淺談?dòng)∪緩U水處理技術(shù)新進(jìn)展

時(shí)間:2022-09-26 10:21:13

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淺談?dòng)∪緩U水處理技術(shù)新進(jìn)展

摘要:我國(guó)的紡織印染的歷史久遠(yuǎn),在使用的過(guò)程中,不可避免會(huì)有廢水產(chǎn)生,而且目前排放量較大,污染程度較重,所以為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展就需要對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。我國(guó)的紡織工藝不斷地進(jìn)行改革以及創(chuàng)新,隨著很多人工合成的生物降解染料在紡織染料企業(yè)中的應(yīng)用,在此背景下,就會(huì)在處理廢水中增加難度,在廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)上更為嚴(yán)格,所以可見(jiàn)傳統(tǒng)的處理方法已經(jīng)不能適用。基于此我們需要做的是為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,就要對(duì)其處理的新技術(shù)進(jìn)行探究,目的是對(duì)其存在的問(wèn)題進(jìn)行改善以及處理,以供相關(guān)的人員進(jìn)行參考,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞:印染廢水;處理技術(shù);研究進(jìn)展

1引言

隨著紡織印染行業(yè)的不斷發(fā)展,紡織印染廢水成分也日益復(fù)雜,大大增加了廢水處理難度.針對(duì)紡織印染廢水的來(lái)源和水質(zhì)特點(diǎn),綜述了國(guó)內(nèi)外紡織印染廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展,包括物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法,分析了各類處理方法的機(jī)制、處理效果及其優(yōu)缺點(diǎn).對(duì)紡織印染廢水處理技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望,指出優(yōu)化組合廢水處理工藝可提高紡織印染廢水處理效果及綜合回用率。

2紡織印染廢水主要來(lái)源及性質(zhì)

在生產(chǎn)以及加工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)廢水,而且因?yàn)樵谠系氖褂弥芯哂胁町愋裕栽趶U水中就會(huì)具有不同的種類。因?yàn)樵谄髽I(yè)的總的排水中,具有60%-80%的占比就是紡織印染企業(yè)在生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水,主要來(lái)自于煮煉、退漿、絲光、漂白染色、印花以及后整理等工段。紡織印染廢水出現(xiàn)的漿廢水占比為15%,存在的污染物總量中有一半都是化學(xué)需氧量,污染非常嚴(yán)重,而且有纖維碎屑的存在,一般對(duì)于退漿廢水,會(huì)通過(guò)使用淀粉漿料可以達(dá)到較好的可生化性,需氧量(BOD5)的COD的比例在0.3以及0.5之間,但是如果用PVA漿料,就會(huì)導(dǎo)致較差的可生化性,一般需氧量(BOD5)的COD的比例低于0.1,煮煉廢水堿性較強(qiáng)具有較深的顏色,而且產(chǎn)生量較多,含有濃度較高的有機(jī)物的存在。目前清潔廢水中主要就是漂白廢水,因?yàn)槲廴境潭炔粐?yán)重,而且可以進(jìn)行二次使用。絲光廢水也是可以利用蒸發(fā)濃縮之后回收就會(huì)循環(huán)使用,但是最后產(chǎn)生的廢水具有較強(qiáng)的堿性。染色廢水因?yàn)閴A性強(qiáng)而且顏色重,導(dǎo)致水質(zhì)差異性強(qiáng),而且在還原性的以及硫化染料,堿性更強(qiáng)。印花主要的步驟有調(diào)色、印花滾筒、篩網(wǎng)沖洗水、皂洗、水洗以及洗印花襯布等。后處理的過(guò)程中存在甲醛、樹(shù)脂以及表面活性劑,但是沒(méi)有過(guò)多的廢水量。從紡織印染企業(yè)排放的廢水其中含有高濃度的有機(jī)物,而且pH值具有較強(qiáng)的變化區(qū)間,水質(zhì)和水量也有所不同,具有較強(qiáng)的堿性。對(duì)此沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)的處理就會(huì)影響生態(tài)污染。

3紡織印染廢水處理技術(shù)

3.1物理處理法

3.1.1吸附法

吸附法在廢水處理中應(yīng)用非常廣泛,主要應(yīng)用于深度對(duì)中小規(guī)模的企業(yè)其濃度較低的廢水處理,具有較好的脫色效果,而且成本較低。對(duì)此在利用活性炭進(jìn)行處理的過(guò)程中,廣州環(huán)發(fā)環(huán)保工程有限公司的譚君山以及李鳳鐿就對(duì)其進(jìn)行研究,在廢水處理中主要通過(guò)化學(xué)劑結(jié)合活性炭發(fā)生耦合達(dá)到處理的目的。相關(guān)的其他學(xué)者也在廢水處理中研究了其他的吸附材料具有的效果,如中國(guó)海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的易懷昌以及孟范平,主要研究了殼聚糖衍生物、無(wú)機(jī)物、天然礦物、活性炭、固體廢棄物以及樹(shù)脂吸附劑等。對(duì)此研究局說(shuō)明了因?yàn)榛钚蕴康氖褂秒y以進(jìn)行再生;雖然固體廢棄物具有較強(qiáng)的來(lái)源渠道,但是會(huì)引起再次污染;在研究的無(wú)機(jī)物的吸附劑存在極差的光譜性.但是在來(lái)源上廢棄物殼聚糖具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),對(duì)其換環(huán)境沒(méi)有危害,而且容易降解,在使用中是一種可供選擇的良好吸附劑。印染廢水處理出現(xiàn)的問(wèn)題經(jīng)過(guò)山東大學(xué)的鐘倩倩的研究,利用秸稈資源化解決,主要進(jìn)行改性,對(duì)此就會(huì)形成吸附能力強(qiáng)的吸附劑,主要吸附的物質(zhì)為活性艷紅染料。

3.1.2膜分離技術(shù)

對(duì)于水體存在的染料分子和鹽。一般會(huì)使用具有選擇性的膜分離技術(shù),可以達(dá)到處理效果。而且也可以進(jìn)行回收使用,實(shí)現(xiàn)了生物處理性的增強(qiáng)。具有的重大優(yōu)勢(shì)就是對(duì)其存在的分子結(jié)構(gòu)沒(méi)有進(jìn)行破壞,而且主要進(jìn)行物理反應(yīng)。(1)超濾和納濾。因?yàn)樵谂欧诺膹U水中存在大量的有機(jī)物,而且含有鹽類非常多,所以就會(huì)有膜污染,對(duì)此通過(guò)的分子量就會(huì)減少,減弱使用頻率。在處理的過(guò)程中就引入了一種更為有效的納濾-超濾聯(lián)用的技術(shù)。叢緯等人就在對(duì)印染廢水含有理二級(jí)生物進(jìn)行深度處理研究中就使用了此方式。結(jié)果表明,因?yàn)槌瑸V膜的存在在前期就對(duì)其90%濁度以及一部分的COD進(jìn)行去除;而且鹽類得到及時(shí)的補(bǔ)充,有效地進(jìn)行了染料和水分離。印染廢水處理中應(yīng)用此技術(shù)也會(huì)被Cheima進(jìn)行使用,結(jié)果說(shuō)明,膜通量的增加就是利用了納濾-超濾聯(lián)用的方式,而且有效地實(shí)現(xiàn)了凈化的目的。(2)反滲透技術(shù)。利用反滲透膜實(shí)現(xiàn)了(分子量大于300的非電解質(zhì)以及電解質(zhì)的攔截就是反滲透技術(shù)。一般因?yàn)槿玖隙际欠肿恿繕O大的,如大于300,所以吸附效果較好。學(xué)者范莉莉就利用此方式實(shí)現(xiàn)了染料廢水處理的目的。色度經(jīng)過(guò)處理效果好,有效地處理了COD,實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)率的降低。

3.1.3磁分離技術(shù)

目前在處理廢水技術(shù)中出現(xiàn)了一種新的技術(shù)-磁分離法。目前在未來(lái)此方法就會(huì)朝著低磁性顆粒強(qiáng)磁化、磁性微粒粗粒化以及非磁性顆粒磁性化的方向發(fā)展。對(duì)此在使用的過(guò)程中主要利用進(jìn)行不具磁性以及、順磁以及低磁性的物質(zhì)進(jìn)行分離。通過(guò)物化處理中應(yīng)用中增加了磁性團(tuán)聚法-鐵粉法-鐵鹽共沉淀法的使用,發(fā)現(xiàn)具有效果的是鐵氧體法,目前在工業(yè)化的廢水處理中開(kāi)始使用高梯度磁分離技術(shù)。

3.2化學(xué)處理法

3.2.1混凝法

在很多的中小規(guī)模的紡織印刷企業(yè)經(jīng)常會(huì)使用混凝法,因?yàn)橥度胭Y金較少,而且起到非常好的脫色,所以使用,主要在使用過(guò)程中針對(duì)疏水性染料如分散染料就會(huì)起到非常好的效果,但是缺陷是水溶性較好的染料難以去除。所以在混凝的工藝中應(yīng)該有針對(duì)性地進(jìn)行選擇,實(shí)現(xiàn)處理效果的目的。目前隨著不斷地進(jìn)行研發(fā)利用多功能高效復(fù)合混凝劑,在使用的范圍中得到擴(kuò)大化,而且可以對(duì)其有機(jī)物進(jìn)行去除具有較好的效果。

3.2.2化學(xué)氧化法

(1)濕式氧化技術(shù)。濕式氧化技術(shù)比較常用三種技術(shù),分別是催化濕式空氣氧化、H2O2濕式氧化以及濕式空氣氧化。其實(shí)因?yàn)樵谘鯕獾淖饔孟拢幱?25-320℃的高溫以及在0.5-20的兆帕的壓力下,結(jié)合催化劑利用此技術(shù)就會(huì)有基自由基產(chǎn)生,對(duì)此就會(huì)對(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行去除。具有的最大優(yōu)勢(shì)就是可以徹底地去除污染物,而且具有較高的處理效率,可以進(jìn)行回用的目的,沒(méi)有二次污染產(chǎn)生,去除凈化有毒物質(zhì)效果好。但是在使用中因?yàn)檫\(yùn)行費(fèi)較高而且使用的條件比較嚴(yán)格,所以就沒(méi)有廣泛的使用。

(2)超臨界水氧化技術(shù)。在溫度374℃以及壓力22.1MPa下,對(duì)其有機(jī)物在氧化劑的作用下運(yùn)用超臨界水氧化技術(shù),就會(huì)有均相氧化反應(yīng)發(fā)生,而達(dá)到廢水處理的目的。目前因?yàn)榫哂休^高的處理效率,徹底的反應(yīng)以及沒(méi)有二次污染產(chǎn)生的原因,所以使用頻率較高,但是還是因?yàn)樵跍囟纫约皦毫哂休^高的要求,所以使用的范圍以及擴(kuò)大面還是具有一定的限制。

3.2.3光催化氧化法

半導(dǎo)體光催化劑因?yàn)楣庹眨蜁?huì)有空穴電子產(chǎn)生和H2O,生成羥基,這就是光催化氧化法,從而達(dá)到處理的目的。在使用此方法的過(guò)程中,半導(dǎo)體催化劑包括:ZnS、Fe2O3、CuO以及TiO等。為了可以實(shí)現(xiàn)去除效果的增加,就會(huì)在反應(yīng)條件以及反應(yīng)時(shí)間上提出更高要求,但是在實(shí)際的使用中,目前的方法應(yīng)用還處于研究中,不能達(dá)到處理目的,并沒(méi)有進(jìn)行大規(guī)模化的應(yīng)用。

3.2.4電化學(xué)法

(1)電凝聚-電氣浮法。可溶性陽(yáng)極存在鐵或鋁材料,就會(huì)利用電壓,可以通過(guò)使用電凝聚-電氣浮法得到不同價(jià)態(tài)的鐵或鋁離子。因?yàn)樾跄饔茫蜁?huì)在水中出現(xiàn)鐵或鋁的沉淀凝聚,正是因?yàn)橛须姌O產(chǎn)生的微氣泡導(dǎo)致出現(xiàn)絮凝污物上升,所以就會(huì)凈化廢水。在此方法的機(jī)理而且應(yīng)用中,我國(guó)以及國(guó)外的學(xué)者都進(jìn)行了研究。國(guó)外的Brewster在研究的過(guò)程中就作用機(jī)理認(rèn)為是靜電吸引、配位\沉淀上浮以及化學(xué)調(diào)整等作用導(dǎo)致的凈化廢水的原理,使用電凝聚-電氣浮法效果較好。多種物化反應(yīng)對(duì)廢水在使用氧化、還原、中和、凝聚和氣浮等機(jī)理下就會(huì)進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)達(dá)到處理。

(2)內(nèi)電解法。利用鐵屑和炭組成了原電池就是內(nèi)電解法核心所在,進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)在對(duì)污染物進(jìn)行處理時(shí),而且對(duì)其水質(zhì)進(jìn)行凈化時(shí)利用物理、電富集以及絮凝共同作用達(dá)到目的。在研究的過(guò)程中使用微電解法在活性黃染料具有較強(qiáng)的效果,楊衛(wèi)身等人主要進(jìn)行了相關(guān)研究。目前出現(xiàn)一種新型的催化電極就是活性炭纖維,可以對(duì)難以進(jìn)行降解的廢水進(jìn)行應(yīng)用,主要是因?yàn)槲侥芰?qiáng)等優(yōu)勢(shì),對(duì)此賈金平有所研究。

(3)電滲析法。利用隔板以及陰、陽(yáng)離子交換膜實(shí)現(xiàn)了淡化以及濃縮過(guò)程,這就是電滲析(ED)技術(shù)。因?yàn)榫哂须娢徊睿乙驗(yàn)殛帯㈥?yáng)離子交換膜具有特定的選擇,所以對(duì)其溶液可以進(jìn)行脫離,實(shí)現(xiàn)了淡化、精制、濃縮以及提純的目的。

(4)電吸附法。聯(lián)合電化學(xué)重生吸附劑以及吸附劑進(jìn)行使用就是電吸附法,而且處理中主要進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制,脫附以及吸附過(guò)程進(jìn)行控制。

3.3生物處理法

3.3.1好氧處理法

活性污泥法以及生物膜法是使用較為常見(jiàn)的方法,前者在含有有機(jī)物的廢水中進(jìn)行處理效果極佳,而且脫色效果良好,對(duì)此就會(huì)得到較好的水質(zhì),目前在很多的企業(yè)中都會(huì)使用,但是缺點(diǎn)是出現(xiàn)污泥膨脹,對(duì)此不能應(yīng)用在水量不大的處理中。印染廢水中由于可生化性較好,就會(huì)使用好氧處理法,主要對(duì)廢水中的BOD達(dá)到80%左右的去除效果。但是因?yàn)槌霈F(xiàn)了很多的漿料助劑,所以無(wú)論是色度還是COD目前此方法需要進(jìn)一步地進(jìn)行改善。

3.3.2厭氧處理法

廢水中存在的高濃度的有機(jī)物,一般會(huì)使用厭氧處理法,而且也包括、低濃度的,但是和好氧處理法相比較,厭氧處理法處理效果略差,但是在可生化性上效果好,可以實(shí)現(xiàn)生物處理效果的改善。主要應(yīng)用的機(jī)理就是因?yàn)槿玖洗嬖谌郊淄榛⑴嫉约拜祯梢酝ㄟ^(guò)此方法進(jìn)行破壞,但是在處理中中間體芳香胺沒(méi)有非常好的處理效果。一般在處理中會(huì)聯(lián)合使用好氧-厭氧處理法。

3.3.3光合細(xì)菌法處理染料廢水

紫色非硫光合細(xì)菌一般都存在于較大的湖泊中以及大海中,而且養(yǎng)生長(zhǎng)會(huì)發(fā)生在黑暗有氧以及厭氧光照下,在對(duì)廢水進(jìn)行處理時(shí)主要運(yùn)用的機(jī)理就是因?yàn)橥ㄟ^(guò)光合作用,紫色非硫光合細(xì)菌會(huì)進(jìn)行能量代謝,而且會(huì)通過(guò)氧氣氧化磷酸化取得能量。我國(guó)使用此方法還是不成熟的階段,目前在實(shí)驗(yàn)室處于研究中,但是在未來(lái)進(jìn)行染料廢水處理中生物法的使用提出了研究方向,所以說(shuō)使用前景良好。其中我國(guó)的學(xué)者吳國(guó)慶就通過(guò)黑暗厭氧進(jìn)行光合細(xì)菌法的使用處理12種染料,起到較好的脫色。活性艷紅X-3B廢水在降解的過(guò)程中牛志卿也對(duì)此進(jìn)行研究,同樣脫色性能較好。

4結(jié)束語(yǔ)

總之,在工業(yè)的廢水處理過(guò)程中很難處理的之一就是來(lái)自紡織印染廠的廢水,而且在廢水處理的過(guò)程中,因?yàn)樵谠系氖褂弥胁粩嗟剡M(jìn)行改變以及創(chuàng)新,就會(huì)導(dǎo)致廢水中出現(xiàn)復(fù)雜的組份。而且隨著目前對(duì)其廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格,對(duì)此對(duì)于紡織印染廠來(lái)說(shuō)就會(huì)增加廢水處理的難度。很多的企業(yè)正在廢水處理中進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新,進(jìn)行污染物的控制,而且實(shí)現(xiàn)了廢水處理工藝的優(yōu)化。在處理的過(guò)程中通過(guò)分質(zhì)回用以及分級(jí)處理,實(shí)現(xiàn)了回用率的提高。目前不斷地進(jìn)行開(kāi)發(fā)新型廢水處理技術(shù),相信在未來(lái)的發(fā)展中會(huì)廣泛應(yīng)用運(yùn)行操作簡(jiǎn)單的組合技術(shù)。

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作者:裴紅洋 單位:上海同臣環(huán)保有限公司