命; 6、全自动化控制及运行。相较于MVR蒸发器,其操作简单,控制点少,自动化程度更高,故障率低,运行稳定,维修及保养成本极低; 7、由于其规模效应,热泵蒸发器适用于蒸发量低于1000公斤/小时的工况。这很好的解决了中小型企业在污水处理方面投资大,运行维护成本高等的窘境,为我们中小型企业长远健康发展提供了一个非常经济有效的解决方案; 意大利废水浓缩系统应用广泛,包含: ●废水蒸馏 ●废水浓缩 ●机加工乳化液处理

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