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染料废水的物化处理

染料废水的物化处理
染料废水的物化处理

染料废水的物化处理

某染料厂生产中排放三种废水:碱性品红废水,酸性媒介藏青RRN废水和酸性媒介红S—80废水,量小且有机物浓度高,BOD5低但含盐量高,不宜采用生化法处理工艺,故采用工艺简单、占地小、管理方便的物化法。

首先将三种染料废水分别进行自然沉淀,可回收部分染料;然后混合并采用石灰和一种新型混凝剂Xp 的二级混凝沉淀及活性炭吸附相结合的物化法处理。在混凝沉淀阶段,大部分污染物质被去除,后面的过滤和活性炭吸附起到保证出水水质的作用。结果表明,此工艺对染料废水的处理是可行的。

1 试验阶段

1.1 废水来源

该厂生产过程共排放三种染料废水,其废水水质及水量情况见表1。

针对该厂废水处理的现状,从技术经济及运行管理等方面考虑,采用三种染料废水混合后综合治理。废水中含有大量难生物降解的物质,且废水中含盐量高达10×104mg/L,而生化法对含盐量高于3×104mg/L 的染料废水基本上没有降解能力[1],因此选择物化法对其进行处理。

1.2工艺流程

本研究采用工艺流程如图1。

其设备尺寸如表2、表3

1.3 混凝沉淀试验

采用两个混合池交替使用,先在混合池中加石灰调pH值在12左右,再投加Xp2500mg/L,然后流入反应池,反应池出水进入一沉池沉淀,一沉池出水进入快混池,于快混池中加入石灰调整pH至12左右,快混池出水进入慢混池,再投加Xp2500mg/L,慢混池出水进入二沉池沉淀。

1.4 吸附试验

静态试验采用烧杯试验的方法:取若干个烧杯,加入一定量的二沉池出水,再投加活性炭,在DBJ—621定时变速搅拌机上进行搅拌,时间为2h,待搅拌结束后,取下静置,取上清液过滤后测定其COD Cr值。动态试验水样静置后,直接取上清液测定。

动态试验中为了使吸附装置进水水质保持相对稳定,二沉池出水混合后经砂滤柱再进入活性炭吸附柱,其中活性炭吸附采用三柱串联方式。

2 结果与讨论

2.1 混凝沉淀

2.1.1 混合前的自然沉淀

由于三种废水水质极不稳定,故在混合前分别于三个调节池中进行自然沉淀,一方面可稳定水质,去除一部分COD Cr及色度,另一方面可回收废水中所含的有用物质,达到回收与处理兼顾的目的。染料废水自然沉淀随时间变化情况如表4。

由表4可看出,三种染料废水经一段时间的自然沉淀后,COD Cr和色度均有不同程度的下降,对后续处理是有利的。但混合废水放置时间长,COD Cr、色度均增加,这可能是由于染料废水中的物质相互发生偶合等反应的原因。因而废水混合后应尽快处理,不宜久置。

2.1.2 混凝剂的筛选

在药剂选择上进行了聚合氯化铝(PAC)、硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)和新型混凝剂Xp的对比试验。以COD Cr 和色度为主要指标,确定各自的最佳反应条件,最后筛选出对本染料废水COD Cr和色度均具有较高去除率的混凝剂,筛选结果如表5。

由上述结果可看出,Xp虽然投量较大,但价格低廉,且对COD Cr和色度的去除均优于其他两种混凝剂,故选用Xp作为本试验用混凝剂。Xp系列混凝剂在碱性溶液条件下,主要离解成SO2-4、CO2-3、少量的PO3-4、[Al( OH)4(H2O)]-以及Mg(OH)2沉淀。Mg(OH)2沉淀物是良好的助凝剂,能使有机物及无机物发生絮凝反应而去除[2]。同时,由于Xp形成的絮块大而紧密,所以沉淀速度也较快,沉淀物压实而脱水性能良好。

2.1.3 混凝沉淀

根据试验数据,得出不同停留时间T时的COD Cr及色度去除率,结果见图2。

由图2可知,停留时间达到一定程度后,COD Cr和色度的去除率均有所下降,这和混合废水放置时间太长引起COD Cr和色度的增长是一致的。主要原因:一是未被除掉的染料分子之间发生了化学反应,二是被混凝剂及其絮状体所吸附的染料物质解吸重新回到水中。因此,沉淀池停留时间取5~6 h为宜。在流速为15 L/h、停留时间为5.67 h时,试验结果如表6。由表6可见,总COD Cr去除率可达60%,色度去除率可达77.5%。

染料废水水质变化很大,因此试验了不同原水浓度下COD Cr的去除率,结果见表7。

一般废水处理中,往往原水浓度越高去除率亦越高,但本试验结果表明,随着原水COD C r浓度的增加,COD Cr的绝对去除量是增加的,但去除率是下降的。本试验中对COD Cr的去除主要是投加混凝剂产生的絮状物对染料分子及污泥物质的吸附造成,并非破坏了其分子结构,这和有些方法对染料废水的处理是破坏染料分子的发色基团不一样[3]。

2.1.4 污泥处理

本试验中一沉池、二沉池产生的污泥颜色同废水的颜色基本相同,这表明染料分子主要是被混凝剂吸附而去除,因而污泥中含有大量的染料及其中间体。为了防止污泥的二次污染,试验产生的污泥经重力浓缩后与普通的化工原料配比制浆、常温成型、脱模后常温陈化制得建材产品[4]。这样,一方面减少了污染,另一方面为治理厂家增加了经济效益。

2.2 活性炭吸附

吸附剂采用承德燕山活性炭工业公司的片状活性炭。由静态法测定吸附等温线及吸附速度,得到吸附等温式为:

q=0.016 6C1.383 8e(1)

式中q——1 g活性炭吸附溶质量,mg/g

C e——平衡浓度,mg/L

得到的吸附速度方程为:

q=56.148 lgt-28.771 (2)

由静态吸附试验结果设计了活性炭的动态吸附试验。将二沉出水(COD Cr在1600 ~2000mg/L,色度在1万~4万倍)以5m/h的流速通过砂滤柱及活性炭柱,隔一定时间取水样测COD Cr,直至出水COD Cr达200mg/L(作为穿破点)为止,且在运行时间内色度去除率几乎可达100%。由此可知,活性炭去除染料废水有机物和色

度效果较好。

活性炭吸附关系可用Bohart-Adams方程式表示:

ln(c0/c-1)=kNoX/(υ-kc0t) (3)

式中c0、c——进、出水溶质浓度,mg/L

k——-速率常数,L/(g.h)

No——活性炭吸附容量,g/L

X——活性炭吸附床高度,m

υ——进水速度,m/h

t——运行时间,h

由式(3)可以求出临界高度Z0,即t=0时达到穿透点时最小的炭层厚度:

A0=(υ/kNo)ln(c0/c B-1) (4)

式中 C B=200mg/L

将二沉出水分别以3m/h、5m/h、7m/h的流速通过活性炭柱,所得试验数据经整理得到的υ=5m/h时的活性炭固定床出水CODcr与t、X的方程为:

c=c0/[e7.74x-3.906t+1] (5)

2.3 生产设计及调试

根据试验结果设计了生产装置,设计水量为24m3/d,采用二级混凝沉淀,然后经过LLY高效纤维过滤器过滤,最后通过三个串联的活性炭吸附柱(每柱内装活性炭3m,流速为5m/h)。在生产调试和运行中取得了良好的结果,出水可满足国家二级排放标准,表8列出了生产调试结果,表9为验收时的检测结果。在试验阶段未能对硝基苯、苯胺、锌离子等指标进行检测,由表9可看出,该处理工艺对上述污染物质同样具有很好的去除效果。该项目已于1998年12月通过当地环保主管部门的验收。

3 结论

①三种染料废水混合前分别进行自然沉淀是有益的。COD Cr和色度均有所下降,并可回收一部分有用物质,但混合废水不宜久置。

②混凝沉淀中,以石灰及Xp为混凝剂,最佳反应条件为pH=11.8,Xp投药量为2500mg/L。沉淀池停留时间以5~6h为宜。在流量为15 L/h时,COD Cr总去除率可达60%,色度总去除率可达77.5%。

③活性炭在处理染料废水的应用中效果良好。试验得到的流速5m/h时的活性炭固定床穿透曲线为

c=c0/[e7.74X-3.906t+1]。

④试验表明二级混凝沉淀后再经过滤及活性炭吸附的工艺对染料废水的处理是可行的。此工艺经生产调试运行效果良好。

【通用】水和废水物化处理的原理与工艺习题集.doc

《水处理工程》 第一篇水和废水物化处理的原理与工艺 习题集 第二章混凝 1. 何谓胶体稳定性?试用胶粒间相互作用势能曲线说明胶体稳定性的原因。 2. 混凝过程中,压缩双电层何吸附-电中和作用有何区别?简要叙述硫酸铝混 凝作用机理及其与水的pH值的关系。 3. 高分子混凝剂投量过多时,为什么混凝效果反而不好? 4.为什么有时需要将PAM在碱化条件下水解成HPAM?PAM水解度是何涵义? 一般要求水解度为多少? 5.混凝控制指标有哪几种?为什么要重视混凝控制指标的研究?你认为合理的 控制指标应如何确定? 6.混合和絮凝反应同样都是解决搅拌问题,它们对搅拌有何不同?为什么? 7.根据反应器原理,什么形式的絮凝池效果较好?折板絮凝池混凝效果为什么优 于隔板絮凝池? 8.采用机械絮凝池时,为什么要采用3~4档搅拌机且各档之间需用隔墙分开? 9.试述给水混凝与生活污水及工业废水混凝各自的特点。 10.某粗制硫酸铝含Al2O315%、不溶解杂质30%,问:(1)商品里面Al2(SO4)3和溶 解杂质各占的百分数;(2)如果水中加1克这种商品,计算在水中产生的 Al(OH)3、不溶解杂质和溶解的杂质分别重多少? 11.For a flow of 13500 m3/d containing 55mg/L of suspended solids, ferric sulfate is used as a coagulant at a dose of 50mg/L (a) Assuming that there is little alkalinity in the water, what is the daily lime dose? (b) If the sedimentation basin removes 90% of the solids entering it, what is the daily solids production from the sedimentation basin? 12.隔板絮凝池设计流量75000m3/d。絮凝池有效容积为1100m3。絮凝池总水头 G值各为多少?(水厂自用损失为0.26m。求絮凝池总的平均速度梯度G值和T 水量按5%计) 13.某机械絮凝池分成3格。每格有效尺寸为2.6m(宽)?2.6m(长)?4.2m(深)。

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

染料废水脱色处理工艺

染料废水脱色处理工艺 聚合氯化铝(PAC)是一种广泛使用的无机絮凝剂,印染废水经生化处理后色度往往难以达标,采用PAC 进行深度脱色处理效果较好, 但其存在用量大,水中残留铝对环境有害,形成的絮体结构松散,沉降性能欠佳,水力冲击下容易返浑等缺点〔1〕?目前改性硅藻土也常用于染料废水的脱色〔2〕,硅藻土廉价无毒,适应性强,但吸附性能与活性炭相比还有差距,且多呈粉体难以固液分离?采用改性硅藻土复配聚合氯化铝絮凝剂处理染料溶液, 可以获得结构密实的絮体,提高脱色效率,改善沉降性能,减少PAC用量从而减轻Al3+溶出对环境造成的危害, 由于硅藻土价格低廉,同时也可降低水处理成本? 1 实验部分 1.1 材料与仪器 材料:硅藻土,化学纯,质量分数(以Si 计)为88%;聚合氯化铝,质量分数(以Al2O3计)为10%?以上材料均来自常州友邦净水材料有限公司?商品活性艳红? 仪器:721 分光光度计,上海精密科学仪器有限公司;MY3000-6 智能型混凝试验搅拌仪,潜江梅宇仪器有限公司;pHS-3C 型酸度计,上海虹益仪器仪表有限公司? 1.2 硅藻土改性方法 将硅藻原土用0.1 mol/L 的稀HCl 溶液浸泡24 h,然后用去离子水冲洗?烘干,在450 ℃下焙烧1 h 至微呈粉红色,备用? 1.3 絮凝剂复配方法 将聚合氯化铝在85 ℃下烘0.5 h, 然后与改性硅藻土按照一定的质量比混合后反复研磨,即得复合絮凝剂? 1.4 脱色率测定 活性艳红浓度采用分光光度法在540 nm 波长处测定? 脱色率=(C0-C1)/C0×100% 式中: C0———活性艳红初始质量浓度,mg/L; C1———处理后活性艳红质量浓度,mg/L? 1.5 沉降性能测定 用沉降时间表征沉降快慢?沉降时间是指搅拌停止后,污泥和液面之间形成明显的分界面所需时间?絮体的紧密程度用污泥沉降比表征?将反应悬浊液倒入250 mL 量筒中静置1 h,测得污泥体积与原浑浊液体积之比即为沉降比? 2 结果与分析

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:

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

膜法染料废水处理工艺研究

世界上的水资源本就十分有限,染料废水的排放除了对环境造成污染,对于水资源的影响也是十分严重的。为了保护国家水资源和保护人类生存的环境,染料废水的治理刻不容缓。近几年来,我国在染料废水的处理上取得了不少突破,出现了不少新的染料废水处理技术,如何根据废水特点选择最恰当的处理技术并发挥其最强效果成为废水治理的关键。其中膜法染料废水处理技术受到了不少机构的青睐,其应用也愈加广泛,本文正是针对此技术展开详细研究。 一、染料废水相关概论 (一)染料废水的特点 纤维种类、加工工艺、染化料种类等是影响染料废水水质的重要因素,不同情况下的染料废水的污染物组成不同。通常来讲,染料废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点,处理起来比较困难。传统废水处理技术根本不能完全去除水中污染物,例如化学沉淀和气浮法等方法对这些染料废水的 COD 去除率也仅仅在 30%左右。 一般染料废水pH值为6~13,色度可高达1000倍,CODC r为400~4000mg/L,BOD5 为100~1000mg/L,染料废水一般具有污染物浓度高、种类多、含有毒害成份及色度高的特点。根据染料废水的处理难度可以将其分三类: 第一类是高浓度染料废水,这一类废水主要指的是机织布的褪煮漂废水、牛仔线的浆染废水、印花废水、蜡染废水、碱减量废水和绣花废水等。第二类是中等浓度染料废水,主要包括毛织物染色、针织染色、丝绸染整、缝纫线染色及拉链染色等。第三类是低浓度染料废水,比如牛仔服饰洗漂等产生的废水。 (二)染料废水的具体来源 染料废水的具体来源主要有:染料中的化学元素的沉积、染料中有毒元素的积累、放射性元素辐射等方面。工业企业在进行染料压滤作业时,或者清洗板框压滤机的时候,容易产生一定的染料废水。这些染料废水中的染料色素、悬浮物、氨氮元素等的含量较高,长期积累之后容易导致整体需氧量增加,会对周围水质造成辐射性污染,从而加剧环境污染问题。 二、膜法染料废水处理工艺的重要性 (一)染料废水处理的必要性 染料废水未经处理排放至天然水体之后,由于染料废水的整体温度偏高,其内部所含的有机物会迅速消耗自然水体中的氧气,在缺氧条件下,自然水体容易发生厌氧分解进而生成

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,

物化法、化学法、生物法对含油废水的处理

物化法、化学法、生物法对含油废水的处 理 随着经济和工业的快速发展,石油化工,金属工业,机械工业,食品加工等行业也在快速发展,进而产生了大量的含油废水。据统计,世界上每年至少有500~1000 万t 油类污染物通过各种途径进入水体[1],它已严重影响,破坏了环境,并且危害人体健康。含油废水是一种量大面广且危害严重的工业废水,具有COD,BOD 值高,有一定的气味和色度,易燃,易氧化分解,难溶于水的特点。 含油废水的处理方法根据其成分以及作用原理一般可以分为:物化法、化学法、生物法,但各种方法都有其局限性,在实际应用中通常将几种方法联合分级使用,从而实现良好的除油效果。文章主要从物化法、化学法、生物法三方面介绍了含油废水的处理。 1.1 物理化学法 1.1.1气浮法 气浮法是向废水中通入空气,利用油珠粘附于高度分散的微气泡后使浮力增大,进而上浮速度提高近千倍,因此油水分离效率很高。它可用于水中固体与固体、固体与液体、液体与液体乃至溶质中离子的分离[2]。 同时混凝剂的加入对气浮法处理含油废水的效率也有影响。魏飞等[3]采用溶气气浮模拟装置,研究了混凝剂投加量对除油效率的影响,指出在pH=8.0,溶气压力为0.30 MPa,溶气水流量为80 L/h的条件下,随着混凝剂的增加,除油率呈先升后降趋势。投药量在50~70 mg/L时,除油率最高且稳定。 此外,将气浮法与磁分离工艺联合起来处理含油废水以成为一个新的发展方向,杨瑞洪等[4]采用气浮—磁分离工艺处理某石化企业含油废水,其中气浮单元作为预处理主要用于去除分散油和部分乳化油,磁分离单元作为深度处理去除乳化油和部分溶解油,结果表明,此种方法除油率高,除油效果显著稳定。 1.1.2吸附法 吸附法是利用多孔固体吸附剂对含油废水中的溶解油及其它溶解性有机物进行表面吸附。活性炭是最常用的吸附剂,其吸附能力强但成本高,再生困难,加之吸附有限,限制了其应用[5],因此寻求合适的吸附剂成为目前迫待解决的问题。 连少伟等[6]将ST粉煤灰改性后处理含油废水,结果表明,改性粉煤灰用量为100 g/L、

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。

某印染厂废水处理工艺设计书

某印染厂废水处理工艺设计书 1.2水质水量基本情况 某印染厂有职工2500人,该厂印花生产线年生产能力为9000万米,生产过程中主要采用印地可素、纳夫妥、硫化和少量分散染料等还原性染料。所产生的主要废水是退浆漂炼废水、印花废水和料房冲洗水,分别由1#、2#、3#出水口排出,各出水口排水量逐时变化情况的实测结果列于表1,其混合废水经24小时的逐时取样混合后实测如表2所列。目前,该废水未经处理就排入附近河道,对河道造成了严重的污染。为此,该厂拟建造一废水处理站对该厂生产废水与生活污水一起进行处理(该厂位于老城区,下水道系统尚未完善)。根据上述的情况,拟建9020m3/d污水处理设施,建后排放水达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准。 (1)拟建废水处理站西郊500米左右为河道,该河道95%保证率枯水量为195m3/h,流速为1.4m/s,夏季温度为17℃,水中溶解氧含量为7mg/l,BOD 为 5 2mg/l,最高洪水位(95%保证率)为189.89米。上游1公里以无用水点,下游10公里处有分散饮用水源。 (2)该印染厂位于江南某镇,该地区的夏季主导风向为东南风。废水处理站区地下水水位标高为190.50米(吴凇标高),站区地质情况符合施工要求。(3)该厂可提供的用地面积为120×120米,场地基本平坦,其地面标高为192.00米(吴凇标高)。混合废水自处理站区东南角进入,废水进水总管标高为188.00米(吴凇标高)。 (4)废水处理站建设用各类建材均有供应。 (5)废水处理站所需用电由该厂供应。处理站设计中可不考虑机修车间,食堂和浴室等公共设施由厂方统一解决。 1.3污水处理方案的比选及确定 目前,印染废水的处理工艺主要有以下几种: 1、厌氧-好氧生物处理组合工艺; 2、吸附-生物降解工艺; 3、膜生物反应器 1.3.1 A/O工艺

危险废物处置中心废水物化处理工艺探讨

危险废物处置中心废水物化处理工艺探讨 随着经济的不断发展,各种废弃物问题日益严重,尤其是废水处理问题更加的严峻。在危险废物处置中心的废水由于其来源非常的广泛,废水水质呈现不确定性,因此在进行废水处理的过程中要先进行物化预处理,然后在进入后续的具体处理工艺中,物化预处理工艺具有较强的广谱性。基于此,本文从废物处置中心的废水处理工艺出发,着重分析其中的物化处理工艺,旨在更好的保证废水处理质量。 标签:危险废物处置中心;废水处理工艺;物化处理工艺;应用 0 引言 危险废物处置中心顾名思义指的就是对人们生产生活中产生的具有危险性的废弃物进行处理。它的重要工作任务就是物化处理低热值废物或废液、燃烧可燃性危险物以及固化、填埋无机的危险废弃物等。其中由于危险废物处置中心的废水来源较广,其水质存在很大的不确定性,处理难度较大,处理工艺较为复杂,因此在处理设计的选用中应该具有较强的适应性和稳定性,而物化处理工艺满足废水处理工艺的要求,并且在废水处理中占据重要的地位。 1 危险废物处置中心废水处理工艺 危险废物处置中心的废水来源渠道主要是废物运输车辆的洗车水、焚烧车间的冲洗水、安全填埋场的渗透液、化学实验楼的废水以及许多重金属废液、生活污水等。因为危险废物处置中心的废水来源渠道十分的广泛,使废水的稳定性较差,污染成分较为复杂,并且一般都含有较多种类的重金属,无法直接采取生化措施。因此,当前的危险废物处置中心的废水处理工艺基本上都是采取“物化处理+生化处理+深度处理”的工艺流程,并且对重金属含量较高的废水尤为的有效。首先废水进入物化阶段,剥离废水中的重金属离子,之后在通过生化处理,移除废水中的COD、BOD5等污染物,最后通过深度处理,使废水达到最后的处理标准。 危险废物处置中心的废物物化处理工艺的主要任务就是剥离废水中的重金属离子,使废水水质趋于稳定。在对大量的重金属废水研究以后,可发展物化处理工艺中电解还原法、离子交换法、反渗透和电渗析法以及铁盐-石灰法,都是应用效果较为明显的物化处理方法,其中铁盐-石灰法的综合性能是最好的,其应用也最广泛。 上文中已经提出生化处理工艺的主要作用就是消除废水中COD、BOD5等污染物,并且还具有较多的应用方法,例如活性污泥法、曝气生物滤池、生物接触氧化都属于生化处理工艺,在选用具体的处理方法时应该根据废水的具体水质要求。

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

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

有机染料废水处理技术

有机染料废水处理技术 精细化工的快速发展给人类衣食住行提供巨大便利的同时,也为环境保护带来极大挑战。其中染料工业的生产废水已成为当前主要的水体污染源。在纺织印染过程中,每年约消耗300000t各种不同染料,其中约有60%~70%属于偶氮染料。偶氮染料是一种易于合成、着色能力强、使用广泛的有机染料。大多数的偶氮染料结构复杂,且很难被生物降解。未经处理的偶氮染料废水排入自然水体后,不仅影响水体透光性导致视觉污染,而且大部分偶氮染料具有致癌致突变作用,经过食物链富集进入人体后,还会引发各种疾病,因此偶氮染料废水成为工业废水处理的重点和难点。 近年来,多种方法已应用到有机废水处理领域,其中高级氧化技术(AOPs)因具有处理效率高、降解较彻底、二次污染少等优点而备受关注。高级氧化技术又称深度氧化技术,是在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下产生具有强氧化能力的羟基自由基(.OH),使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质的技术,包括湿法空气氧化法、超临界水氧化、芬顿氧化、光催化氧化、臭氧氧化法、等离子体技术等,虽然它们的反应机理不相同,但都主要通过产生羟基自由基来氧化有机物,并将之矿化成二氧化碳和水。其中,低温等离子体氧化技术不仅富集了具有强氧化性的自由基以及激发态的原子、分子等高活性粒子,可使难降解有机物分子激发、电离或断键,而且氧化过程中还伴随有紫外光辐射、冲击波等物理化学效应,可以加速有机物的降解。目前应用于废水处理的低温等离子体技术主要有电晕放电、辉光放电、滑动弧放电和介质阻挡放电。刘丹等采用双杆介质阻挡放电装置进行了降解酸性大红GR的试验,研究结果表明放电间距为4mm时,放电稳定均匀,能产生较大面积的放电,当能量密度为73.83kW.h.m-3时,50mL初始质量浓度为30mg/L的废水溶液降解率达到70.0%,但是该装置处理水量较少并且能量浪费明显,能量效率仅为2.84mg.kW-1.h-1。MonicaMagureanu等采用多线-板结构反应器采用电晕放电形式进行了处理亚甲基蓝的试验,模拟废水水量为35mL,初始浓度50mg/L,峰值电压17kV,放电频率27Hz,经过10min处理后完全脱色,但是同样该装置处理水量较少,能量效率达到1.3g.kW-1.h-1。纳秒脉冲电晕放电技术由于其脉冲上升沿极短,对产生自由基无用的离子等重粒子尚未加速脉冲就已停止,能量集中作用在自由电子上,可以得到丰富的高能电子,并且避免放电空间焦耳热生成的问题,具有较高的能量利用效率。 采用火花开关的脉冲放电等离子体系统中,最基本的电路是高压电容通过火花开关向反应器放电。Yan等开发的基于传输线变压器(TLT)的脉冲功率系统是极具工业应用前景的技术方案。TLT与传统磁芯脉冲变压器相比,在上升时间、脉冲畸变程度、耦合系数及频率响应等方面具有优势。TLT的基本思想是利用输入与输出端的阻抗变换,来实现电路参数的转换。为了在等离子体产生系统中获得更高的放电电压,通常在TLT的输入端采用并联形式,每级传输线的输入波形相同,而在输出端采用串联形式,这样可以在反应器负载上实现倍压效果,提高电压等级。 本文试验采用基于TLT的重频高压纳秒脉冲电晕放电等离子体处理酸性红73染料废水,自主设计一套水循环式多针-网结构反应装置,测量了不同输入电压下高压电容电压和反应器负载电压,探讨了等离子体处理时间、染料初始质量浓度、放电电压、放电频率等因素对于废水溶液脱色的影响,同时测定了脱色过程中活性物质过氧化氢浓度变化。 一、试验材料和方法 1.1试验装置 重频高压纳秒脉冲电晕放电等离子体处理酸性红73染料废水的实验装置如图1所示,主要包括初级充电电源、高压电容、火花开关、TLT、水处理反应器以及废水循环系统六个模块。高压电容容值为1.3nF,火花开关导通时电容放电,形成纳秒脉冲电压信号。火花开

染料废水处理技术

染料废水处理技术 近年来,水污染日益严重,而目前传统的水处理方法难以处理水体中难降解的有机物(如染料和药物等)。因此,越来越多的学者研究了许多新方法来解决难降解有机物造成的水污染问题。染料在染色、涂料、颜料和纺织等领域被广泛使用,是造成水污染的一大原因。染料的化学结构复杂、有生物毒性且难于用传统的方法降解。亚甲基蓝(methylene blue , MB )作为一种偶氮染料在印染和纺织工业中应用广泛,因而被广泛的研究。 高级氧化技术(advanced oxidation processes , AOPs)作为难降解有机废水的一种有效的处理方法,近年来受到越来越多的关注。 AOPs是一种基于轻基自由基(·OH)氧化的技术,·OH具有仅次于氟的氧化势(2. 80 eV ),几乎可以无选择性氧化所有有机物,直至将有机物矿化成H2O,CO2和无机盐。目前,研究比较广泛的AOPs有光催化、 Fenton、光催化臭氧化、等离子体等,以及它们的协同技术。 等离子体尤其是低温等离子体技术,能原位产生·OH、H2O2、O3 、HO2·和·O等高能电子等活性物质,同时伴随着液电空穴、冲击波和紫外光辐射等物理效应。该技术是集多种AOPs的优点于一身的高级氧化技术。介质阻挡放电(dielectric barrier discharge , DBD)等离子体是低温等离子体的一种,具有电子密度高、放电均匀稳定等特点,受到广泛的重视。DBD反应器是在放电空间中插入绝缘介质的放电反应器,主要有板一板式和线一环式2种形式。阻挡介质即可以覆盖在电极表面,也可悬挂于放电空间中,形成电子密度较高的、均匀稳定的放电。 采用新型的双气室DBD等离子体反应器降解MB溶液,与传统板一板式DBD放电反应器相比,新设计的反应器增加了曝气,同时增加了一个气室。当两电极之间施加高压电时,放电在上、下气室同时发生,活性物质在两个气室和溶液中产生。产生的活性物质可以同时处理液层上下两个表面的有机物,同时由于曝气的作用,下气室产生的气体(主要是臭氧、含氮的氧化物)必须要经过溶液才能离开反应器,增加了活性气体在溶液中的停留时间,同时加强了气液相传质。本文研究了在新型双室DBD等离子体反应器中,液体体积、下气室高度、输入功率、初始pH、初始浓度和曝气种类对亚甲基蓝降解效率和溶液COD的影响。同时分析了MB的降解产物,初步提出了MB的降解机理。 1实验部分 1. 1实验装置 实验采用图1所示的石英DBD反应器,外径140mm,内径134 mm,高度100 mm,底板厚2 mm,内部有4个长度为15 mm直径为6 mm的石英柱8固定在反应器内壁用来支撑曝气板。反应器壁上有2个石英制成的进气管3,实验气体(空气,O2)由2个进气管进入反应器。

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