漢川市染料廢水深度處理臭氧一體化設(shè)備指導(dǎo)
染料廢水是指用苯、甲苯及萘等為原料經(jīng)硝化、碘化生產(chǎn)中間體，然后再進行重氮化、偶合及硫化反應(yīng)制造染料、顏料生產(chǎn)過程中排出的廢水。由于生產(chǎn)的染料、顏料及其中間體種類繁多，廢水的性質(zhì)各不相同。一般分為酸性廢水，堿性廢水。廢水中含酸、堿、銅鋅等金屬鹽、硫化堿等還原劑、氯化鈉等氧化劑以及中間體等。
染料行業(yè)是工業(yè)廢水排污大戶，具有廢水量大、有機污染物含量高、色澤深和可生化性較差等特點，據(jù)統(tǒng)計正在使用的染料達萬種之多，它們結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生物可降解性低，大多具有潛在的毒性特征，其中很多染料廢水用常規(guī)方法難以達到處理效果。
目前，國際上染料廢水的處理方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法等。
物理處理法中研究較多的有吸附法、膜分離技術(shù)、超聲氣振法、高能物理法和萃取法。
吸附法是物理處理法中應(yīng)用最多的一種方法，工業(yè)上常用的吸附劑有活性炭、活性硅藻土、活化煤、纖維系列、天然蒙脫土以及煤渣等。
常用的化學(xué)法有絮凝沉淀法、化學(xué)氧化法、電化學(xué)法及光化學(xué)氧化法等。
化學(xué)氧化法是目前印染廢水脫色較為成熟的方法，利用各種氧化劑將染料分子中發(fā)色基團的不飽和鍵斷開，形成分子質(zhì)量較小的有機物或無機物，從而使染料失去發(fā)色能力。常用的氧化劑有臭氧、氯氧化劑和Fenton試劑等。
生物處理方法是通過生物菌體的絮凝、吸附或降解功能，對染料進行降解或分離。
臭氧氧化法具有反應(yīng)速度快、無二次污染等優(yōu)點，臭氧對染料廢水色度的去除速率較快，可在極短時間內(nèi)將廢水中染料分子的發(fā)色或助色基團氧化分解，生成小分子量的有機酸和醛類，使顏色得到去除。但臭氧分子的氧化選擇性較高，其產(chǎn)生的少量氧化性能較高的自由基也極容易被生化廢水中的碳酸根等自由基淬滅劑去除;而且直接反應(yīng)的氧化速度較慢，氧化效率不高，臭氧的氧化特性決定了單獨使用臭氧氧化技術(shù)有很大的局限性。
目前，國外的活性炭吸附多用于深度處理。該方法對處理水中的溶解性有機物非常有效。吸附法是利用吸附劑對廢水中污染物的吸附作用去除污染物，吸附劑是多孔性物質(zhì)，具有很大的比表面積，活性炭是目前的吸附劑之一，是由動物性炭、木炭、瀝青炭等含炭為主的物質(zhì)經(jīng)高溫炭化和活化而成，活性炭具有很大的比表面積，在水處理工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用，至今仍是廢水脫色的最好吸附劑，能有效地去除廢水的色度和COD。印染廢水具有較大的色度以及COD值，單獨使用活性炭處理的印染廢水常常不能達到排放標(biāo)準(zhǔn)?；钚蕴刻幚砣玖蠌U水在國內(nèi)外都有研究，但大多數(shù)是和其他工藝耦合，其中活性炭吸附多用于深度處理或?qū)⒒钚蕴孔鳛檩d體和催化劑，單獨使用活性炭處理較高濃度染料廢水的研究很少，而且活性炭價格貴。
酸性紅是一種化學(xué)物質(zhì)，分子式是C20H12N2Na2O7S2。別名：偶氮玉紅;二藍光酸性紅，是通過重氮化4-氨基萘磺酸和4-羥基萘磺酸之間的偶合反應(yīng)制得，屬于一種食用紅色素，具有酸性染料的特性。
經(jīng)初步混凝、生化沉淀的一體化裝置處理后，采用臭氧-粉末活性炭對染料廢水進行深度處理，考察不同反應(yīng)時間、臭氧投加量、粉末活性炭投加量、pH值對于此種染料廢水的色度及COD去除率的影響。
1、材料與方法
漢川市染料廢水深度處理臭氧一體化設(shè)備指導(dǎo)
本研究的染料廢水來源于某家印染廠，該廠排放的廢水含有大量的偶氮染料酸性紅，偶氮染料是印染工藝中泛的一類合成染料，用于多種天然和合成纖維的染色和印花，也用于油漆、塑料、橡膠等的著色。在特殊條件下，它能分解產(chǎn)生20多種致癌芳香胺，經(jīng)過活化作用改變?nèi)梭w的DNA結(jié)構(gòu)引起病變和誘發(fā)癌癥。
實驗設(shè)備采用濟南思達科臭氧發(fā)生器，型號SDK-A-500，臭氧產(chǎn)量為50g/h，臭氧投加濃度0～300mg/L，采用200目優(yōu)質(zhì)粉末活性炭，物化性質(zhì)為：表面積1050～1200m2/g，碘值1000～1150mg/g，水分含量5%～8%。采用禹州迪博牌小型板框壓濾機，型號BAM4/450-30U，過濾面積4m2，過濾壓力0.6MPa。
水質(zhì)檢測指標(biāo)主要有COD、pH值、色度等，采用TR-208B便攜式COD測定儀(深圳同奧科技)，HI98103筆式酸度計(青島路博偉業(yè))。色度的測定方法采用稀釋法。
1.3 具體實驗方法
1.3.1 反應(yīng)時間的確定
取1L的燒杯若干個，注入一體化裝置出水，通過臭氧發(fā)生器投加臭氧，投加量為100mg/L，在反應(yīng)時間分別為10、20、30、40、50、60min的條件下，取1/2出水，靜置1h用于分解水中殘余臭氧。測定COD和色度。
在上述臭氧氧化處理后的廢水中加入粉末活性炭100mg/L，燒杯中持續(xù)攪拌使炭水充分接觸，在反應(yīng)時間分別為10、20、30、40、50、60min的條件下，取1/2出水，待炭層自然沉淀后，取上層清液，測定COD和色度。
通過上述實驗，根據(jù)去除效果確定反應(yīng)時間。
1.3.2 反應(yīng)pH值的確定
自制一套處理能力為100L/h的深度處理裝置，具體工藝流程圖如圖1。工藝流程為：以1.1中所述的不同pH值下的酸堿染料廢水為來源，分別將進水的pH值調(diào)至4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，注入進水池中，經(jīng)提升泵提升至臭氧投加池，此處通過臭氧發(fā)生器投加臭氧，投加量為100mg/L，隨后廢水進入到臭氧反應(yīng)池(停留時間為30min)，此處進行臭氧氧化分解反應(yīng)，反應(yīng)時間為30min，隨后進入粉末活性炭投加池，此處通過計量給料機投加，粉末活性炭投加量為100mg/L，隨后進入粉末活性炭吸附池(停留時間為40min)，進行有機污染物的吸附，反應(yīng)時間為40min，炭水混合物經(jīng)泵輸送到板框壓濾機脫水，經(jīng)炭水分離處理后的廢水排出，廢炭現(xiàn)場收集后外運處置。分別對上述7組實驗的板框壓濾機出水口取出水測定COD、色度值。根據(jù)去除效果，得出臭氧-粉末活性炭聯(lián)合深度處理的pH值。
