【集萃網(wǎng)觀察】印染廢水是我國(guó)目前主要的有害、難處理工業(yè)廢水之一，主要污染物有染料、漿料、助劑、纖維雜質(zhì)、油劑、酸堿以及無(wú)機(jī)鹽等。其特點(diǎn)是廢水量大、水質(zhì)復(fù)雜、有機(jī)物濃度高、難生物降解、色度深、水質(zhì)變化快而無(wú)規(guī)律等特點(diǎn)，其中尤以染料的污染最為嚴(yán)重。其殘存的染料組分即使?jié)舛群艿�，也�?huì)造成水體透光率降低，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的破壞。
目前國(guó)內(nèi)處理印染廢水多以生化法為主，有些也輔以化學(xué)法，但普遍存在處理投資費(fèi)用大、運(yùn)行成本高、處理效果不佳、色度去除困難等缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，采用物理和化學(xué)處理法的研究也比較多[1]。通過(guò)混凝沉淀[2]、化學(xué)氧化[3]、吸附[4、5]及膜技術(shù)[6]等均可去除一定的COD和色度，其中氧化法對(duì)去除度最為明顯。但由于氧化副產(chǎn)物(如有機(jī)鹵代物和環(huán)氧化合物)或者運(yùn)行費(fèi)用等問(wèn)題使氯和臭氧的使用受到了限制。
二氧化氯作為一種具有強(qiáng)氧化性和氧化過(guò)程中很少有有機(jī)鹵代物產(chǎn)生的氧化劑[7]在水處理的氧化消毒及造紙、紙漿工業(yè)的漂白等行業(yè)已經(jīng)廣泛使用。近年來(lái)人們對(duì)新型氧化劑Cl02在處理廢水方面進(jìn)行了研究，并有用Cl02，直接處理印染廢水的報(bào)道。本文對(duì)二氧化氯在印染廢水處理中的應(yīng)用研究的現(xiàn)狀、作用機(jī)理及發(fā)展趨勢(shì)作一綜述和探討。
1 Cl02的性質(zhì)及其脫色機(jī)理
1．1 Cl02的性質(zhì)
Cl02是一種類(lèi)氯性氣體，溶于水后隨濃度的提高顏色由黃綠色變?yōu)槌燃t色。在20cc、大氣壓力下，水中二氧化氯的質(zhì)量濃度為70mg／L。二氧化氯氣體在室溫條件下可壓縮為液態(tài)密度為2．4kg／L，沸點(diǎn)11 oC，熔點(diǎn)一59cc。Cl02極不穩(wěn)定，易揮發(fā)，易分解，一般需將C10，先制成穩(wěn)定性水溶液，在使用現(xiàn)場(chǎng)再配以酸性活化劑后使用或采取C10：發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生直接投加。用于飲水和污水處理時(shí)，二氧化氯以溶液形式使用。
1．2 Cl02的脫色機(jī)理
Cl02處理印染廢水主要是氧化破壞染料的發(fā)色基團(tuán)和助色基團(tuán)，達(dá)到顯著的脫色效果。在一定條件下，二氧化氯可與DPD(N，N一二乙基對(duì)苯二胺)、甲酚紅(鄰甲酚磺酞)、氯酚紅(二氯磺酞)、酸性靛藍(lán)(5，5一靛藍(lán)二磺酸鹽或靛藍(lán)三磺鹽)、麗絲胺綠B(芳甲烷染料)、羅丹明B(四乙基羅丹明)和亞甲藍(lán)等顯色劑發(fā)生脫色反應(yīng)。酸性靛藍(lán)在pH<4時(shí)，可以與氧化劑二氧化氯發(fā)生斷鍵反應(yīng)，而生成穩(wěn)定化合物靛紅C8H5NO2。二氧化氯除與酸性靛藍(lán)等染料發(fā)生反應(yīng)外，還與許多直接染料和活性染料反應(yīng)，而使染料褪色。利用二氧化氯的這一性質(zhì)，可將二氧化氯用于處理印染廢水。目前，利用二氧化氯來(lái)處理印染廢水已得到一定的進(jìn)展，尤其在脫色方面去除率高，因而是具有廣闊的推廣應(yīng)用前景的。
2 二氧化氯在印染廢水處理中的應(yīng)用
2．1 直接處理印染廢水
王福祥等[8]人曾在南京市大廠區(qū)麒麟華洋印染公司進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)用二氧化氯處理印染廢水，脫色率和COD去除率分別達(dá)到97．5％和80．3％ ，處理后的廢水指標(biāo)完全符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
林大建[9]利用二氧化氯作為強(qiáng)氧化劑對(duì)漂染廢水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，試驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)COD的去除率>78％ ，對(duì)色度的去除率>95％ ，水的循環(huán)利用率可達(dá)72％ 。
鄧麗等人[10]利用Cl02進(jìn)行印染廢水脫色的試驗(yàn)結(jié)果表明：兩種活性染料(活性艷紅X一3B、活性艷紅K一2BP)的模擬廢水均極易被C10 氧化脫色，當(dāng)染料與二氧化氯的量濃度比為1：0．24時(shí)，兩種活性染料的脫色率均可超過(guò)90％ ；在二氧化氯的量夠時(shí)，脫色率與染料的初始濃度基本上沒(méi)有關(guān)系；活性艷紅X一3B的脫色率隨pH的變化增幅較小，而活性艷紅K一2BP的脫色率隨pH的變化增幅很大，pH在7～10這一范圍脫色率最高；二氧化氯與染料之間的反應(yīng)速度較快，反應(yīng)15min可基本完成；溫度對(duì)活性艷紅X一3B影響不大，但對(duì)活性艷紅K一2BP的脫色反應(yīng)有較大的影響。
于德爽[11]根據(jù)某精細(xì)化工有限公司染料廢水處理的生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)研究，提出了采用二氧化氯氧化去除染料廢水中苯胺類(lèi)物質(zhì)的方法。運(yùn)行結(jié)果表明：當(dāng)污水中苯胺濃度≥50mg／L時(shí)，容易引起活性 引尼中毒；當(dāng)污水中苯胺濃度≤50ms／L時(shí)時(shí)，采用二氧化氯氧化法可以使出水苯胺濃度降至2mg／L以下，去除率達(dá)到95％左右。
李益林用二氧化氯直接氧化處理含疏水性染料的印染廢水(COD360mg／L、色度256倍)，經(jīng)PE精密過(guò)濾器過(guò)濾，出水水質(zhì)為COD64mg／l、色度4倍[12]。某純棉色織布廠廢水，含有硫化、還原、分散染料，pH=8～12，色度=256倍，COD=360 ms／L；每噸廢水中投加25g Cl02接觸反應(yīng)30分鐘，采用水射氣混合，再經(jīng)PE過(guò)濾器精密過(guò)濾，出水COD降到64mg／L，色度為4倍[13]。
趙茂俊等人利用自制高純二氧化氯對(duì)兩種常用且結(jié)構(gòu)具有代表性的活性艷紅K一2G和分散藍(lán)2BLN染料，進(jìn)行氧化脫色研究，作了溫度、pH值、二氧化氯用量等條件試驗(yàn)，并用實(shí)際印染廢水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，取得了良好的效果。在室溫時(shí)，t=5～7分鐘，pH值偏堿性條件下，單一染料溶液及混合染料溶液的脫色率均達(dá)到90％以上，實(shí)際印染廢水的脫色也在90％左右。pH值、溫度和Cl02用量等多種因素對(duì)脫色率均有一定的影響：pH值越高，染料脫色率越高。Cl02用量存在一最佳值，與活性艷紅K一2G及分散藍(lán)2BLN染料的最佳摩爾比分別為40及20左右。Cl02 耗量隨染料起始濃度的增大而增加(脫色率相同時(shí))[14]。
張春輝等使用[15]二氧化氯對(duì)染料和印染廢水脫色進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：二氧化氯對(duì)其有很好的脫色效果，當(dāng)原水COD為1592 ms／L、色度為781倍的廢水在不調(diào)節(jié)pH 的情況下(原水pH=7．6)，經(jīng)75mg／L劑量二氧化氯處理4h后，COD去除率為68．4％，色度去除率可達(dá)94％ 以上，水樣幾乎無(wú)色。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，pH值對(duì)Cl02的氧化脫色影響較大，在酸性條件下有很好的脫色效果。印染廢水多為堿性，直接用Cl02進(jìn)行脫色是不利的，需先調(diào)節(jié)廢水的pH值．這是將二氧化氯用于脫色時(shí)必須考慮到的不利因素。
2．2 與其它工藝聯(lián)用
由于印染廢水中不僅含有染料，而且含有大量染色助劑和洗滌劑等難降解物質(zhì)。Cl02作為一種氧化劑，雖然可有效地氧化染料分子中的發(fā)色團(tuán)，脫色效果顯著，但對(duì)于廢水中的染色助劑如淀粉、海藻酸鈉、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等去除效果很差。因此通常Cl02氧化法需與混凝、氣浮、吸附、過(guò)濾和生化法等組合使用才能達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)。
江蘇天倫染織實(shí)業(yè)公司及靖江市第三紡織廠_l采用混凝一二氧化氯組合法處理印染廢水，去除率色度為95％ ，COD為82．5～83．7％ ，BOD為96％ ，SS為67．2～75．5％ ，S 為86．5～98．3％ ，可見(jiàn)出水水質(zhì)色度去除率高，無(wú)返色現(xiàn)象，COD等指標(biāo)能達(dá)國(guó)家GB8978—88排放標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、動(dòng)力能耗少、操作管理方便、工程造價(jià)低，收效快，值得推廣。
賀啟環(huán)[17]對(duì)經(jīng)微電解預(yù)處理后的酸性大紅染料配制廢水進(jìn)行二氧化氯催化氧化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：當(dāng)廢水COD=3400ms／L左右，pH：4，氧化反應(yīng)時(shí)間為45分鐘，C10 投加量為750mg／L，在催化劑作用下，COD平均去除率達(dá)到88％左右，而單一的Cl02氧化，其COD平均去除率僅為28％左右。
王九思[18]等采用C10 氧化一間歇式活性污泥法處理印染廢水的試驗(yàn)結(jié)果表明：Cl02氧化脫色效果明顯，當(dāng)Cl02用量為50ms／L時(shí)，脫色率可達(dá)85％ 以上，COD去除率在75％ 以上，且二者隨Cl02的用量增加而增大。Cl02氧化脫色率受pH的影響很小，完全可以適應(yīng)在較寬pH范圍內(nèi)的處理要求。染料廢水經(jīng)Cl02氧化一間歇式活性污泥法處理后、出水水質(zhì)符合GB8978—88《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，采用Cl02處理印染廢水，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、能耗小、操作管理方便，出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，能收到良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
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