【文章內(nèi)容簡介】 效果顯著，操作簡單。我國的菱鎂礦資源豐富，分布廣泛，氫氧化鎂脫色法具有廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 6 廣闊的發(fā)展前景。 [7]研制了一種新型可再生的吸附劑，它是由甘脈和甲醛縮聚形成的一種環(huán)狀縮聚物。 廢水中懸浮物、經(jīng)絮凝后形成的絮體、生物處理后產(chǎn)生的污泥或生物膜可在重力作用下進行分離，這一過程稱為沉淀。沉淀法只適用于去除 20100 μm及以上的顆粒。 化學(xué)處理方法 中和 中和法的基本原理是使酸性廢水中的氫離子與外加的氫氧根離子，或使堿性廢水中的氫氧根離子與外加的氫離子相互作用生成水和鹽，從而調(diào)節(jié)廢水的酸堿度。在印染廢水處理中，中和法一般用于調(diào)節(jié)廢水的 pH值，并不能去除廢水中其他污染物質(zhì)。中和法一般不單獨采用，往往與其他處理法配合使用。 化學(xué)混凝法 化學(xué)混凝法主要有混凝沉淀法和混凝氣浮法，常用的混凝劑分有機混凝劑和無機混凝劑兩大類。無機混凝劑以鋁鹽、鐵鹽或鎂鹽為主。有機高分子混凝劑溶于水后分散為巨大數(shù)量線性分子，對染料分子尤其是水溶性染料分子具有較強的吸附架橋能力，表現(xiàn)出比無機混凝劑更好的脫色能力。混凝法以其工藝流程簡單，適應(yīng)性強，操作管理方便，基建投資低等優(yōu)點而被廣泛采用。其主要缺點是運行費用較高、泥渣量多且脫水困難、對親水性染料處理效果差。并且由于染料品種繁多，同一種混凝劑應(yīng)用于不同印染廢水其混凝效果往往存在較大差異。因此，研制開發(fā)具有廣泛適用性的高效復(fù)合型混凝劑是目前混凝技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。高效混凝劑分為無機和有機兩大類。 1） 無機混凝劑 無機混凝劑包括金屬鹽類和無機高分子聚合電解質(zhì)，以鐵、鋁、硅、磷、鈣、鎂等元素化合物為主，其中無機高分子聚合物電解質(zhì)的研制比較廣泛。目前已出現(xiàn)的無機高分子聚合電解質(zhì)列于表 [8] 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 7 表 無機高分子聚合電解質(zhì)混凝劑的種類 聚鋁類 聚鐵類 聚硅酸鹽類及聚硅酸金屬類 復(fù)合類 聚合氯化鋁、 聚合硫酸鐵、 聚硅酸、 聚合氟化鋁鐵、 聚合硫酸鋁、 聚合氯化鐵、 聚硅酸 鐵、 聚合硫酸鋁鐵、 聚合硫酸氯化 聚合磷酸硫酸鐵、 聚合硅酸硫酸鐵、 聚鋁鐵硅、 鋁、聚合磷酸 聚合硫酸氯化鐵 聚硅酸硫酸鐵、 硅鈣復(fù)合型聚合 鋁、聚硅氯化鋁、 聚硅酸鋁、 氯化鋁鐵、聚合 聚硅硫酸鋁、 聚鋁硅 硫酸氯化鋁 上述無機高分子混凝劑對分散染料、還原染料、硫化染料、冰染染料及分子量較大的水溶性染料所形成的染整廢水處理效果較好。且形成的絮體易于離．但對分子量較小的水溶性染料如酸性、活性染料等混凝脫色的效果較差。其處理原理主要是通過壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋和沉淀網(wǎng)捕等作用去除廢水中以膠體或懸浮狀態(tài)存在的染料及其它污染物。目前大多數(shù)此類混凝劑尚未廣 泛應(yīng)用于染整廢水的處理實踐。 2）有機高分子絮凝劑 有機高分子絮凝劑特別是人工合成的高分子絮凝劑對染整廢水有較好的處理效果。按其分子的電荷特性分為非離子、陽離子、陰離子及兩性離子 4類。目前國內(nèi)出現(xiàn)的有機高分子絮凝劑的種類見表 2。有機高分子絮凝劑主要是通過吸附架橋作用去除廢水中的污染物．對印染廢水也有較好的脫色效果。 表 2 有機高分子絮凝劑的種類 非離子型 陽離子型 陰離子型 兩性型 聚丙烯酰胺（ PAM） 、聚氧化乙烯（ PEO） 聚二甲基氨甲基丙烯酰胺、絮凝劑（ MG）、絮凝劑（ Wx）、絮凝劑（ SFC）、木素季 胺鹽、改性淀粉絮凝劑（ SCAM）、聚二甲基二烯丙基氯化銨 部分水解聚丙烯酰胺（ HPAM）、聚苯乙烯磺酸鈉、陰離子聚丙烯酰胺（ PHP）、改性纖維素絮凝劑（ ） 羧甲基殼聚塘（ ）、改性聚丙烯腈（ ） 化學(xué)氧化法 化學(xué)氧化技術(shù)可在較短時間內(nèi)將難降解的毒性有機污染物降解無害化，是目前研究的比較成熟的處理方法。按氧化劑和氧化條件的不同，可將化學(xué)氧化法分為：臭氧氧化法、 Fenton試劑氧化法、光化學(xué)氧化法、電化學(xué)氧化法、濕式空氣氧化法和焚燒法等。目前電化學(xué)氧化法和光化學(xué) 氧化法正成為研究的熱點。 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 8 1） 臭氧氧化法 臭氧氧化近幾年被廣泛用于去除染料和印染廢水的色度和難降解有機物。它主要是通過活潑的羥基自由基 OH與有機物反應(yīng)，使發(fā)色基團中的不飽和鍵斷裂，達到脫色和降解有機物的目的。盧寧川等用臭氧氧化法處理典型的印染廢水，探討了其氧化降解過程及氧化機理，結(jié)果表明，臭氧對印染廢水有良好的脫色和降解 CODcr的效果，對含有 GBC棗紅基染料的印染廢水的脫色率達 94％， CODcr的去除率 72％，出水的 pH趨于中性。臭氧氧化的主要優(yōu)點是臭氧發(fā)生器簡單緊湊、占地少，容易實現(xiàn)自動化控制。主要 缺點是處理成本高，不適合大流量廢水的處理。 2） Fenton試劑氧化法 Fe與 H2O2合稱為 Fenton試劑， H2O2與 Fe反應(yīng)產(chǎn)生強氧化性游離基 HO，氧化分解有機物，且 Fe兼有混凝作用，因此 Fenton試劑對廢水中染料的去除是非常有效的。崔淑蘭等利用 Fenton試劑處理印染廢水，可使硝基酚類、蒽醌類印染廢水色度脫除率 99％以上。 Fenton試劑氧化法的缺點是 Fe會促使 H2O2分解， H2O2的氧化效率不高，而且反應(yīng)需在 pH為 3的條件下進行，因此用該法需消耗大量酸，造成新的污染源，還會造成設(shè)備腐蝕。 3） 電化學(xué)氧化 電化學(xué)氧化是通過陽極反應(yīng)生成的氧化基團來降解水中的有機物，由于該技術(shù)能有效地破壞難生物降解有機物的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使污染物徹底降解，從而成為現(xiàn)代高級氧化技術(shù)研究領(lǐng)域的一個熱點。最近，各種高效率電化學(xué)反應(yīng)器的出現(xiàn)使廢水處理成本大幅下降，從而使電化學(xué)法越來越引起人們的重視。李大鵬 [9]采用電化學(xué)氧化法處理某毛紡廠的染缸廢水，選擇鈦涂釕網(wǎng)作為催化陽極對電化學(xué)氧化過程中廢水水質(zhì)的變化及其對電化學(xué)氧化效能的影響等進行了試驗，分析和探討了印染廢水電化學(xué)氧化的過程和特性。陳武等進行了三維電極電化學(xué)方法處理印染廢水實 驗， COD去除率達 ％，色度去除率達 ％。目前，電化學(xué)處理印染廢水的研究主要集中在電極材料的篩選以及電催化氧化過程的控制技術(shù)上，雖然電化學(xué)法尚處于試驗階段，但這是環(huán)保界力圖研發(fā)的一項熱門技術(shù)。 4） ClO2氧化法 ClO2是一種強氧化劑，溶于水生成亞氯酸和氯酸。常用于水的消毒、對酚和有機物的氧化去除等，近年來在染整廢水處理中獲得了一定的應(yīng)用，主要用于廢廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 9 水的深度處理。 C1O2的產(chǎn)生主要采用含氯無機鹽與酸性活化劑在催化劑作用下電解生成．我國現(xiàn)有許多 C1O2發(fā)生器生產(chǎn)廠家。但 C1O2與有機物反應(yīng)時易 被還原成亞氯酸根離子，造成二次污染。 生物處理是利用微生物的生物化學(xué)作用來降解有機物，目前國內(nèi)外對印染廢水的處理仍以生物處理為主，其中以活性污泥法最為普遍，但生物法對色度去除率不高，一般在 50％左右 [10]。目前國內(nèi)外許多學(xué)者致力于培育或改良高降解活性菌種用于印染廢水處理，王永華 [11]等研究了白腐真菌煤渣生物膜反應(yīng)器對染料廢水的脫色處理，菌種 A、 B(擔(dān)子菌綱 )和 C(云芝 )最高脫色效率分別達到 84％、 80％和 95％。 1） 好氧處理法 好氧處理法以活性污泥法、生物接觸氧 化法和塔式生物濾池法為主。印染廢水含有大量可溶性能被生物降解的物質(zhì)，采用好氧處理法能獲得較好的 BOD處理效果，但 COD、色度去除率不理想。 2） 生物膜法 生物膜法是通過生長在填料如濾料、盤面等表面的生物膜來處理廢水的方法。常用的生物膜法主要有生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤和生物炭法等。 生物膜法在印染廢水處理中有較多的形式．主要包括接觸氧化法和生物濾池。由于印染廢水的高濃度、難降解特性．決定了單純的生物膜法在處理印染廢水中很難達到滿意的處理效果。目前生物膜法發(fā)展主要從幾個方面進行： (1)在填料的改進方面，它主要 是利用填料強大的比表面積．將有機污染物吸附在填料表面．從而延長了有機物在反應(yīng)池中的停留時間，最終達到降解的目的。 (2)復(fù)合式生物膜處理工藝的發(fā)展。復(fù)合式生物膜處理工藝處理效果明顯優(yōu)于單個的生物膜處理工藝，這是因為單個的生物膜處理工藝．一方面由于受到反應(yīng)容器體積大小和填料吸附能力的限制。它不可能無節(jié)制的延長有機物的 HRT。另一方面，印染廢水中有機物成分復(fù)雜且難降解．往往需要多種生存環(huán)境的微生物共同作用才能去除。而且單個的生物膜處理工藝的生態(tài)系統(tǒng)比較單一．很難同時存在能夠降解廢水中所有有機物的微生物．甚至有可能 會生成更難降解、有毒的二次污染物。 (3)與物化處理工藝相結(jié)合。主要是利用物化法提高有機物的可生化性，如廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 10 利用電化學(xué)方法將含有苯環(huán)類的有機污染物中的苯環(huán)開環(huán)等。 3） 活性污泥法 活性污泥法大多數(shù)采用完全混合式．也就是待處理的廢水先進人系統(tǒng)中的曝氣池與池內(nèi)原先的混合液進行充分混合。使池內(nèi)空間各點水質(zhì)基本均勻，以最大限度地承受進水水質(zhì)的變化。在這種完全混合狀態(tài)下，微生物處于它的生長曲線對數(shù)生長期的后期。比較適合于印染廢水的有機物濃度高的特征，處理效果比較理想。 目前單純的活性污泥處理工藝在印染廢水處理中應(yīng)用得很少 。而其改進工藝卻應(yīng)用得非常廣泛，主要改進表現(xiàn)在： (1)延長有機物污染物在反應(yīng)池中的水力停留時間。普通活性污泥法系統(tǒng)的水力停留時間一般為 7～ 8 h，在如此短的時內(nèi)，吸附在菌膠團上的難降解有機物得不到及時的氧化降解。活性污泥也就因得不到再生而難以有效地吸附廢水中的有機物。 (2)提高反應(yīng)池中的污泥濃度。實驗證明，在降解歧化物尤其是偶氮染料時，生物膜法比傳統(tǒng)活性污泥法效果更好。因為生物膜系統(tǒng)能維持更高的微生物濃度，耐毒性強，有利于染料降解。表 3中的高濃度活性污泥法和生物鐵法就是針對活性污泥法的這一缺點，將 MLSS大大提高。 (3)與其他工藝相結(jié)合。同生物膜法一樣．目前活性污泥法在印染廢水處理方面的應(yīng)用。主要還是與其他工藝聯(lián)合，達到逐級處理的目的，它們的處理效果都得到了明顯的提高。 4）好氧處理的新技術(shù) 隨著印染行業(yè)的不斷發(fā)展。印染廢水日益復(fù)雜化和難處理化，同時社會環(huán)境保護意識的提高，對印染廢水處理提出了更高的要求，在此雙重壓力下，出現(xiàn)了大量的新型處理工藝。 加壓生物氧化法是改進運行參數(shù)的例子。它采用密閉塔式容器，根據(jù)亨利分壓定律，以簡單的 “加壓 ”手段突破了有機廢水生物處理的供氧問題，增大了活性微生物量，提高了微生 物活性。為生物法處理印染廢水，特別是處理濃度高和難生物降解的印染廢水創(chuàng)出了一條新路。膜生物反應(yīng)器處理技術(shù)是將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)相結(jié)合的處理工藝。它將水力停留時間與污泥停留時間相分離，大大延長了泥齡，污泥質(zhì)量濃度可以得到大大的提高。一般可以達到 10 000 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 11 mg/L。同時，由于泥齡的延長，大量弱勢菌種得以濃縮。從而提高了生物系統(tǒng)對難降解有機物的處理能力。最后，由于膜的分離作用，它能夠?qū)㈦y降解有機物截留在反應(yīng)器中，延長其降解時間。它具有出水穩(wěn)定、水質(zhì)好等優(yōu)點，但膜污染、成本高的問題阻礙了它的大量推廣。添 加優(yōu)勢菌種技術(shù)是通過添加優(yōu)勢復(fù)合菌，經(jīng)長期馴化形成穩(wěn)定的含菌泥體系，菌泥的形成不但可使降解效率大大提高，而且可使反應(yīng)時間大大縮短，因而大幅度降低了廢水處理工程的投資和運行成本。利用高效菌作為添加劑或種源接種處理印染廢水是當(dāng)今環(huán)保領(lǐng)域中新興的生物技術(shù)。 厭氧處理法 在難降解有機物的處理上，厭氧生物處理比好氧生物處理有更大的優(yōu)越性。但厭氧處理后出水往往達不到排放標準，常在其后串連好氧生物處理。厭氧生物處理較好氧生物處理在印染廢水處理上，有以下幾點優(yōu)勢： 1)應(yīng)用范圍廣。厭氧法不但能應(yīng)用于中、低濃 度的印染廢水，還可以應(yīng)用于高濃度的印染廢水．而且某些有機物只有在厭氧條件下才能被降解，如固體有機物、著色劑蒽醌和某些偶氮染料等。 2)能耗低。印染廢水一般為高濃度有機廢水，厭氧處理時不需要曝氣，而且產(chǎn)生的沼氣可以作為能源。單一的厭氧處理還能提供能源。 3)有機負荷 (BOD )高。一般為 210 kg/(m3d)，有的甚至達到 50 kg/(m d)。 4)剩余污泥量少，濃縮性、脫水性良好，而且污泥可以長期貯存．這樣便于處理工藝的運行及裝置的迅速啟動。因此，對印染廢水的前期處理，大都采用厭氧生物處理方法，但是 ，單一的厭氧處理運行周期比較長，而且往往很難達到排放標準，特別是在氣味和色度上，還需進一步處理。目前，厭氧生物處理應(yīng)用較多的主要是其復(fù)合或改進工藝。 慶氧－好氧聯(lián)合處理法 研究發(fā)現(xiàn)。印染廢水中的大部分有機物是可以生物降解的。即使是苯環(huán)結(jié)構(gòu)，也能被諾卡氏菌、環(huán)形小球菌等分解為有機酸，最終氧化為 CO2和 H20。許多染料在好氧條件下屬于難降解物質(zhì)，僅在厭氧條件下才能被不完全降解．但易生成苯胺等有毒及致癌物質(zhì)。目前印染廢水的生物處理多采用好氧 厭氧處理工藝，即在好氧處理前先進行厭氧處理，在兼性微生 物的作用下．使印染廢水中大分子廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 12