1.5电化学法
电化学法多用于二级处理,直接或间接利用电解作用,把水中的污染物质去除或转化为无毒、低毒物质,有电絮凝、电气浮、电氧化以及内电解法等,应用于印染废水处理主要为三维电极法及铁炭内电解法.三维电极是在二维电解槽电极间填充粒状或其他碎屑状电极工作材料,成为第三极,使电极材料表面带电而发生电化学反应.与二维电极相比,三维电极能增加电解槽的面体比,提高电流效率和处理效果.
景晓辉[20]用三维电极法降解活性墨绿染料废水,结果表明:以石墨作阴极,1Cr18Ni9Ti作阳极,圆柱形活性炭作粒电极,当电压为30 V,电流密度为6 mA/cm2,主电极极间距为6 cm,ρ(染料)为800 mg/L,电解40 min后,脱色率达99.5%以上,COD去除率达92.2%以上.铁炭内电解是将含碳铁屑浸于电解质溶液中,形成无数个微小Fe-C原电池,阳极生成Fe2+,阴极产生OH-及新生态[H],具有较高的化学活性,与染料发生氧化、还原、吸附、絮凝等作用.童玲等[21]用废铁屑和焦炭处理染料废水,结果表明:在厌氧和好氧两种状态下,CODCr去除率均在60%以上,废水的可生化性有较大的提高.
电化学氧化具有污染物降解彻底,与其他方法兼容性好,易于控制等优点,但它能耗较高,设备成本较高,限制了其推广.今后,电化学氧化走向实用化的关键是高性能电极材料包括主电极、辅电极和粒电极的制备与筛选,电解装置结构的改善及电化学氧化与其他技术的联用.
1.6辐射法
辐射法既用于二级处理又用于三级处理,处理废水的反应机理是:当高能粒子束轰击水溶液时,水分子发生激发和电离,生成离子、激发分子、次级电子,这些辐射产物在向周围介质扩散前会相互作用产生反应能力极强的物质·OH、H2O、HO·2,与有机物质发生作用使其分解.Solpan等[22]采用β射线辐射法对活性蓝和活性黑进行脱色和降解研究,结果表明:脱色和降解效果都很好,且随辐射剂量的增加而增加;当质量浓度为50 mg/L时,两种染料污水的脱色程度达到100%,COD去除率也达76%~80%.辐射法处理印染废水等难降解污水的特点是:有机物的去除率高、设备占地小、操作简便,但用来产生高能粒子的装置价格昂贵,技术要求高而且该方法能耗较大,能量利用率不高,若要真正投入实际运行,还需进行大量的研究工作.
2生物法
生物法处理印染废水的有效工艺是厌氧-好氧联用工艺,该工艺主要针对印染废水中可生化性很差的高分子物质,期望它们在厌氧段发生水解、酸化,变成小分子物,从而改善废水可生化性,为好氧段处理创造条件.而好氧段所产生的剩余污泥全部回流到厌氧段,厌氧段有较长的SRT(污泥龄),有利于污泥厌氧消化,从而降低整个系统的剩余活性污泥量.生物法目前的研究主要集中在高级工程菌的筛选和固定化技术的应用两个方面.
2.1高级工程菌的筛选
随着印染废水中各种染料和化学浆料数量和种类的不断增加,印染废水的可生化性越来越差,因此,选育和培养高效降解染料的脱色菌株或菌群成为一个重要研究方向.目前,能降解染料的微生物主要有细菌、白腐真菌和藻类.
细菌类:印染废水的生物降解过程需要多种酶的共同参与,而单株纯培养的菌种,即使经过驯化和筛选,也难以在同一微生物体内产生多种高活性酶,一般只是将发色基团打开,中间产物如苯胺类致癌物很难进一步降解,而混合菌群依靠微生物群落的协同作用,能得到所需的多种酶,从而使废水降解更完全,脱色更彻底.Bras R等[23]比较了混合菌和产甲烷菌的脱色能力,得出混合菌的脱色能力强于产甲烷菌(混合菌的脱除率达到94%)的结论.D.K.Sharma等[24]将从印染厂分离出的5株形态各异的高效菌混合培养,接种于固定化升流式反应器,其对三苯甲烷染料酸性蓝15的脱色率达到94%.
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