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無機絮凝劑在印染廢水中如何應用

發布時間:2024-06-02 09:31:46

廢水處理如何選用絮凝劑

首信 化工為您解答廢水處理選用絮凝劑的方法:
廢水處理中選擇合版適的絮凝劑需要權要根據具體行業的廢水的特性來選擇。不同的用戶現場的水質有所不同,根據水質的特點來選擇採用陽離子聚丙烯醯胺、陰離子聚丙烯醯胺、還是兩性離子聚丙烯醯胺等,然後通過小試確定更適合客戶現場使用的型號,這樣可以用小的加葯量達到客戶處理要求,幫助客戶有效的節約成本。

污水處理中的絮凝劑該如何選擇,如何投加

進口絮凝劑的絮凝原理可分為化學絮凝和物理絮凝兩種.前者假設粒子以明確的化學結構凝集版,並由於彼此的化學反應造權成膠質粒子的不穩定狀態.後者則是由於存在雙電層及某些物理因素,當加入與膠體粒子具有不同電性的離子溶液時,會發生凝結作用.當發生凝結作用時,膠體粒子必失去穩定作用或發生電性中和,不穩定的膠體粒子再互相碰撞而形成較大的顆粒.當加入絮凝劑時,它會離子化,並與離子表面形成價鍵.為克服離子彼此間的排斥力,絮凝劑會由於攪拌及布朗運動而使得粒子間產生碰撞,當粒子逐漸接近時,氫鍵及范德華力促使粒子結成更大的顆粒.碰撞一旦開始,粒子便經由不同的物理化學作用而開始凝集,較大顆粒粒子從水中分離而沉降. 絮凝劑的選擇主要取決於水中膠體和懸浮物的性質及濃度。如果水中污染物主要呈膠體狀態,則應首選無機絮凝劑使其脫穩凝聚,如果絮體細小,則需要投加高分子絮凝劑或配合使用活化硅膠等助凝劑。很多情況下,將無機絮凝劑與高分子絮凝劑聯合使用,可明顯提高混凝效果,擴大應用范圍。對於高分子而言,鏈狀分子上所帶電荷量越大,電荷密度越高,鏈越能充分伸展,吸附架橋的作用范圍也就越大,混凝效果會越好。

⑶ 廢水處理葯劑的絮凝劑工作原理

絮凝沉澱法是選用無機絮凝劑(如硫酸鋁)和有機陰離子型絮凝劑聚丙烯醯胺(PAM)配製成水溶液加入廢水中,便會產生壓縮雙電層,使廢水中的懸浮微粒失去穩定性,膠粒物相互凝聚使微粒增大,形成絮凝體、礬花。絮凝體長大到一定體積後即在重力作用下脫離水相沉澱,從而去除廢水中的大量懸浮物,從而達到水處理的效果。為提高分離效果,可適時、適量加入助凝劑。處理後的污水在色度、含鉻、懸浮物含量等方面基本上可達到排放標准,可以外排或用作人工注水採油的回注水。 無機絮凝劑為高價金屬鹽,如硫酸鋁、硫酸鐵、氯化鐵、四氯化鈦及無機酸和鹼。
氯化鐵的特性:1、水解速度快,水合作用弱。形成的礬花密實,沉降速度快。受水溫變化影響小,可以滿足在流動過程中產生剪切力的要求。2、固態產品為棕褐色,紅褐色粉末,極易溶於水。3、可有效去除源水中的鋁離子以及鋁鹽混凝後水中殘余的游離態鋁離子。4、適用范圍廣,生活飲用水,工業用水,生活用水,生活污水和工業污水處理等。5、用葯量少,處理效果好,比其它混凝劑節約10-20%費用。6、使用方法和包裝用途以及注意事項同聚合氯化鋁基本一樣。三氯化鐵是城市污水及工業廢水處理的高效廉價絮凝劑,具有顯著的沉澱重金屬及硫化物、脫色、脫臭、除油、殺菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。
硫酸鋁的特性:極易溶於水,硫酸鋁在純硫酸中不能溶解(只是共存),在硫酸溶液中與硫酸共同溶解於水,所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。常溫析出含有18分子結晶水,為18水硫酸鋁,工業上生產多為18水硫酸鋁。含無水硫酸鋁51.3%,即使100℃也不會自溶(溶於自身結晶水)。不易風化而失去結晶水,比較穩定,加熱會失水,高溫會分解為氧化鋁和硫的氧化物。加熱至770℃開始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶於水、酸和鹼,不溶於乙醇。水溶液呈酸性。水解後生成氫氧化鋁。水溶液長時間沸騰可生成鹼式硫酸鋁。工業品為灰白色片狀、粒狀或塊狀,因含低鐵鹽而帶淡綠色,又因低價鐵鹽被氧化而使表面發黃。粗品為灰白色細晶結構多孔狀物。無毒,粉塵能刺激眼睛。
典型的例子是某些選礦廠往濃密池中加石灰以加速精礦的沉降,提高濃密與過濾的效率減少金屬的流失。
有機絮凝劑有機絮凝劑分為離子型和非離子型。 離子型絮凝劑,即能改變顆粒表面電荷,又能起橋鏈作用,引起絮凝。如我們經常使用的聚丙烯醯胺(也稱3絮凝劑)。用於加速濃密池精礦的快速沉降。從而降低精礦含水,較少金屬流失。 絮凝劑在選礦中的另一應用實例是選擇絮凝。通過向礦漿中加入絮凝劑和分散劑使有用礦粒選擇性絮凝沉降而脈石礦物仍處於分散狀態,從而到達有用礦物與脈石分離的目的。典型的例子是某些選礦廠往濃密池中加石灰以加速精礦的沉降,提高濃密與過濾的效率減少金屬的流失。 有機絮凝劑分為離子型和非離子型。
離子型絮凝劑,即能改變顆粒表面電荷,又能起橋鏈作用,引起絮凝。如我們經常使用的聚丙烯醯胺(也稱3絮凝劑)。用於加速濃密池精礦的快速沉降。從而降低精礦含水,較少金屬流失。
絮凝劑在選礦中的另一應用實例是選擇絮凝。通過向礦漿中加入絮凝劑和分散劑使有用礦粒選擇性絮凝沉降而脈石礦物仍處於分散狀態,從而到達有用礦物與脈石分離的目的。
絮凝劑的作用:一是去電作用,一是橋鏈作用。
所謂去電作用是:懸浮粒子間有相互作用力,它主要由於離子表面的ζ電位所引起的。帶相同電荷的顆粒,相互排斥而不容易絮凝,帶相反電荷的顆粒相互吸引發生絮凝。添加絮凝劑的目的就是降低顆粒表面的電荷從而降低顆粒相互接近時產生的斥力而使之絮凝。
所謂橋鏈作用是:絮凝劑分子不只吸附在一個顆粒上,特別是高分子絮凝劑的分子,在顆粒之間好像架一座橋一樣,將顆粒連接起來,通常稱為「橋鏈作用」使顆粒絮凝。
有機絮凝劑一般分子量比較大,通常達幾萬、幾十萬、甚至上百萬、故添加量很少即可起到橋鏈作用。通常配成1/萬數量級的極稀硫酸,添加量也就是毫升數量級。當然具體的添加量還需通過試驗來確定。
絮凝劑不可多加,多加後吸附絮凝劑的礦粒間相互排斥,破壞了橋鏈作用,反而不易絮凝。 聚丙烯醯胺由於具有高分子化合物的水溶性以及其主鏈上活潑的醯基,因而在石油開采、水處理、紡織印染、造紙、選礦、洗煤、醫葯、製糖、養殖、建材、農業等行業具有廣泛的應用,有「百業助劑」、 「萬能產品」之稱。
1 水處理領域
聚丙烯醯胺在水處理工業中的應用主要包括原水處理、污水處理和工業水處理3個方面。在原水處理中,聚丙烯醯胺與活性炭等配合使用,可用於生活水中懸浮顆粒的凝聚和澄清;在污水處理中。聚丙烯醯胺可用於污泥脫水;在工業水處理中,聚丙烯醯胺主要用作配方葯劑。在原水處理中,用有機絮凝劑聚丙烯醯胺代替無機絮凝劑,即使不改造沉降池,凈水能力也可提高20%以上。所以許多大中城市在供水緊張或水質較差時,都採用聚丙烯醯胺作為補充。在污水處理中,採用聚丙烯醯胺可以增加水回用循環的使用率。
2 石油採油領域
在石油開采中,聚丙烯醯胺主要用於鑽井泥漿材料以及提高採油率等方面,廣泛應用於鑽井、完井、固井、壓裂、強化採油等油田開采作業中,具有增粘、降濾失、流變調節、膠凝、分流、剖面調整等功能。我國油田開采已經步入中後期,為提高原油採收率,主要推廣聚合物驅油和三元復合驅油技術。通過注入聚丙烯醯胺水溶液,改善油水流速比,使采出物中原油含量提高。國外聚丙烯醯胺在油田方面的應用不多,我國由於特殊的地質條件,大慶油田和勝利油田已經開始廣泛採用聚合物驅油技術。
3 造紙領域
聚丙烯醯胺在造紙領域中廣泛用作駐留劑、助濾劑、均度劑等。它的作用是能夠提高紙張的質量,提高漿料脫水性能,提高細小纖維及填料的留著率,減少原材料的消耗以及對環境的污染等。聚丙烯醯胺在造紙中使用的效果取決於其平均分子量、離子性質、離子強度及其它共聚物的活性。非離子型聚丙烯醯胺主要用於提高紙漿的濾性,增加干紙強度,提高纖維及填料的留著率;陰離子型共聚物主要用作紙張的干濕增強劑和駐留劑;陽離子型共聚物主要用於造紙廢水處理和助濾作用,另外對於提高填料的留著率也有較好的效果。此外,聚丙烯醯胺還應用於造紙廢水處理和纖維回收。
4 紡織印染工業
在紡織工業中,聚丙烯醯胺作為織物後處理的上漿劑、整理劑,可以生成柔順、防皺、耐黴菌的保護層。利用它的吸濕性強的特點,能減少紡細紗時的斷線率;聚丙烯醯胺作後處理劑可以防止織物的靜電和阻燃;用作印染助劑時,聚丙烯醯胺可使產品附著牢度大、鮮艷度高,還可以作為漂白的非硅高分子穩定劑;此外,聚丙烯醯胺還可以用於紡織印染污水的高效凈化。
5 其他領域
在采礦、洗煤領域,採用聚丙烯醯胺作絮凝劑可促進采礦、洗煤回收水中固體物的沉降,使水澄清,同時可回收有用的固體顆粒,避免對環境造成污染;在製糖工業中,聚丙烯醯胺可加速蔗汁中細粒子的下沉,促進過濾和提高濾液的清澈度;在養殖工業中,聚丙烯醯胺可改善水質,增加水的透光性能,從而改善水的光合作用;在醫葯工業中,聚丙烯醯胺可用作分離抗菌素的絮凝劑、用作葯片的賦型粘接劑以及工藝水澄清劑等;在建材工業中,聚丙烯醯胺可用作塗料增稠分散劑、鋸石板材冷卻劑以及陶瓷粘接劑等;在農業上,聚丙烯醯胺作為高吸水性材料可用作土壤保濕劑以及種子培養劑等。在建築工業中,聚丙烯醯胺可以增強石膏水泥的硬度,加速石棉水泥的脫水速度。此外,聚丙烯醯胺還可用作天然或合成皮革的保護塗層以及無機肥料的造粒助劑等。
進口聚丙烯醯胺 聚丙烯醯胺 日本聚丙烯醯胺 日本三菱聚丙烯醯胺 陽離子聚丙烯醯胺

⑷ 污水脫色有哪些有效的方法


1、脫色絮凝劑法:
無機絮凝劑和有機陰離子型絮凝劑,是一種集脫色、絮凝、去除COD等於一身的新型有機高分子絮凝劑,此法主要用於染料廠高色度廢水的脫色處理,也可以用於紡織、化工、焦化、造紙、印染、漂染、皮革、城市污水、工業污水站等廢水的脫色處理,配合其他相關產品使用,效果更佳。
2、活性炭吸附法:
活性炭是一種很細小的炭粒有很大的表面積,能吸附污水中懸浮狀態的污染物,這些污染物充滿活性炭間的空隙。活性炭粒度越大,納污能力越強,處理效果越好。對廢水中以BOD、COD等綜合指標表示的有機物,都有獨特的去除能力,是工業廢水二級或三級處理的主要方法之一。具體聯系污水寶或參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
3、氣浮工藝脫色法:
通過氣浮設備,在廢水中釋放出來出直徑只有40微米的微小氣泡,微小氣泡與污水中的污染懸浮物結合,形成結合物,這些結合物浮到水面形成浮渣,再清理掉浮渣,從而凈化污水。凈化後的水質高於達標排放標准,中水回用率也將大幅提高,能夠降低企業生產成本。
4、臭氧氧化脫色法:
臭氧是強氧化劑,氧化電位高,有機廢水中含有重氮、偶氮或帶苯環的環狀化合物等發色基團,臭氧的強氧化特性,能夠破壞構成發色基團的苯、萘、蒽等環狀化合物,從而使廢水脫色。臭氧氧化脫色反應迅速,流程比較簡單,沒有二次污染,但臭氧設備耗電量大,處理成本偏高。
5、反滲透膜脫色法:
利用反滲透膜只能透過溶劑而截留離子物質或小分子物質的選擇透過性,以膜兩側靜壓為推動力,而實現的對液體混合物分離的膜過程。料液以一定流速沿著濾膜的表面流過,大於膜截留分子量的物質分子不透過膜流回料罐,小於膜截留分子量的物質或分子透過膜,形成透析液。

⑸ 物化法處理印染廢水的研究進展


我國是印染紡織第一大國,而印染行業又是工業廢水排放大戶,據不完全統計,全國印染廢水每天排放量為3.0×106~4.0×106t。印染廢水具有水量水質變化大、有機污染物含量高、色度深、pH波動大等特點,過去常採用成本較低的生化法處理即可滿足較低的排放標准。
1處理印染廢水的物理方法
常用的處理印染廢水的物理方法主要包括吸附、混凝、膜處理等。通常地,吸附和膜處理技術作為生物處理的深度處理技術;而混凝技術視具體情況可以放在生物處理工段的前面,也可以放在後面。這些技術都可取得較好的效果。不過一般來說此類技術只是對廢水中的污染物進行了相間轉移,並沒有從根本上消除污染,而且相應材料消耗較大,增加了處理成本,限制了大范圍的推廣應用。
1.1吸附法
當印染廢水與多孔性物質混合或通過由其顆粒組成的濾床時,污染物就會進入多孔物質的孔隙內或者是黏附在表面而被除去。吸附法適用於低濃度印染廢水,多用於深度處理。應用最多的吸附劑是活性炭,但單獨採用活性炭吸附處理印染廢水的成本很高。
近些年來研究的重點主要在於尋找開發新型廉價易得的吸附劑,並對其進行改性來提高吸附性能,其種類和主要性能如表1所示。
1.2混凝法
混凝工藝流程簡單,操作管理方便。但由於染料品種繁多,單一混凝劑難以適應成分復雜的印染廢水,因此開發新型高效無毒混凝劑,對現有葯劑進行改性,爭取做到一劑多用是目前該技術發展的趨勢。
目前常用的絮凝劑包括無機絮凝劑、有機絮凝劑及生物絮凝劑。無機絮凝劑主要有鋁鹽、鐵鹽等低分子混凝劑以及聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵等高分子混凝劑。傳統的鋁鹽混凝一直佔主導地位,其絮體小、形態穩定,對大部分染料廢水處理效果比較理想,但反應較慢,受溫度影響較大且有毒性;鐵
鹽反應快、絮體大、易失穩沉澱,對疏水性染料脫色效率高,但對親水性染料脫色不理想,投加量不當會使水體呈現黃色,COD去除率低。有人圍繞著鐵磁性物質展開研究,通過磁種混凝使非磁性污染物獲得磁性,實現磁分離來縮短時間。D.Pak等〔1〕將煉鋼過程中產生的廢渣粉碎(其成分中含有磁性鐵氧化物)來處理紡織廢水,沉降速度較FeCl3或PAC大10倍,對色度、SS、TOC、COD、總氮和總磷的去除率都較高;賈宏藝等〔2〕利用磁性納米Fe3O4顆粒的超順磁特性,在外加磁場的作用下將磁顆粒、亞鐵鹽及有機物形成的混凝體迅速沉降下來,COD去除率較只投加亞鐵鹽時高15%。
有機高分子絮凝劑較無機絮凝劑絮凝速度快且穩定,用量少,受共存鹽類、pH及溫度影響小,產生的殘渣也較少,因此應用前景更加廣泛。主要品種有聚丙烯醯胺、聚丙烯酸、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚胺等,由於合成高分子有毒性,因而天然無毒的高分子絮凝劑如殼聚糖日益受到重視。但殼聚糖只能溶解於弱酸性溶液,溶解度較小,在殼聚糖分子上引入基團對其進行改性,增強殼聚糖的螯合能力已經成為必然趨勢。劉運學等〔3〕對比了羧甲基殼聚糖和殼聚糖對某毛巾廠印染廢水的混凝處理效果,在相同工藝條件下前者得到的脫色率和COD去除率都優於後者。
近些年生物絮凝劑發展迅猛,其對水中膠體和懸浮物具有絮凝作用,且無二次污染,具有高效、無毒、絮凝對象廣泛、脫色效果獨特等優點,但是成本較高,技術上還存在一些問題。
1.3膜分離
膜分離技術由於無相變、設備簡單、操作方便等優點,迅速發展日趨成熟並已形成工業化規模,但不適宜直接處理印染廢水,否則極容易造成嚴重的膜污染且難以再生;膜分離技術多用於深度處理,降低和去除殘存的有機物、色度並脫除無機鹽分,分離前段工藝中形成的微生物、絮凝物或是投加的固體催化劑,與其他技術聯用的效果極好,出水可以達到回用標准。叢利澤等〔4〕採用混凝沉澱法對COD高達2500mg/L,色度高達10000倍的印染廢水進行預處理,後接膜生物反應器與納濾膜分離系統組合工藝,處理後COD降到30mg/L,NH3-N降到8mg/L,色度為0,其中納濾膜主要分離色素等生物難降解小分子物質。浙江某公司〔5〕採用超濾-反滲透聯用處理印染廢水,超濾可去除部分有機物及色度,更主要是去除可能污堵反滲透膜的膠體、細菌、病毒等雜質,延長了反滲透膜的清洗周期和壽命;反滲透可去除98%的鹽分,完全去除硬度,同時對COD、色度也具有極高的去除作用,出水完全達到純水標准。
2化學氧化方法
化學氧化能夠使印染廢水中的有機染料發生化學反應而被分解,常用的氧化劑包括O2、O3、ClO2、H2O2、新生態MnO2等。這些氧化劑都能與染料發生氧化還原反應,但由於成本高或效率低導致費用昂貴,於是人們紛紛添加催化劑來提高其氧化性能,通過產生氧化活性更高的˙OH來提高其氧化能力。印染廢水中染料的顏色來源於染料分子的共扼體系—含不飽和基團—N=N—、C=C、—N=O、C=O、C=S—、—CH=N—等的發色體〔6〕。˙OH的標准氧化電位高達2.8eV,是除元素氟以外最強的氧化劑,能夠有效打破共扼體系結構,使之變成無色的有機分子,無選擇地將絕大多數有機物徹底氧化成CO2、H2O和其他無機物。
2.1光化學氧化法
光化學氧化印染廢水不受鹽離子種類、有機物濃度和pH波動的影響,無二次污染,操作條件溫和。利用紫外光照射在TiO2的表面產生˙OH進而氧化有機污染物是當前實驗室內最主要的方法,但對於色度較高的印染廢水由於光透過性較差而使處理效果不夠理想。
於是研究重點正在從利用紫外光的光催化氧化向利用可見光的光敏化氧化轉變。因為染料本身就是一種光敏化劑,能夠被可見光激發向TiO2轉移電子,形成的導帶電子被水中的氧捕獲,進而形成˙O2-和˙OH,這樣協助催化劑被間接激發,從而擴大了可利用光的波長范圍,甚至可以直接利用太陽光,極大地降低了處理成本。在實驗室內採取的措施有:改變光收集裝置透鏡聚焦〔7〕、復式拋物線集光器〔8〕、鍍發光劑〔9〕、聯合類Fenton技術〔8-10〕等,這些都得到了良好的處理效果。在突尼西亞佔地50m2的光敏化氧化工藝中試裝置的運行結果表明,太陽光能夠去除難降解有機物和色度〔11〕,甚至較實驗室內有更高的效率(量子產率達15%),並提高了廢水的可生化性,這在陽光充沛的地區具有極大的意義,只是太陽光的光效率過低,使得處理設施佔地面積龐大。
2.2電化學氧化法
關於電化學氧化的研究主要集中在對電極的改進上,以提高電極材料的催化性能,提高電流效率降低能耗。溫軼等〔12〕以碳納米管電催化電極做陽極,不銹鋼片為陰極分解處理含活性艷紅X-3B的模擬印染廢水,在酸性條件下當電流密度為20mA/cm2時可以有效電催化氧化有機染料。A.Sakalis等〔13〕以鈮/硼摻雜金剛石為陽極來處理4種偶氮染料,與Pt/Ti相比,電耗更低,效率更高,脫色率高達90%。A.Koparal等〔14〕利用硼摻雜金剛石拉西環形陽極在雙極滴流塔反應器中處理鹼性紅29,其分解率達99%,最優的條件下脫色率和COD去除率分別為97.2%和91%,而電流密度僅1mA/cm2。
實際印染廢水往往含有大量無機鹽類,導電性較強,無需額外投加電解質。研究表明,當廢水中含有鹵化物時電解效率會提高,其中NaCl影響最大,不僅能降低電耗,利於絮凝,還能在陽極形成ClO-繼續氧化。A.Sakalis等〔15〕還發現Na2SO4也有相似效果可生成S2O32-,但效果沒有NaCl明顯。
另外通過電解產生的O2或是外界提供的O2還可以在陰極上還原產生H2O2,類似與Fenton試劑聯用。JunshuiChen等〔16〕將Fe2+換成Co2+,獲得了更強的催化能力,對溴鄰苯三酚紅的分解更加迅速。
電化學方法處理印染廢水快速高效,優點眾多,但由於價格昂貴,實際應用並不多,目前著重在對微觀機理、中間產物及其毒性的研究。
2.3濕式氧化法
濕式氧化法(WAO)是在高溫高壓條件下,利用溶解的氧氣將廢水中有機物氧化的方法。該工藝操作條件苛刻,對反應器要求嚴格,且停留時間較長。旨在降低反應溫度和壓力的濕式催化氧化技術(CWAO)近年來受到廣泛的重視和研究。
如何使反應條件變得更加溫和是濕式催化氧化工藝的關鍵。有人投加H2O2、O3等氧化性物質來降低操作條件,也有人制備高效催化劑嘗試在常壓較低溫度下處理染料溶液。Sung-ChulKim等〔17〕以10gAl-Cu柱狀黏土催化H2O2處理1000mg/L的活性藍19溶液,常壓、80℃下,20min內可完全將其去除,還抑制了Cu的溶出。YanLiu等〔18〕在常溫常壓下向500mg/L的甲基橙模擬染料廢水通入空氣2.5h,採用Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3作為催化劑,脫色率、COD去除率和TOC去除率分別可達98.09%、97.50%和97.08%;HongzhuMa等〔19〕在常壓、35℃、pH=5的條件下,用CuO-MoO3-P2O5催化氧氣處理300mg/L的甲基橙溶液,脫色率僅有55%,而在相同條件下亞甲基藍10min的脫色率就可達99.26%。
2.4Fenton法
Fenton試劑是由H2O2與Fe2+混合組成的氧化體系,H2O2在酸性條件下(一般pH<3.5)被Fe2+或Fe3+催化分解產生高活性的˙OH和˙O2H,同時Fe離子還具有絮凝作用。W.Bae等〔20〕採用Fenton法處理印染紡織廢水時發現Fe離子絮凝的效果遠大於自由基的氧化作用。此技術去除效率高,易操作,但是酸性的反應環境會造成設備腐蝕,因此在排放前須進行中和處理,且出水中Fe2+排放濃度高。李紹鋒等〔21〕採用Fenton試劑對9種活性染料所配水樣進行處理,pH在3~5之間,Fenton試劑對9種染料的降解效果均較好,色度去除率達90%以上,COD去除率在40%~80%之間。反應後的UV-VIS吸收光譜區已無N=N雙鍵及芳香結構的特徵
吸收,說明染料分子中此部分結構已被Fenton試劑徹底破壞。單獨採用Fenton試劑氧化印染廢水中的有機物時H2O2的消耗量過大,處理成本高,一般需與其他技術聯用。近年來有人在Fenton工藝里引入紫外〔20〕、草酸鹽等或是固定催化劑〔22-24〕,可進一步增強其氧化能力、擴大適用的pH范圍和抑制Fe的溶出。JiyunFeng等〔25〕把Fe塗在斑脫土上作為光Fenton催化劑氧化偶氮染料OrangeⅡ,脫色率100%,TOC去除率達50%~60%。A.Durán等〔8〕對比了光Fenton技術在投加草酸鹽與否時處理活性藍4溶液的效果,發現前者有助於創造低pH氛圍,提高了反應速率,且COD、TOC的去除率都優於後者。
2.5微波誘導催化氧化法
微波是指波長為1mm~1m、頻率為300~300000MHz的一種電磁波。在液體中微波能使極性分子高速旋轉,產生熱效應;許多磁性物質如過渡金屬及其化合物、活性炭等對微波有很強的吸收能力,常作為誘導化學反應的催化劑,當受微波輻射時不均勻的表面會產生許多「熱點」,其能量比其他部位高得多,誘導產生高能電子輻射、臭氧氧化、紫外光解和非平衡態等離子體等多種反應,可以產生高溫並形成活性氧化物質,從而使有機物直接分解或將大分子有機物轉變成小分子有機物。
張國宇等〔26〕以顆粒活性炭為催化劑微波誘導氧化雅格素紅BF-3B150%染料廢水,較單獨使用微波氧化和活性炭吸附兩者時都具有明顯的優越性,最優條件下色度和COD去除率分別為99.6%、96.8%。微波輻射能有效解吸活性炭表面的有機物,使活性炭再生並有利於有機物的消解和回收再利用。但是活性炭的機械強度較差,微波、高溫及水力擾動都會使其結構受到破壞甚至破碎,從而影響了其催化活性和壽命。近些年來所使用的催化劑逐漸轉到金屬及其化合物,例如張惠靈等〔27〕用CuO/γ-Al2O3替換活性炭,效果明顯,當摻雜CeO2後脫色率又提高30%,還延長了催化劑的使用壽命;洪光等〔28〕以改性氧化鋁誘導微波氧化處理雅格素藍BF-BR染料,催化活性和使用壽命均優於顆粒活性炭。
2.6超聲催化氧化法
超聲處理效果不受溶液色度影響,並可能實現完全褪色和100%礦化。超聲空化能在液體中產生局部高溫高壓、高剪切力,誘使水分子及染料分子裂解產生˙OH自由基,另外溶解在溶液中的N2和O2也可以發生自由基裂解反應產生˙N和˙O自由基,進一步引發各種反應,使水中有機物礦化成無機物或轉換成易生物降解的小分子化合物,還有可能促進絮凝。由於超聲波產生的自由基濃度有限,能量轉化率低,效果並不理想〔29〕,目前多使用催化劑〔30〕或者與其他氧化技術聯用來提高效率。A.Maezawa等〔31〕發現超聲提高了光催化分解酸性橙52的效率和TOC的去除率,並且不受Cl-的影響,可能是超聲波增加了催化劑的表面積,提高了傳質速度,同時在催化劑表面生成的H2O2有利於產生˙OH。Ki-TaekByun等〔32〕在多泡聲致發光條件下30min內去除亞甲基藍,較普通TiO2催化UV快得多,但同時證實了微氣泡在崩潰瞬間發出的光對染料的氧化幾乎不起作用。JianhuiSun等〔33〕研究表明超聲可以顯著增加低Fe2+濃度的Fenton試劑氧化酸性黑1的能力,最適條件下30min去除率達到98.83%,避免了普通Fenton含鐵污泥的問題。G.Tezcanli-Güyer等〔34〕發現超聲對O3和UV有催化作用,可以提高O3的傳質,同時在催化劑表面生成的H2O2有利於產生˙OH,當3種方法協同作用時,酸性紅7的分解速率大大提高。
符德學等〔35〕採用超聲協同鈦鐵雙陽極電解體系氧化含有鹼性湖藍5B的印染度水,集超聲空化、陽極催化氧化、電生自由基氧化和電絮凝等技術於一體,COD去除率達到90.2%,脫色率達到98.3%。
3結束語
上述方法用來處理印染廢水各有優劣,物理法總體上處理成本較高,其中的吸附法和膜分離技術適合於作為深度處理技術;化學氧化處理效率高、二次污染較少,越來越受到青睞,但直接用於生產則費用昂貴,這限制了這些高效技術的實際應用。比較有效的處理工藝是將化學氧化技術與生化技術結合,充分發揮各自的優勢,通過物化處理減少印染廢水的生物毒性,提高可生化性,再採用處理成本較低的生化法進一步處理。吸附法和膜分離技術作為出水要求嚴格的工藝或回用水技術較為合適。
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⑹ 印染廢水的水處理中葯劑主要用到哪些

混凝劑,絮凝劑用於沉澱ss。
脫色劑用於脫色。

⑺ 絮凝劑的工作原理及應用

內容如下:絮凝就是在污水中預先投加化學葯劑來破壞膠體的穩定性,使污水中的膠體和細小懸浮物聚集成具有可分離特性的絮凝體,再加以分離除去的過程。

作用為:

(l)壓縮雙電層厚度,降低∈電位。

(2)專屬作用,指非靜電性質的作用,如疏液結合、氫鍵、表面絡合,甚至范德華力等。當足夠數量的反離子由於專屬作用而吸附在表面上時,可以使粒子電荷減少到某個臨界值,這時靜電斥力不再足以阻止粒子間的接觸,於是發生絮凝。

(3)卷掃(網捕)絮凝。在水處理中可能產生大量的水解沉澱物,迅速沉澱的過程中,膠粒被這些沉澱物所卷掃(或網捕)而發生共沉降,這種絮凝作用稱為卷掃絮凝。

⑻ 怎樣正確使用絮凝劑處理廢水

影響絮凝劑使用的因素有:
⑴水的pH值
水的pH值對無機絮凝劑的使用效果影響很大,pH值的大小關繫到選用絮凝劑的種類、投加量和混凝沉澱效果。水中的H+和OH-參與絮凝劑的水解反應,因此,pH值強烈影響絮凝劑的水解速度、水解產物的存在形態和性能。以通過生成Al(OH)3帶電膠體實現混凝作用的鋁鹽為例,當pH值﹤4時,Al3+不能大量水解成Al(OH)3,主要以Al3+離子的形式存在,混凝效果極差。pH值在6.5~7.5之間時,Al3+水解聚合成聚合度很大的Al(OH)3中性膠體,混凝效果較好。pH值﹥8後,Al3+水解成AlO2-,混凝效果又變得很差。
水的鹼度對pH值有緩沖作用,當鹼度不夠時,應添加石灰等葯劑予以補充。當水的pH值偏高時,則需要加酸調整pH值到中性。相比之下,高分子絮凝劑受pH值的影響較小。
⑵水溫
水溫影響絮凝劑的水解速度和礬花形成的速度及結構。混凝的水解多是吸熱反應,水溫較低時,水解速度慢且不完全。低溫情況下,水的粘度大,布朗運動減弱,絮凝劑膠體顆粒與水中雜質顆粒的碰撞次數減少,同時水的剪切力增大,阻礙混凝絮體的相互粘合;因此,盡管增加了絮凝劑的投加量,絮體的形成還是很緩慢,而且結構鬆散、顆粒細小,難以去除。低溫對高分子絮凝劑的影響較小。但要注意的是,使用有機高分子絮凝劑時,水溫不能過高,高溫容易使有機高分子絮凝劑老化甚至分解生成不溶性物質,從而降低混凝效果。
⑶水中雜質成分
水中雜質顆粒大小參差不齊對混凝有利,細小而均勻會導致混凝效果很差。雜質顆粒濃度過低往往對混凝不利,此時迴流沉澱物或投加助凝劑可提高混凝效果。水中雜質顆粒含有大量有機物時,混凝效果會變差,需要增加投葯量或投加氧化劑等起助凝作用的葯劑。水中的鈣鎂離子、硫化物、磷化物一般對混凝有利,而某些陰離子、表面活性物質對混凝有不利影響。
⑷絮凝劑種類
絮凝劑的選擇主要取決於水中膠體和懸浮物的性質及濃度。如果水中污染物主要呈膠體狀態,則應首選無機絮凝劑使其脫穩凝聚,如果絮體細小,則需要投加高分子絮凝劑或配合使用活化硅膠等助凝劑。很多情況下,將無機絮凝劑與高分子絮凝劑聯合使用,可明顯提高混凝效果,擴大應用范圍。對於高分子而言,鏈狀分子上所帶電荷量越大,電荷密度越高,鏈越能充分伸展,吸附架橋的作用范圍也就越大,混凝效果會越好。
⑸絮凝劑投加量
使用混凝法處理任何廢水,都存在最佳絮凝劑和最佳投葯量,通常都要通過試驗確定,投加量過大可能造成膠體的再穩定。一般普通鐵鹽、鋁鹽的投加范圍是10~100mg/L,聚合鹽為普通鹽投加量的1/2~1/3,有機高分子絮凝劑的投加范圍是1~5mg/L。
⑹絮凝劑投加順序
當使用多種絮凝劑時,需要通過試驗確定最佳投加順序。一般來說,當無機絮凝劑與有機絮凝劑並用時,應先投加無機絮凝劑,再投加有機絮凝劑。而處理雜質顆粒尺寸在50μm以上時,常先投加有機絮凝劑吸附架橋,再投加無機絮凝劑壓縮雙電層使膠體脫穩。
⑺水力條件
在混合階段,要求絮凝劑與水迅速均勻地混合,而到了反應階段,既要創造足夠的碰撞機會和良好的吸附條件讓絮體有足夠的成長機會,又要防止已生成的小絮體被打碎,因此攪拌強度要逐步減小,反應時間要足夠長。

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