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二氧化氯在印染废水处理中的应用

印染废水是我国目前主要的有害、难处理工业废水之一,主要污染物有染料、浆料、助剂、纤维杂质、油剂、酸碱以及无机盐等。其特点是废水量大、水质复?#21360;?#26377;机物浓度高、难生物降解、色度深、水质变化快而无规律等特点,其中尤以染料的污染最为严重。其残存的染料组分即使浓度很低,?#19981;?#36896;成水体透光?#24335;?#20302;,导致生态环境的破坏。

    目前国内处理印染废水多以生化法为主,?#34892;?#20063;辅以化学法,但普遍存在处理投资费用大、运行成本高、处理效果不?#36873;?#33394;?#28909;?#38500;困难?#28909;?#28857;。在此基础上,采用物理和化学处理法的研究也比较多[1]。通过混凝沉淀[2]、化学氧化[3]、吸附[4、5]及膜技术[6]?#26579;?#21487;去除一定的COD和色度,其中氧化法对去除度最为明显。但由于氧化副产物(如有机卤代物和环氧化合物)或者运行费用等问题使氯和臭氧的使用受到了限制。

    二氧化氯作为一种具有强氧化性和氧化过程中很少有有机卤代物产生的氧化剂[7]在水处理的氧化消毒及造纸、纸浆工业的漂白等行业已经广泛使用。近年来人们对新型氧化剂Cl02在处理废水方面进行了研究,并有用Cl02,直接处理印染废水的报道。本文对二氧化氯在印染废水处理中的应用研究的现?#30784;?#20316;用机理及发展趋势作一综述和探讨。

    1 Cl02的性质及其脱色机理

    1.1 Cl02的性质

    Cl02是一种类氯性气体,溶于水后随浓度的提高颜色由黄绿色变为橙红色。在20cc、大气压力下,水中二氧化氯的质量浓度为70mg/L。二氧化氯气体在室温条件下可压缩为液态密度为2.4kg/L,沸点11 oC,熔点一59cc。Cl02极不稳定,易挥发,易分解,一般需将C10,先制成稳定性水溶液,在使用现场再配?#36816;?#24615;活化剂后使用或采取C10:发生器现场发生直接投加。用于饮水和污水处理?#20445;?a href="http://liaozhai.pujia.com/search-thread-二氧化氯-1.html">二氧化氯以溶液形式使用。

    1.2 Cl02的脱色机理

    Cl02处理印染废水主要是氧化破坏染料的发色基团和助色基团,达?#36739;?#33879;的脱色效果。在一定条件下,二氧化氯可与DPD(N,N一二?#19968;?#23545;苯二胺)、甲酚红(邻甲酚磺酞)、氯酚红(二氯磺酞)、酸性靛蓝(5,5一靛蓝二磺酸?#20301;?#38747;?#24230;?#30970;盐)、丽丝胺绿B(?#25216;?#28919;染料)、罗丹明B(四?#19968;?#32599;丹明)和亚甲蓝等显色剂发生脱色反应。酸性靛?#23545;趐H<4?#20445;?#21487;以与氧化剂二氧化氯发生断键反应,而生成稳定化合物靛红C8H5NO2。二氧化氯除与酸性靛蓝等染料发生反应外,还与许多直接染料和活性染料反应,而使染料褪色。利用二氧化氯的这一性质,可将二氧化氯用于处理印染废水。目前,利用二氧化氯来处理印染废水已得到一定的进展,尤其在脱色方面去除率高,因而是具有广阔的推广应?#20204;?#26223;的。

    2 二氧化氯在印染废水处理中的应用

    2.1 直接处理印染废水

    王福祥等[8]人曾在南京市大厂区麒麟华洋印染公司进行试验,通过用二氧化氯处理印染废水,脱色率和COD去除率分别达到97.5%和80.3% ,处理后的废水指标完全符合国家排放标准。

    林大建[9]利用二氧化氯作为强氧化剂对漂染废水中的有机物进行氧化分解,试验结果表明:对COD的去除率>78% ,对色度的去除率>95% ,水的循环利用率可达72% 。

    邓丽等人[10]利用Cl02进行印染废水脱色的试验结果表明:两种活性染料(活性艳红X一3B、活性艳红K一2BP)的模拟废水均极易被C10 氧化脱色,?#27604;?#26009;与二氧化氯的量浓度比为1:0.24?#20445;?#20004;种活性染料的脱色率均可超过90% ;在二氧化氯的?#25239;皇保?#33073;色率与染料的初始浓度基本上没有关系;活性艳红X一3B的脱色率随pH的变化增幅较小,而活性艳红K一2BP的脱色率随pH的变化增幅很大,pH在7~10这一范围脱色?#39318;?#39640;;二氧化氯与染料之间的反应速度较快,反应15min可基本完?#26705;?#28201;度对活性艳红X一3B影响不大,但对活性艳红K一2BP的脱色反应有较大的影响。

    于德爽[11]根据某精细化工有限公司染料废水处理的生产性实验研究,提出了采用二氧化氯氧化去除染料废水中苯胺类物质的方法。运行结果表明:当污水中苯胺浓度≥50mg/L?#20445;?#23481;易引起活性 引尼中毒?#22351;?#27745;水中苯胺浓度≤50ms/L时?#20445;?#37319;用二氧化氯氧化法可以使出水苯胺浓度降至2mg/L以下,去除率达到95%左右。

    李益林用二氧化氯直接氧化处理含疏水性染料的印染废水(COD360mg/L、色度256倍),经PE精密过滤器过滤,出水水质为COD64mg/l、色度4倍[12]。某纯棉色织布厂废水,含有硫化、还原、分散染料,pH=8~12,色度=256倍,COD=360 ms/L;每吨废水中投加25g Cl02接触反应30分钟,采用水射气混合,再经PE过滤器精密过滤,出水COD降到64mg/L,色度为4倍[13]。

    赵茂俊等人利用自制高纯二氧化氯对两种常?#20204;医?#26500;具有代表性的活性艳红K一2G和分散蓝2BLN染料,进行氧化脱色研究,作了温度、pH值、二氧化氯用量等条件试验,并用?#23548;?#21360;染废水进行了实验,取得了良好的效果。在室温?#20445;瑃=5~7分钟,pH值偏碱性条件下,单一染料溶液及混合染料溶液的脱色率均达到90%以上,?#23548;?#21360;染废水的脱色也在90%左右。pH值、温度和Cl02用量等多种因素对脱色率均有一定的影响:pH值越高,染料脱色?#35797;?#39640;。Cl02用量存在一最佳值,与活性艳红K一2G及分散蓝2BLN染料的最佳摩尔比分别为40及20左右。Cl02 耗量随染料起始浓度的增大而增加(脱色率相同时)[14]。

    张春辉等使用[15]二氧化氯对染料和印染废水脱色进行了研究,结果表明:二氧化氯对其有很好的脱色效果,当原水COD为1592 ms/L、色度为781倍的废水在不调节pH 的情况下(原水pH=7.6),经75mg/L剂量二氧化氯处理4h后,COD去除率为68.4%,色?#28909;?#38500;率可达94% 以上,水样几乎无色。试验还发现,pH值对Cl02的氧化脱色影响较大,在酸性条件下有很好的脱色效果。印染废水多为碱性,直接用Cl02进行脱色是不利的,需先调节废水的pH值.这是将二氧化氯用于脱色时必须考虑到的不利因素。

    2.2 与其它工艺联用

    由于印染废水中不仅含有染料,而?#28082;?#26377;大量染色助剂和洗涤剂等难降解物质。Cl02作为一种氧化剂,虽然可有效地氧化染料分子中的发色团,脱色效果显著,但对于废水中的染色助剂如淀粉、海藻酸钠、聚乙烯醇、羧甲基纤维素?#28909;?#38500;效果很差。因此通常Cl02氧化法需与混凝、气浮、吸附、过滤和生化法等组合使用才能达到处理标准。

    江苏天伦染织实业公司及?#38468;?#24066;第三纺织厂_l采用混凝一二氧化氯组合法处理印染废水,去除率色度为95% ,COD为82.5~83.7% ,BOD为96% ,SS为67.2~75.5% ,S 为86.5~98.3% ,可见出水水质色?#28909;?#38500;率高,无返色现象,COD等指标能达国家GB8978―88排放标准。整个工艺设备简单、动力能耗少、操作管理方便、工程造价低,收效快,值得推广。

    贺启环[17]对经微电解预处理后的酸性大红染料配?#21697;?#27700;进行二氧化氯催化氧化实验,结果表明:当废水COD=3400ms/L左右,pH:4,氧化反应时间为45分钟,C10 投加量为750mg/L,在催化剂作用下,COD平均去除率达到88%左右,而单一的Cl02氧化,其COD平均去除?#24335;?#20026;28%左右。

    王九思[18]等采用C10 氧化一间歇式活性污泥法处理印染废水的试验结果表明:Cl02氧化脱色效果明显,当Cl02用量为50ms/L?#20445;?#33073;色率可达85% 以上,COD去除率在75% 以上,且二者随Cl02的用量增加而增大。Cl02氧化脱色率受pH的影响很小,完全可?#20801;?#24212;在较宽pH范围内的处理要求。染料废水经Cl02氧化一间歇式活性污泥法处理后、出水水质符合GB8978―88《污水综合排放标准》中的一级标准。

    3 结束语

    综上所述,采用Cl02处理印染废水,具有设备简单、投资少、能耗小、操作管理方便,出水水质好等优点,能收到良好的社会效益和环境效益,具有广阔的推广应?#20204;?#26223;。

 

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