氧化还原脱色
借助氧化还原作用破坏染料的共轭体系或发色基团是印染脱色处理的有效方法。除常规的氯氧化法外,国内外研究重点主要集中在臭氧氧化、过氧化氢氧化、电解氧化和光氧化方面。
臭氧是良好的脱色氧化剂,对于含水溶性染料废水如活性、直接、阳离子和酸性等染料,其脱色率很高;对分散染料也有较好脱色效果;但对其他以悬浮状态存在于废水中的还原、硫化和涂料,脱色效果较差。Matsui等的研究结果表明偶氮染料更易于被臭氧氧化脱色。臭氧用量与偶氮基团数量有关,如对于0.1mol/l的直接红2S、直接黑2S其需臭氧量分别为80、130mg/l。臭氧氧化也可以与其他处理技术结合应用。如用FeSO4、Fe2(SO4)3及FeCl3凝聚后再用臭氧处理可提高脱色效果;臭氧电解处理可使直接、酸性染料的脱色率比单纯臭氧处理增加2540,对碱性及活性染料增加10。臭氧加紫外辐射或同时进行电离辐射也可提高氧化效率。由于臭氧氧化对染料品种适应性广、脱色效率高,同时O3在废水中的还原产物以及过剩O3能迅速在溶液和空气中分解为O2,不会对环境造成二次污染。因此O3脱色技术具有一定的工业化应用前景。目前臭氧氧化的主要缺点是运行费用相对偏高。
Fenton试剂是H2O2和FeSO4按一定比例混合而成的一种强氧化药剂。Fenton试剂在处理废水过程中除具有氧化作用外,还兼有混凝作用,因此脱色效率较高。近年来在染料及废水的脱色处理中得到了日益广泛的应用,传统的H2O2氧化目前都以Fenton试剂的形式出现。为了全面了解Fenton试剂对各种染料的脱色能力,Kuo,W,G选用了覆盖90常用染料品种的代表性化合物进行模拟研究。结果表明,在酸性条件下(pHlt;3),平均脱色率可达97,COD去除率亦可达90。 在实际应用过程中,一般可选用无机酸调节废水pH为25,再加用H2O2/Fe2处理,在用Fenton试剂处理后,为进一步发挥Fe3混凝作用,还可再调整pH值并加入少量高分子助凝剂。
高级氧化法脱色被认为是一种很有前途的方法。所谓高级氧化法如UVH2O2 、UVO3,因为在氧化过程中产生羟基自由基,其强氧化性使染料废水脱色。经研究发现它
对偶氮染料的脱色很有效,在实际生产中与某些化学辅助剂会提高脱色效果,而且UVH2O2
方法处理偶氮型活性染料产生的降解产物对环境完全无害。最近的研究发现二氯三嗪基型偶氮类活性染料使用UVH2O2
方法脱色也有很好的效果。
因此,采用高级氧化法脱色可作为生物处理的预处理。高级氧化法的一个严重不足之处是处理费用较高,从而限制了它的广泛使用。
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