染料废水的来源及危害

1、染 料 废 水 的 来 源 及 危 害染料废水属尸扱晅处理的工业废水之随If近年來化学纤维织物的发展| 仿真丝的畀起和染料后整理技术的进步，使卩讪浆料、人造鮭贓解物（主姜是邻苯 二甲酸类物质）、新型助剂等难生化降解有机物大量进入染料废水，其CGD浓度 也由原来的儿千mg/ L上升到上万甚至更高mg/ L的水平，从血使捺有的处理 系统的处理效果不甚理想，甚争达不到其工业行业的排放标准。医此显然传统的 处理匚艺面临着挑战号必须革新的境况*其中较传统大众的处理方法， 如化学物 理沉降、 代浮法等对 些新型高浓度的废水的COD去除率仅为2（n-30%,甚至更 低叫染料加工的四个工序那要排出废水，前期阶

2、段要排岀退浆废水、花炼废水、 漂白废水和丝光废水等，型色工序排出染色废水印花工序排出Efl花废水和皂液 废水,第理-1沁J拎出整理废水 晚斜-废水是以E齐节v才:的隈合废水或除漂： /1废水以外的综合废水“用。染料废水的水质随采用的纤维种类和加工工艺的不同 而异，污染物组分差异很大。但具共同特点都是具有成分复杂.浓度高、色愷烏、难降報等“L L 2 染料废水的水质特征染料废水是以有机污染物为主的成分复杂的有机废水狸的主耍对彖是COD、BOD.不易生物降解或空物降解速度缓慢的有机物、碱度、色度值以及少量 有籟有机和重金属物质， 瓦可生化性普遍较応一軀渠科废水呈腹性或強餓性. 部分废水呈弱碱性，C

3、01X. &nf能几千到上万，甚至更高，000/CQDc-比值有1/4甚至更低，SS值约为100-1200mg/L不等，色度也从100 10000不等。1.1.3染料废水的危害染料废水因其成分复杂而污染范围广、危害性大而潜在危险离的工业废水, 通常染料废水中虽然组分差异明显，但基本特点是有机物含虽髙，并且大多是芳 绘和杂环化合物，并且带有有色基团“23：。1 2 染料废水的常见处理方法染料废水的组分差异明显，有机物含虽高.色度大，并且大多是芳婭和杂环 化合物，如带有有色基团一N=N、N=（）,还有极性基团S0,Na NH?等，并 混有酚类、苯胺、氯化物等.废水的粘性大，化学需氧彊较高，

4、可生化性差。水 质及各项指标也随着原材料、染料品种、生产工艺零的不同而差异较大。因此对 环境尤其是坏境水体的危害是相当大的切。现代生产技术，“清洁生产”是各个行业的必经之路，对于像染料废水这种 成分复杂，污染危害大的一方面要严格控制生产工艺的各个坏节，控制污染源头, 尽虽减少污染的产生和排放，而另一方面则应改进用更科学先进的处理方法，有 效的将生产的废水进行无害处理决枕。由于染料有机废水通常毒性和稳定性较强，所以难以用常规单一的物理、化 学或生物方法等处理。衡量一般有机废水的可生化性可用BODs/COD的值來表示, 当这个值在0.3以下的废水则被认为属于难进行生化处理的有机废水V对于 如染料废

5、水这样难处理的废水，通常有以下方法：1.2. 1 物化处理法物化法主耍包括：吸附法是利用多孔固体物质， 使废水中的有害物质被吸附在固体表面而除去 的方法。吸附剂包括如活性炭、离子交换树脂等可再生吸附剂，也包括如硅藻土、 锯木屑等不可再生吸附剂吸附剂对染料有一定的选择性。目筋染料废水处理中 使用的吸附剂主要有以下几种：（1）天然矿物，其表面物质可以产生静电吸附、 表面络合等，与离子交换吸附的综合作用.其处理脱色率很高；（2）天然髙分 子物质，如直糖蛋白质等，经过化学改性后，吸附能力大幅提高，因此具有来源 广泛，成本低廉等特点；（3）水解蛋白质，是一种两性蛋白质，不仅自身有较 好的吸附能力，而且通

6、过化学改性后可提高对离子染料和非离子染料的吸附能 力此外，还有价格低，吸附容量大的煤渣，及其经过加工制得的活化煤等，但 此吸附剂也存在泥渣产量大而难以处理等问题过滤法是处理染料废水的传统方法，利用滤膜丄适当的小孔径，而阻挡过滤 掉染料废水中的人分子有害物质。目询磁分离技术是近年发展较快的过濾技术，该方法是将水体中的粒子磁化后再分离，并且在某些先进实验室，高梯度磁分离 技术己经开始应用化了，国内的李胜利等人采用髙压脉冲发电产生的非平衡离子 体对染料废水水样的COD的处理效率更达到了42. 6%以上皿。超滤技术也是近年 发展的新型过滤技术，它是利用一定的流体压力为推动力，在一定孔径的半透膜 实现高

7、分子和低分子的分离，其过程本质是筛滤的过程，其孔径大小选择是主要 的技术因素，优点是无副产物，可使水循环使用，但也只能处理染料分子粒径段 大的染料废水。1.2.2絮凝处理法：絮凝沉淀法是向废水中加入定童的化学物质，通过物理和化学作用，使原本 溶于或呈微态的废水中，不易沉降过滤的污染物质，集结成较犬颗粒基团，再次 沉降逑滤分离的方法。所使用的絮凝剂有无机的、有机的或者高分子化合物，也 可与及他脱色剂或凝聚剂等用混凝法使用。此法若絮炭剂选择使用适当，可使染 料废水大幅脱色，COD也可适当下降，并提高废水的可生化性，因此在实际应用 中为首选组合手段，在高浓度染料废水中广泛应用叫在染料废水中经常选择的

8、絮凝剂主要包括铝盐和铁盐两夬系列。铝話絮凝刑 主要有硫酸铝、聚合氯化铝、明矶、聚台硅酸铝等（叫国内卢俊瑞用聚铝型絮凝 剂处理泯氨酸类染料废水，脱色率和COD去除率均在90%；苏玉平对丝绸染料废 水采用了混凝法处理，脱色率可达93%,且PAC（聚合氯化铝）比其他絮凝剂所 产生的矶花大，沉降速度快洪金德等人用PAS（聚合硫酸铝）对直接、硫化、 分散染料处理，结果用昼在300ing/L时脱色率也达到90%以丄阳。虽然铝盐系絮 凝剂脱色pH范围广，脱色效果明显，但铝卷水解是吸热反应，水温低时投量也 相应加大，并且铝对身体有毒唐作用圧。铁盐絮凝剂包括硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁等，

9、其;混凝作用机理与铝盐相似，但铁更强的亲0H-能力，因此水解速度在一定条件 下远快于钮盐，并且其脱色效果也不亚于铠盐。杜仰民采用无机铁盐进行对染料 废水的絮凝脱色研究，结果脱色率平均达94%, COD去除率也达到了74%心”；陈 福根等人用聚合硫酸铁加助凝剂业处理纺织类染料废水，处理后的水体的主要 指标均达到国家标准剛。当然铁盐也有苴缺点.如铁盐的腐蚀性较强.对运行设 备要求较高，而处理后的水因高价铁的形成也存在颜色的问题。现今改进方法就 是与其他絮凝剂或无机复式盐筹联合使用曲。1.2.3 电解处理法电化学技术是染料废水处理技术的有效手段，在早期对可洛性电极在染料废 水中的研究表明，废水在直流

10、电的作用下.污染物质颗粒被极化电泳，同时两极 发生强氧化还原作用，使水溶性污染物被氧化或还原成低毒或无害物质，色度也 被无色化，此外两极还能发生凝聚、吸附、电气浮和氢的间接作用等，对废水也 有很有效的净化作用。各类染料废水在电解处理时去除率的一般顺序为：硫化染 料、还原染料酸性染料、活性染料中性染料、玄接染料阳离子染料。国外D. Simonson, Lchikawa和M. Nicla采用高析氧电位电极进行染料废水电解实验， 结果表明染料废水COD去除率为80-90%,且脱色效果良好沁.国内李长海釆用 圆筒形铁板作为电极，用导流电法处理活性蓝染料废水，脱色率也达到96%, COD去除率达90%网

11、。电化学法具有设备占地小，运行管理简便，COD去除率和脱色 率校好等优点，但也有沉淀废渣多，电极材料昂贵且消耗量大，因此运行成本较 高等缺点，因此多应用于小批量的染料废水处理。L2.4 化学氧化处理法化学氧化法是染料废水脱色处理的主要环节之一，一般用于难处理髙色度的 染料废水。它是利用各种氧化手段将染料废水的发免基团破坏而达到脱色的效 果。而据氧化条件的不同，而一般有以下几种方法：（1）臭氧氧化法，臭氧氧化能力很强，在水中的氧化还原电位为2.07, X化能力仅次于氟，因比在脱色、杀菌、脱臭等方面有显著效果臭氧即使在低浓 度下也能瞬时氧化并无二次污染。E. I.Diwani研究臭氧对偶氮染料的处

12、理效果 非営好，而氧化速率只与染料废水的浓度有关；G.G.Kamboodr）等人进行了臭氧 对染料废水的脱色研究表明臭氧对分散染料、酸性荣料、直接染料和活性染料的 脱色效果较好。臭氧氧化法设备简单，容易实现自动化控制，但也存在昊氧发生 设备昂贵，也不适合大流量的废水处理。（2）芬顿试利氧化法，HO杲经常实輪使用的氯化剂，但单独便用HO时， 氧化能力较弱，而当Fe存在时，HQ的氧化能力增强。Fe与合称芬顿试剂, 其两者反应产生强氧化性游离基H0，使染料分子断键脱色。且FP有混凝作用, 因此芬顿试剂是处理易溶解的染料废水的研究热点。 据研究报道， 利用小剂虽的 芬顿试剂处理含酚废水，可便废水中的有

13、机污染物聚合，而改变其水溶性，有利 于絮凝脱色。W.乙Tang的研究表明，当铁粉质駅浓度为lg/L, pH为2-3, HA浓度为lmol/L时，脱色率最好，而当pH提高到10时，铁易发生沉淀导致脱色 反应停止附。（3）高温深度氧化法， 主要包括湿式空气氧化法 （恥0）、 超临界水氧化法（SCWO）及焚烧法。WAO法是在一定温度和压力的范围内，通入空气使溶解于废水中的有机化合物在液相中被氧化成二氧化碳和水的一种高浓度有机废水的处 理方法。SCWO法是利用超临界水作为介质來氧化分解有机物，是一种彻底破坏 有机物结构的髙温深度氧化法。另外对废水量较少的工厂也适用于焚烧法处理。1.2.5光催化氧化法利用光催化氧化法处理染料废水是一种新颖的方法其常用方法有TiO2/UV. HQ/UV、O/UV等厲丸。该技术具有低能耗，易于操作，无二次污染，且可完全 矿化有机物等突出特点，但也存在反应时间长，费用高，催化剂效率低且不宜回 收.H灯