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染色機在印染過程中的廢水處理技術(shù)

出處:無錫佳富機械設備科技有限公司  關(guān)鍵詞:染色機  發(fā)布日期:2014-07-29  
摘要:染色機在印染過程中的廢水處理技術(shù)


1.根據(jù)**環(huán)保總局對我國水環(huán)境污染現(xiàn)狀的統(tǒng)計與調(diào)查?,我國的江河、湖泊及近海流域已普遍受到不同程度的污染,總體上呈現(xiàn)加重的趨勢,造成污染加重的主要因素是工業(yè)廢水和生活污水。紡織印染工業(yè)在生產(chǎn)過程中排放大量的廢水和廢渣會對環(huán)境產(chǎn)生污染,其中以印染行業(yè)生產(chǎn)過程中排放的廢水對環(huán)境的污染**為嚴重。據(jù)不完全統(tǒng)計,全國由染色機應用于印染廢水每天排放量為(3~4)×106m ,占全國工業(yè)廢水總排放量的35%,并以1%的速度逐年增長 。排放的廢水中含有纖維原料本身的夾帶物,以及加工過程使用的漿料、油劑、染料和化學助劑等,具有生化需氧量高、色度高、pH值高、難生物降解多變化的“三高一難一變”特點。廢水中殘存的染料組分,即使?jié)舛群艿?,排入水體也會造成水體透光率和水體中氣體溶解度的降低,會影響水中各種生物的生長,從而破壞水體純度和水生生物的食物鏈,**終將導致水體生態(tài)系統(tǒng)的破壞。因此,印染工業(yè)廢水的脫色治理問題,已成為當今國內(nèi)外環(huán)境工程界急需解決的一大難題。處理印染廢水常用的方法大致分為三種嵋 :①基于天然礦物質(zhì)多孔材料吸附和膜分離技術(shù)的物理方法②基于膠體化學理論,采用混凝手段的化學方法;③利用微生物新陳代謝作用去除廢水中的有機物的生物方法。
2 物理處理法
物理脫色法主要有吸附法、萃取法、膜分離法等。在物理方法中吸附脫色用的**多,即利用多孔性的固體介質(zhì),將染料分子吸附在其表面,從而達到脫色的效果。吸附劑包括再生吸附劑如活性炭、離子交換纖維和不可再生吸附劑如各種天然礦物(膨潤土、硅藻土)、工業(yè)廢料(煤渣、粉煤灰)及天然廢料(木炭、鋸屑)等。這種方法是將活性炭、粘土等多孔物質(zhì)的粉末或顆粒與廢水混合,或讓廢水通過其顆粒狀物質(zhì)組成的濾床,使廢水中的污染物質(zhì)被吸附在多孔物質(zhì)表面上或被過濾而除去。Saito等 用印度尼西亞稻草在ZnC12活化下制備活性炭,再經(jīng)過化學或加熱處理得到表面改性的活性炭(SMAC),溫條件下SMAC對廢水中的染料吸附較好;Mckay等 研究發(fā)現(xiàn)活性炭對藏紅T和一種堿I生染料的單層吸附容量分別為3 9 1 0mg/g和1 240mg/g,且染料的初始濃度、活性炭的粒徑和攪拌速度對吸附效率有重要的影響。膜分離技術(shù)是近幾十年來發(fā)展起來的一類新型分離技術(shù),以選擇透過性膜為分離介質(zhì),在膜兩側(cè)加以某種推動力時,原料側(cè)的組分選擇性的透過膜,從而達到分離或提純的目的。應用于染料廢水的膜技術(shù)主要是超過濾、納濾和反滲透。Jiraratananon等 用Nitto Denko公司生產(chǎn)的荷負電的ES20和ES90納濾膜以及電中性納濾膜NTR一729HR對活性染料的截留行為進行研究,Es0LES9納濾膜對染料的截留率都達到9 9% 以上;NTR一729HR納濾膜對染料和鹽的截留率都低于荷負電的ES20和LES90膜。萃取是采用與水互不相溶,但能很好溶解污染物的萃取劑,使其與廢水充分混合接觸后,利用污染物在水中和溶劑中不同的分配比分離和提取污染物,從而凈化廢水。
3 化學處理法
印染廢水脫色的化學方法主要有混凝法、氧化法、還原法、電化學法等。印染廢水混凝脫色機理是以膠體化學的理論為基礎的。 昆凝劑首先在水中發(fā)生水解、聚合等化學反應,生成的水解、聚合產(chǎn)物再與水中的膠粒發(fā)生靜電中和、粒間架橋、粘附卷掃等作用生成粗大的絮凝體再經(jīng)沉淀除去?;瘜W氧化法是一種有效的印染廢水脫色方法,但如果氧化程度不足,染料分子的發(fā)色基團可能被破壞而脫色,但其中的COD未除盡;若將染料分子充分氧化,能量、藥劑量消耗可能會過大,成本太高,所以氧化法一般與絮凝工藝相連。杜桂榮等人 運用Fenton試劑對含活性染料X一3B模擬廢水進行混凝前的處理。他們針對1000mLCOD為60mg/L的X一3B模擬廢水,調(diào)節(jié)pH值為3~4,以0.3mL30%過氧化氫和200mg硫酸亞鐵組成Fenton試劑,進行氧化之后再進行混凝,此時模擬廢水的脫色率和COD去除率均達到89%以上。研究表明,F(xiàn)enton氧化法與混凝法兩段工藝的連用,首先將以真溶液溶解態(tài)存在的染料分子降解為以懸浮態(tài)存在的小分子,此時混凝劑才能夠有效地發(fā)揮作用。光催化氧化法是利用某些物質(zhì)在紫外光的作用
下產(chǎn)生自由基,氧化染料分子而實現(xiàn)脫色。目前,已研究過的半導體光催化劑有TiO 、CdS、Fe O,、SnO2、WO3等。GaryA.Epttng等”馴采用納米TiO2與可見光光誘導漂白8種類型的1 5種染料,分析得到這8種類型染料的脫色順序:靛藍染料 菲染料>三苯甲烷染料>偶氮染料 喹啉染料>口占噸染料 噻嗪染料>蒽醌染料。C.M.So等¨ 用光催化氧化降解普施安紅MX-5B偶氮染料發(fā)現(xiàn):紫外光光照80min即可使染料礦化90%。還原法是使用鐵屑,將含碳鐵屑浸于電解質(zhì)溶液中,形成了無數(shù)個微小的碳鐵原電池,陰*產(chǎn)生的二價鐵、氫氧根及新生態(tài)氫具有較高的化學活性,與染料發(fā)生氧化、還原、吸附、絮凝等作用。還原法**大的特點是能明顯的提高廢水的B 0 D/COD,增加了廢水的可生化性,因此作為生化工藝的預處理具有明顯的優(yōu)點。電化學法處理水,實質(zhì)上是直接或間接地利用電解作用,把水中的污染物去除或把有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒或低毒物質(zhì),其中內(nèi)電解法**廣泛的是鐵屑炭法。
4 生物脫色法
生物法就是利用微生物的新陳代謝作用去除廢水中的有機物¨引。常用的微生物處理方法有好氧處理、厭氧處理和好氧一厭氧處理。好氧處理是在有氧條件下¨ ,利用好氧微生物(包括兼性微生物)的作用來去除廢水中的有機物。傳統(tǒng)的活性污泥法,隨著染料分子抗生物降解性能增強,可生化性變差,對染料廢水的脫色能力下降。
生物膜法使降解微生物細胞固定在填料上,微生物附著于填料生長、繁殖,在其上形成膜狀生物污泥。與常規(guī)的活性污泥法相比,生物膜具有生物體積濃度大,存活世代長,微生物種類繁多等優(yōu)點,尤其適于特種菌在廢水體系中的投加使用。厭氧一好氧處理工藝¨ 能在一定程度上彌補好氧工藝的不足。難降解染料分子及其助劑在厭氧菌的作用下水解、酸化而分解成小分子有機物,接著被好氧菌分解為無機小分子。厭氧段COD去除率大于60%,色度去除率80%~90%;經(jīng)過好氧處理總COD去除率85%90~o,總色度去除率為96%左右。安虎仁等¨ 利用厭氧一好氧工藝處理染料工業(yè)廢水,在進水條件C0D約為1 200mg/L,色度500倍、厭氧段有機負荷(COD)<5.3kg/(m ·d)和水力停留時間6~1 2 h,好氧段水力停留6.5下,出水C O D<200mg/L,色度<50倍;戚新 開發(fā)了氣浮一厭氧一好氧處理工藝,應用于規(guī)模為500m /dSJ N染廢水
處理工程中,厭氧HRT為20h,兼氧好氧HRT為14h,進水為2 883mg/L,經(jīng)處理后氣浮出水為1 539mg/L,厭氧池出水為1 192mg/L,好氧池出水為225.3 mg/L,總?cè)コ蕿?2.2%。隨著環(huán)境工程技術(shù)的發(fā)展,流化床技術(shù)也應用于廢水生物處理中。生物流化床具有BOD容積負荷高,處理效果好,占地少以及投資省等優(yōu)點。傳統(tǒng)
的生物法對于廢水中的COD和色度去除率都很低,國內(nèi)外**在尋求新型生物處理工藝、篩選高效脫色菌方面進行了大量研究。Willmott N J等? 分離的腐敗謝瓦納拉菌能夠分離印染廢水中9 5%的活性染料和蒽醌染料,在pH值為8,溫度為35℃時效果達到**佳。Meehan C等H剮篩選得到的偶氮還原類芽胞肝菌能夠在24h內(nèi)脫掉98%的顏色。染料是一種難降解的有機物,其生物降解過程需要多種酶共同參與。對于單株純培養(yǎng)的菌種來說,一般只是將發(fā)色基團打開,中間產(chǎn)物如苯胺類致癌物質(zhì)很難進一步降解,即使經(jīng)過馴化和篩選,也難以在同一微生物體內(nèi)產(chǎn)生高活性的多種酶” 。在共代謝比較活躍、生物降解及礦化程度都有增長的情況

 

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