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簡(jiǎn)述染料中間體廢水特點(diǎn)以及處理工藝說(shuō)明

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一、染料中間體廢水來(lái)源我國是目前全世界**大的染料生產(chǎn)國,隨著(zhù)染料工業(yè)的快速發(fā)展,環(huán)境問(wèn)題日益突出。染料中間體制造中產(chǎn)生的“三廢”,特別是廢水是我國染料工業(yè)成為污染大戶(hù)的主要來(lái)源。染料中間體廢水是指染料或染料中間體生產(chǎn)過(guò)程中排出的工藝廢水。染料中間體的生產(chǎn)包括以下幾個(gè)過(guò)程:由苯、萘、蒽等基本有機原料經(jīng)磺化、硝化、還原、鹵化、胺化、氧化、?;?、烷基化等化學(xué)反應過(guò)程,生成比原來(lái)結構復雜,但不具有染料特性的有機化合物,如H酸、土氏酸、J酸等。


二、染料中間體廢水特點(diǎn)一般來(lái)說(shuō),染料中間體廢水具有如下特點(diǎn):

1、廢水中污染物種類(lèi)多。染料及染料中間體廢水含有酸、堿、鹽、鹵素、烴、硝基物、胺類(lèi)和染料及中間體等物質(zhì),有些還含有劇毒的聯(lián)苯胺、吡啶、氨、酚、以及重金屬汞、鎘、鉻等。

2、有機物濃度高。其CODCr值一般在4000mg/L以上,對于酸性染料、直接染料以及食用染料,由于原料往往帶有磺酸基團,易溶于水,導致這些有機污染物多以水溶態(tài)存在于廢液中。

3、含鹽量高。廢水中含鹽量可以達到幾十到幾百g/L。

4、染料的使用要求,促使它向抗光解、抗氧化、抗生物降解方向發(fā)展,使得這些廢水難以用常規的方法治理。

5、染料生產(chǎn)多為間歇操作,工藝較落后,產(chǎn)生的廢水水質(zhì)波動(dòng)很大,鄉鎮企業(yè)的水質(zhì)波動(dòng)更為顯著(zhù)。


三、染料中間體廢水處理方法染料中間體廢水治理以降低水中的CODCr、色度,回收廢水中的有機物、廢酸和無(wú)機鹽為目的。根據不同水質(zhì)和排放要求,采用不同的處理方法,大致可把它們分為三類(lèi):物理處理法、化學(xué)處理法及生物處理法。

1、物理處理法

物理處理法包括混凝沉淀法、吸附法、氣浮法、電滲析法、結晶分離法、精餾法、離子交換法、萃取法等。一些比較常用的方法簡(jiǎn)述如下:

①混凝沉淀法混凝沉淀法近年來(lái)發(fā)展較快,是染料廢水凈化的主要方法之一。對于成分復雜的染料廢水,先經(jīng)均化沉淀,加入適量的酸或堿中和后,再加混凝劑絮凝沉淀?;炷恋矸ㄖ饕糜谌玖蠌U水的脫色,對萘系染料處理效果較好,對蒽醌染料較差。染料廢水混凝沉淀的處理效果取決于混凝劑、助凝劑的選擇和用量、廢水的pH值、混凝的水力條件等。該方法對色度的去除率約為70%~90%,CODCr的去除率約為50%~80%。

②吸附法吸附法可去除水中的色、臭、重金屬離子和有機物。由于吸附劑對不同類(lèi)型的吸附能力存在差異,即吸附劑具有選擇性,因此,采用吸附法處理染料廢水,吸附劑的選擇是影響處理效果的一個(gè)關(guān)鍵因素。**常用的吸附劑是活性炭。

③萃取法萃取法是利用有機物在水中和有機溶劑中溶解度的差異,選擇一種適宜的溶劑,通過(guò)與水混合,使有機物從水中迅速轉移到溶劑相中,然后經(jīng)兩相分離,水相得到處理,而溶劑相含有染料。

④結晶法結晶法是通過(guò)控制物理條件,使染料或鹽分從水中結晶分離出來(lái),從而達到去除水中污染物的目的。該方法不必向水中另行投加化學(xué)物質(zhì)。采用冷凍分離法處理J酸生產(chǎn)過(guò)程中的酸性廢液,將廢液冷凍至-10~-20℃,使廢液中Na2SO4結晶析出,然后過(guò)濾除去。濾液加熱、濃縮后,返回原生產(chǎn)工序使用。

⑤氣浮法氣浮法是廢水經(jīng)過(guò)混凝后,通過(guò)加氣使水中污染物上浮。根據廢水性質(zhì)不同,采用不同的氣浮方法。以疏水性染料、還原、冰染為主的染料廢水,普遍采用壓力溶氣氣浮法;廢水中含親水性物質(zhì)、鹽類(lèi)物質(zhì)、以離子化形態(tài)存在的待分離物質(zhì)或苯環(huán)上有取代基團的苯胺類(lèi)化合物,則其它氣浮凈水技術(shù)效果較好,這些氣浮技術(shù)包括電解凝聚氣浮、離子氣浮、吸附氣浮等。

2、化學(xué)處理法化學(xué)處理法主要是利用化學(xué)反應改變廢水中有害物質(zhì)的結構,以達到回收或分解去除的目的?;瘜W(xué)處理法常與物理法或生物法聯(lián)合使用。

①氧化法氧化法的目的是通過(guò)強氧化劑的氧化作用,破壞發(fā)色基團或染料分子結構,達到脫色和去除CODCr的目的。常用的氧化方法有藥劑氧化法、電解法、O3氧化法、光氧化法、濕式空氣氧化法等。藥劑氧化法一般可用雙氧水作氧化劑。

②還原法偶氮染料可進(jìn)行還原處理,但有時(shí)所產(chǎn)生的芳香胺是致癌物。對于蒽醌染料來(lái)說(shuō),還原是可逆的?;谏鲜鲈?,還原法在染料廢水處理中應用不多。

③焚燒法焚燒法是在高溫下,利用空氣深度氧化處理極高濃度有機物廢水的**有效手段,是**易實(shí)現工業(yè)化的方法。CODCr大于1.0×105 mg/L,熱值大于1.0×104 kJ/kg的高濃度廢水,爐內操作溫度為900~1000℃,停留時(shí)間3~4 s,空氣剩余系數為1.2~1.4,可使廢水直接燃燒。國內染料廢水處理基本都是以回收無(wú)機鹽為目的。目前,國內焚燒處理存在的主要問(wèn)題是:熱回收率低,不少焚燒裝置因運轉費用高而不能運行。國外**的焚燒系統都配備廢熱回收和廢氣污染控制裝置,有利于降低能耗和消除二次污染。

3、生物處理方法生物處理方法是污水處理的常規方法,也是染料廢水常用的處理手段之一。常用的生物方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法和厭氧生物法等。廢水中含胺、酚類(lèi)等,用生物法處理有較好的效果;對于酸性和堿性廢水,可先經(jīng)中和處理后再用生物法處理;對偶氮染料和硫化染料廢水,可先經(jīng)還原和氧化處理,降低其毒性后,再用生物法處理;亦有采用菌藻共生系統降解偶氮染料的報導,廢水**入厭氧塘,使偶氮雙鍵斷裂,然后進(jìn)入好氧塘,降解芳香胺。近年來(lái),由于染料行業(yè)發(fā)展迅速,為了提高染料的使用性能,染料產(chǎn)品逐漸向抗氧化、抗光解、抗生物降解方向發(fā)展,廢水中難生物降解的物質(zhì)越來(lái)越多,給生物處理帶來(lái)一定的困難。采用生物法處理染料廢水,**重要的是解決廢水的可生化性問(wèn)題。目前,一般趨于采用強化生物法與物化法結合的方案。

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