1染料废水的处理现状
1.1染料废水的特点
近年来,随着染料制造业和印染工业的迅速发展,染料的品种和数量不断增加,致使每年都要向水环境排放大量含染料的工业废水,据调查我国每年约有1.6亿m³的染料废水排放进入水环境中[1]。据ETAD(染料工业生态及毒理协会)调查统计,在染料的生产和使用过程中约有10%的染料以废水的形式流失到水体中[2],据此估算我国每年大约有2万t的成品染料以废水形式流失到水体中。染料废水具有色度大、有机污染物含量高、组分复杂、水质变化和生物毒性大,以及难生化降解等特点,且染料朝着抗光解、抗氧化的方向发展,使染料废水的处理难度近一步加大[3],其一直是国内外难处理的工业废水之一,我国已将染料废水的治理列为环境保护工作的重点。
1.2染料废水的处理方法
目前我国染料废水的治理率不足30%,且合格率不到60%[4],给环境带来了严重污染,特别是废水中残留染料引发的色度对景观环境的影响,即使含量甚微,也可使水体的色度很高,使人感观上产生强烈的不舒适感,并影响水体的自净。
染料工业废水处理的主要的污染指标是色度和COD。目前对染料废水的处理方法是多种多样的,其中主要以吸附、混凝、生化、氧化等传统的治理方法为主,主要是通过对废水中染料等难降解有机物的富集分离或氧化降解达到脱色和去除有机物的目的。
1.2.1吸附法
利用吸附剂对废水中的染料等有机质进行吸附处理的方法。它是目前工业上处理染料废水的主要方法之一,如活性炭、硅胶、煤渣等物质发达的孔隙结构和大的比表面积使其具有强的吸附性能。吸附法对染料废水的脱色基于2个机理:吸附作用和离子交换过程[5]。吸附剂的吸附性能受染料种类、溶解度、分子结构和吸附剂粒径、比表面积、表面极性、微孔结
构、容积、温度、pH值、接触时间等因素的综合[6-7]。活性炭一般对阳离子、酸性等水溶性染料的吸附有效,而对分散、直接等疏水性染料的吸附较弱,
1.2.2混凝法
主要有混凝气浮和混凝沉淀2种工艺,是常用且有效的染料废水处理法之一。混凝剂可分为无机和有机2大类,无机混凝剂以铁盐、铝盐居多,硫酸亚铁在价格上有较大的优势,研究表明聚合氯化铝和聚合硫酸铁的吸附絮凝性能较传统的硫酸铝和硫酸亚铁的性能好[8]。由于单独使用无机混凝剂时药剂用量大、操作复杂、脱色效果较差,因此有机混凝剂的应用研究逐渐增多,其总体上较无机混凝剂脱色效果好、且试剂投放量小、pH值范围广、污泥产生量少,近年来国外采用有机高分子絮凝剂的日益增多,有取代无机混凝剂之势,但在国内因价格原因,直接影响其在实际工艺中的广泛使用。国内外研究人员在开发新型的絮凝剂方面做了大量的工作,取得了一定的成效[9-15]。混凝法工艺投资小、工艺流程简单、操作方便、处理量大、对废水中的分散、还原等呈悬浮态的疏水性染料及分子量较大的部分水溶性染料脱色效率高,但对水溶性染料中分子量小,不容易形成胶体状的脱色效率低,总体上对COD的去除率低,且污泥产生量大,需要对污泥进行二次处理,泥渣的处置较困难,处理不当会造成二次污染,运行费用较高,目前在实际工艺中多与生物法联用作为生