总之, 氧化法是一种优良的印染废水脱色方法,但也有其自身的缺憾。如果氧化程度不足, 染料分子的发色基团可能被破坏而脱色, 但其中的COD仍未除尽; 若将染料分子充实氧化, 能量、药剂量消耗可能会过大, 成本太高, 以是氧化法一般用于氧化- 絮凝或絮凝- 氧化工艺。采用氧化- 絮凝工艺, 目的是通过氧化法将水溶性染料分子变为疏水性或使阳离子染料分子转变为中性, 阴性分子, 以利絮凝除去。与之相反, 采用絮凝- 氧化工艺则是将氧化作为后处理步调, 对印染废水做深度处理经进一步去除残余色度及COD[20]。 3.3.3还原法 还原法度施用还原型脱色剂对直接染料废水进行脱色处理的方法,施用的原料主要是铁屑。铁屑是机械加工过程中的废料, 用于处理印染废水,不仅成本低廉、操作简单, 而且能够获得以废治废的成效。该方法主要基于电化学反应。铁屑是铁-碳合金, 浸入废液后形成无数微小原电池。电极反应产品为Fe2+, H2,OH-, 均具有较高的化学活性, 可有效地脱除废水中的染料分子。其它还原剂有保险粉(+ 活性炭)、亚硫酸及其盐。洪俊明等[21]通过铁屑内电解的巩固A/ O MBR 工艺处理印染废水, 出水的水质中色度的去除率超过90.0 %和COD的去除率达到94.9 %。董永春[22]等采用以含硫还原剂和氢化物引发剂为基础的稳定双组分还原反应系统,处理直接染料染色废水,使之与其中的直接染料发生还原脱色反应,其优点是脱色剂用量少,反应迅速,脱色率高。还原法的主要错误谬误是还原降解产品具有毒性, 必须经过二次处理。如活性炭吸附等, 处理费用增大。 3.3.4高级氧化法 高级氧化法(Advanced Oxidation Processes ,AOPs)脱色被认为是一种颇有前途的方法。所谓高级氧化法如UV + H2O2、UV + O3, 因为在氧化过程中产生羟基自由基(·OH), 其强氧化性使染料废水脱色。经研究发现它对偶氮染料的脱色颇有效, 高级氧化反应随O3和H2O2插手量的增加,其反应速度也随之增加[23]。 在现实生产中与某些化学辅助剂会提高脱色成效, 而且UV + H2O2方法处理偶氮型活性染料产生的降解产品对环境完全无害。最近的研究发现二氯三嗪基型偶氮类活性染料施用UV + H2O2方法脱色也有大好的成效[24]。 氧化剂O3对绝大多数染料的脱色成效较好, 无二次污染, 引入紫外光(UV) 等可加速氧化和提高脱色率。有学者指出O3/UV 对偶氮染料脱色成效好,UV 的引入促使O3在溶液中产生氧化性强的羟自由基。胡文容[25]等指出, 虽超声波几乎不能降解偶氮肿I , 但对O3氧化有明显的巩固作用, 当O3液体浓度为7107mg/ L , 加80w 超声波是超声波协同O3处理偶氮肿的最佳组合, 既可满足90 %脱色率, 又可节省48%的O3。但是目前用O3处理染料废水费用较高, 研发新型臭氧发生器并和UV 或超声波连用以提高效率、减低费用是O3在染料废水处理中推广的前提, O3对COD的去除不抱负。 高级氧化法的对环境污染极小,成效较好,但有一个严重不足之处是处理费用较高, 从而限制了它的广泛施用。 3.3.5超声波氧化 超声波处理印染废水是基于超声波能在液体中产生局部高温、高压、高剪切力,诱使水分子及染料分子裂解产糊口性非常强的氢氧自由基, 对大部门有机污染物有氧化作用并可并增进絮凝;同时,在超声波作用下传质加强,超声空化产生局部高温高压,可大大巩固氢氧自由基对有机物的氧化速度,提高降解效率。 用超声波可以巩固臭氧氧化处理偶氮类染料废水,这是因为超声波空化效应产生高能条件促使臭氧迅速分解,产生大量的自由基,从而使氮类染料脱色。张家港市九州精细化工厂用根据超声波气振技能设计的FBZ 废水处理设备处理染料废水[26],色度平均去除率为97.0 % ,CODCr去除率为90.6% ,总污染负荷削减率为85.9 %。符德学[27]等施用该法处理含碱性湖蓝-5B的印染废水,COD去除率达90.2%,脱色率达到98.3%。刘静[28]等的实验结果表明,超声波与微电场的协同作用大大提高了脱色率,在最佳条件下处理60min,色度去除率可达96.6%。 3.3.6萃取法 萃取是采用与水互不相溶,但能大好溶解污染物的萃取剂,使其与废水充实混合接触后,利用污染物在水中和溶剂中差别的分配比分离和提取污染物,从而净化废水。废水中的酸性染料可用混合胺进行萃取回收,阴离子染料可用离子对萃取法用长碳链去除,萃取剂可用氢氧化钠再生。由邻苯二甲酸与间苯二酚为原料制备荧光黄的生产废水可用N235/煤油系统萃取,其COD去除率可达91-98%,色度去除率为99.8%[29]。 离子对萃取法是一种新的废水脱色方法。该法是将染色残液与一非水溶性有机溶剂一同振荡,当两相分离时,水相中便呈现无色,染料聚积于上层有机相中。只要燃料含有至少一个磺酸基团或者是染料必须是酸性的,那末任何深浓的染色废液均可用此法脱色。该有机相可反复施用数次[30]。离子对萃取法的优点有:液/液相分离工艺简单,能耗低。对于活性染料来说,仅钠盐和钙盐形成的水解产品需处理。萃取剂无需再生来就有可重复施用[31]。 3.4 有生命的物质处理方法 有生命的物质法是利用微有生命的物质酶来氧化或还原染料分子,破坏其不饱和键及发色基团,从而达到处理目的的一种印染废水处理方法。有生命的物质法目前仍是国内外主要的印染废水处理方法。 有生命的物质法的错误谬误在于微有生命的物质对营养物质、PH、温度等条件有一定的要求,难以适应印染废水水质波动大、染料种类多、毒性高的独特的地方;同时还存在占地面积大、管理复杂、对色度和COD去除率低等错误谬误。有生命的物质法处理印染废水的脱色率和COD去除率不高,一般不舒服宜单独应用,可作为预处理或深度处理。 3.4.1传统有生命的物质处理技能 有生命的物质法处理印染废水中,以活性污泥法最为普遍,这是因为活性污泥法具有可分解大量有机物、能去除部门色素、可调节pH值、运转效率高且费用低等优点,但对色度的去除往往不够抱负,因此组合式有生命的物质处理技能是目前印染废水的常用方法。我国有生命的物质法中以表面活性污泥法和接触氧化法占多数,此外,鼓风曝气活性污泥法、喷射的流体曝气活性污泥法、有生命的物质转盘法等也有应用,有生命的物质流化床尚处于试验性应用阶段。 在印染废水处理中,厌氧- 好氧工艺具有的这种奇特降解机理引起国内的广泛关注,并得到了深入的研究和应用,取得了明显的成效[32]。娄金生等在印染废水的处理过程中采用了厌氧- 好氧工艺,取得了良好成效,COD总去除率大于90 % ,脱色率大于95%。
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