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染料排污废水的处理方法

染料废水成分复杂,色度和COD_(Cr)较高,是难处理的工业废水之一。虽然目前我国正在进行产业结构调整,逐步取缔和淘汰一批规模较小、污染严重的染料生产企业。但是在一些地区,这种小的染料生产企业仍然较多,并且大多生产工艺落后,废水未经有效处理直接排放到水体中,造成水体的透明度降低、溶解氧缺乏,对水生生物、微生物的生长产生明显影响;同时也降低了水体的自净能力,严重破坏水体、土壤及生态环境,危害人类健康。借助我国产业结构调整,加强环境保护,减少污染排放,已成为全社会的共识。

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目前,染料废水处理方法主要有物理法、化学法、生物法以及一些组合工艺等。随着染料废水处理难度越来越大和排放标准越来越高,传统的处理方法已经很难达到排放标准。因此,必须进一步研究和开发低能耗、高去除率的染料废水处理技术。

近几年研究较多、且处理效果较好的废水处理方法主要有电化学方法和光催化氧化方法。采用电絮凝方法、Fe/Cu内电解方法和UV/Fenton催化氧化方法对模拟染料废水和染料生产废水进行处理研究,主要工作内容及研究结论如下:

(1)采用电絮凝方法,通过设计正交实验,对人工配制的活性黄X-R、弱酸性红3R、直接橙S、酸性媒介黑T四种模拟染料废水和青岛某染料厂的7种染料生产废水进行了处理条件实验,结果表明,电絮凝对活性染料废水、直接染料废水和酸性媒介染料废水具有较好的脱色效果,脱色率在84~90%之间,对弱酸性染料废水的脱色效果稍差,约为77%;对四种模拟废水COD_(Cr)去除率在63.8~75%之间。对某染料厂七种染料生产废水处理的优化条件为A_2B_3C_2D_2,即pH为7.5,电流为5A,转速为3r·s~(-1),循环次数为4次。在此条件下,电絮凝对品紫废水的脱色率可达到90%,对二乙苯胺废水和苯胺黑废水的脱色率均在80%以上,对元青废水和化二车间母液的脱色率达到75%,对吡唑酮废水和染料车间废水的脱色率达到50%以上,并且对上述各生产废水COD_(Cr)的去除率均达到35~45%。

(2)采用Fe/Cu内电解方法对某染料厂高浓度染料生产废水进行了处理实验。通过对反应pH值、时间和铁铜质量比等影响因素的优化,以及对反应机理和处理效果的探讨,研究确定的最佳反应条件为pH=3、反应停留时间30min、铁铜质量比30:1,在此条件下,Fe/Cu内电解法对废水色度和COD_(Cr)的去除率分别达到70%和54.1%。电絮凝与内电解方法的处理效果综合对比表明,二者对染料废水均能达到较好的处理效果。

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(3)采用UV/Fenton催化氧化法对内电解后水样进行后续深度处理,分别考察了FeSO_4·7H_2O和H_2O_2用量、氧化pH值、催化光照强度及光照时间对处理效果的影响。结果表明,Fe/Cu内电解处理后的染料废水因其含有Fe~(2+),pH条件适宜于进行UV/Fenton催化氧化处理,进行后续UV/Fenton催化氧化处理时,无需调pH和添加Fe~(2+),简化了反应过程,并且有利于降低成本。UV/Fenton催化氧化处理内电解后染料废水的最佳反应条件为30%H_2O_2用量64mL/L、光照强度为33W、光照时间为45min时,对染料废水色度和COD_(Cr)的累计去除率分别达到86.7%和87.4%。


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