❶ 加工藍靛污水怎麼處理
摘要 靛藍染料是印染行業中一種重要的染料,廣泛應用於棉布、牛仔布等產品的染色中。靛藍不溶於水,染色時需要在鹼性條件下依靠保險粉等還原劑還原為可溶性的隱色體鈉鹽,上染纖維後被空氣氧化而固著在纖維上。靛藍染料上染率低,約有20%的靛藍染料不能上染,且為了使靛藍染料充分被還原,一般加入過量的保險粉,這也導致了染色過程中會殘留過量的保險粉;而且,靛藍染料的發色基團屬於蒽醌型,結構對應,性質穩定,不易降解。因此,靛藍染色廢水具有cod值高、色度大、降解脫色困難等特點,屬難處理印染廢水之一。
❷ 高含鹽廢水處理方法是什麼
高鹽生化法可以採用耐鹽菌,可以適應鹽濃度8%,「碧水藍天環保平台」廢水處理擁有多年案例幾類,集成10家廢水技術頂尖合作企業。
❸ 染料廢水處理設計方案
隨著經濟的發展和科技的進步,在使用革製品中合成革已越來越多被廣泛地應用,由於皮革品的增多和真皮量的不足,促進了合成革技術的不斷更新,合成革技術的發展也帶動了革基布產業的發展。通過引進國內外先進設備,開發適銷對路的高檔合成革基布產品對提高企業經濟效益具有重要的作用。
聚氨酯等高聚物(PU)革基布生產工藝過程中退漿、漂白、卷染和清洗等工段將產生一定量的廢水,此外車間地面還有一定量的沖洗水。目前在中文文獻上尚無革基布廢水處理方法的介紹,我們在實踐中得知,革基布廢水和印染廢水有相似之處,但又有所不同。根據有關文獻資料[1-4],目前,印染廢水的處理方法主要有化學法(化學混凝法、化學氧化還原法、光催化氧化法、電化學法)、物理化學法(吸附(氣浮)法、膜分離技術、超聲波氣振技術)、生物法。我們認為,對革基布生產工藝產生的染整廢水,採用化學混凝和生物處理相結合的方法,是有效的,技術上和經濟上都是可行的。
一、水處理工藝方案
印染企業排放的廢水成分比較復雜,廢水中含有難生化降解的物質,如各種染料、化學漿料和大分子量的化學助劑等,又含有易生化的物質,如澱粉等。廢水的色度和pH值較高,在廢水處理技術上有一定的難度。革基布染整過程中所排放的廢水與一般印染廢水又有所區別。由於革基布生產工藝以及使用的染色劑、助劑等用量大、種類多。因此革基布染整廢水的污染物的濃度比一般印染廢水要高;其次,革基布在整理染色過程中,會掉落很多細小絨毛纖維,廢水中懸浮物很高,在廢水處理過程中必須通過多道格柵及多次沉澱,才能達到理想的處理效果;另外,由於革基布坯布大部分是經過化學漿或澱粉漿處理過的,經蒸煮退漿後,大部分漿料要轉移到廢水中,使得革基布廢水處理後產生的污泥量大粘性強,污泥脫水干化也成為一大難題。我們採用化學混凝結合兩級生化法即生物吸附-兼氧水解-好氧生化為主體的改良型AB生化法,較好地解決了革基布生產工藝產生的染整廢水處理難題,取得了理想效果。
該工藝的主要特點:
a、多級生化,菌種多樣,污染物降解完全。工藝流程中設置了兩段兼氧水解,充分發揮了兼氧水解功能,將難生化的大分子和高分子化合物降解成易生化的低分子化合物,為後續好氧生化處理創造了有利的條件,可充分發揮好氧生化功能。同時由於兼氧段在低溶解氧和高污染負荷下運行,去除單位COD負荷能耗低。
b、各生化段隔離,防止不同菌種相互競爭,提高污染物去除率。流程中設置了斜板隔離池,使兼氧段的兼氧微生物與好氧生物段的好氧微生物隔離,避免了兩種不同的微生物混合競爭而抑制好氧生化功能的弊端。提高了好氧生化功能。
c、充分利用生物混凝,降低混凝劑的用量和污泥產生量。工藝流程中兼氧和好氧段污泥迴流,並設置了生物吸附反應段,使迴流污泥和污水中的污染物被吸附、卷帶。與污泥不迴流工藝相比,混凝劑用量可減少約30%,產生的污泥量也相應減少。
d、藝布局合理緊湊,佔地面積小,操作管理方便。調節池布置在地下,其餘處理池均布置在地面,同一水平面上系同一大水池隔成不同的功能池,整個系統連續流動運轉,連續出水。
e、兼氧好氧聯合處理,脫氮除磷效果好。
❹ 蒽醌法雙氧水廢水
蒽醌法生產雙氧水工藝所產生的廢水大致可分為3個部分:配製工作液的洗回水; 氧化塔排出的殘答液;其他排污點排出的污水。
廢水中主要污染物有:磷酸三辛酯重芳烴、2-乙基蒽醌和四氫-2-乙基蒽醌等。這些污染物如不及時處理,會嚴重污染環境。
❺ 蒽醌的生產方法
精蒽氧化法氣相固定床氧化法: 將精蒽加入氣化室加熱氣化後與空氣混合,二者比例為1︰(50~100)。混合氣體進入氧化室,在V2O5催化下於(389±2) ℃下氧化,經薄壁冷凝後即得產品。
液相氧化法: 將精蒽計量後加入反應釜,再加入三氯苯在攪拌下溶解。然後滴加硝酸,控制反應溫度105~110 ℃,將副產物NO排除,反應6~8 h後,減壓蒸出溶劑,冷卻結晶。得產品。此法設備腐蝕嚴重。苯酐法 將苯酐計量後加入反應釜,加苯在攪拌下加熱熔解。加熱至370~470 ℃,使混合氣通過硅鋁催化劑進行氣相縮合。得產品。羧基合成法 將計量的苯加入反應釜,在4.88 MPa下通CO,於200 ℃反應4 h,一直通到CO壓力不再下降,反應結束。經處理得產品。 蒽醌 基本信息 中文名稱: 蒽醌 中文同義詞: 蒽醌;9,10-蒽醌;9,10-蒽酮;恩菎;9,10-二氫蒽-9,10-二酮;9,10-二氧蒽;9,10-蒽醌,97%;恩 英文名稱: Anthraquinone 英文同義詞: MORKIT;9,10(9H,10H)-anthracenedione;9,10-Anthracenedione;9,10-anthracenequinone;9,10-Anthrachinon;9,10-dihydro-9,10-dioxo-anthracen;Anthra-9,10-quinone;Anthracene, 9,10-dihydro-9,10-dioxo- CAS號: 84-65-1 分子式: C14H8O2 分子量: 208.21 EINECS號: 201-549-0 相關類別: 化工助劑;造紙化學品;制漿過程用化學品;Intermediates of Dyes and Pigments;Chloroanthraquine, etc.;Anthraquinones;AM to AQCarbonyl Compounds;A;Alphabetic;C13 to C14;Carbonyl Compounds;Ketones;AM to AQPesticides&Metabolites;A-BAlphabetic;Alpha sort;Others;Pesticides;Pesticides&Metabolites Mol文件: 84-65-1.mol 蒽醌 性質 熔點 284-286 °C(lit.) 沸點 379-381 °C(lit.) 密度 1.438 蒸氣密度 7.16 (vs air) 蒸氣壓 1 mm Hg ( 190 °C) 閃點 365 °F 水溶解性 <0.1 g/100 mL at 23 ºC Merck 14,687 BRN 390030 穩定性 Stable. Incompatible with strong oxidizing agents. Combustible. CAS 資料庫 84-65-1(CAS DataBase Reference) NIST化學物質信息 9,10-Anthraquinone(84-65-1) EPA化學物質信息 9,10-Anthracenedione(84-65-1) 安全信息 危險品標志 Xi 危險類別碼 43-36/37/38 安全說明 36/37-37/39-26-24 WGK Germany 1 RTECS號 CB4725000 毒害物質數據 84-65-1(Hazardous Substances Data) MSDS信息 提供商 語言 ACROS 英文 SigmaAldrich 英文 ALFA 中文 ALFA 英文 蒽醌 用途與合成方法 化學性質 黃色針狀結晶。 溶於乙醇、乙醚和丙酮,不溶於水。 用途 用作染料中間體、造紙蒸煮劑及雙氧水原料等 用途 用作造紙制漿蒸煮助劑,可降低用鹼量,縮短蒸煮時間。 用途 蒽醌絕大部分用於染料方面,但用作制紙漿的蒸解助劑的用量已在迅速增加。(1)用於染料的生產 以蒽醌為原料,經磺化、氯化、硝化等,可得到范圍很廣的染料中間體,用於生產蒽醌系分散染料、酸性染料、還原染料、反應染料等,形成色譜全、性能好的染料類別。據統計,蒽醌染料有四百多個品種,在合成染料領域中佔有很重要的地位。(2)用作造紙制漿蒸煮劑 在鹼法蒸煮液中只需加入少量蒽醌,即可加快脫木素的速度,縮短蒸煮時間,提高紙漿得率,減少廢液負荷。。蒽醌作為蒸煮添加劑的消費量增長得很快。蒽醌還有其他的應用領域。蒽醌化合物可用於高濃度過氧化氫的生產;在化肥工業中用以製造脫硫劑蒽醌二磺酸鈉。在印染工業中用作拔染助劑。 生產方法 在第一次世界大戰前,蒽醌產量很小,僅有以重鉻酸鈉將蒽氧化為蒽醌的一種生產方法。20世紀40年代發展了蒽的氣相催化氧化法。在美國廣泛採用苯酐法。又發展了萘醌法和苯乙烯法。1.蒽氣相催化氧化法蒽氧化法是以精蒽為原料,以空氣作氧化劑,五氧化二釩為催化劑,進行氣相催化氧化,反應器有固定床和硫化床兩種類型。 我國蒽醌生產廠大多採用固定床反應器,用含量大於90%的精蒽,熔化後用300℃左右的熱空氣以1560立方米/h的流速帶出汽化精蒽,在熱風管道中混合後通過固定床催化氧化的列管反應器,總收率達80%-85%。原料消耗定額:精蒽(90%)1260kg/t。氧化蒽醌所用原料精蒽來自煤焦油蒸餾,不含無機離子。氧化蒽醌的生產過程中,主要採用蒸餾和氣相催化氧化,沒有廢水廢氣產生,不會產生氯離子、硫酸根離子和鐵離子等,所以氧化蒽醌在用作高檔染料方面具有競爭優勢。其缺點是原料精蒽受煤焦油產品的制約。2.苯酐法 以苯酐、苯為原料,以三氯化鋁為催化劑,進行付-克(Friedel-Crafts)反應,然後用濃硫酸脫水生成蒽醌。苯酐法又分為溶劑法、球磨法和氣相縮合法。我國大多採用溶劑法,即以過量的苯為溶劑。此法原料易得,可以從石油做起,具有反應溫度低、設備簡單、副反應少等優點。缺點是污染嚴重,三氯化鋁廢酸水不易處理,而且生產成本高。我國合成蒽醌均採用苯酐法。原料消耗定額:苯酐768kg/t、純苯700kg/t、硫酸(98%)1364kg/t、三氯化鋁1554kg/t、發煙硫酸1000kg/t。3.萘醌法以萘醌和丁二烯為原料,以氯化亞銅為催化劑,進行縮合反應、脫氫後得蒽醌。由於石油化工的飛速發展,提供了此法所用的大量原料丁二烯和萘醌。該法具有消耗低、三廢少等優點,在日本和美國萘醌法已達到相當規模,有發展前途。日本川崎公司使用此法生產。我國科研部門進行過大量研究,雖然小式、中式均已成功,但未工業化生產。該法的缺點是萘醌和丁二烯本身價格較高,由於反應動力學研究不夠,催化劑性能不佳,經常出現床層飛溫燒床,操作彈性小。4.苯乙烯法 由苯乙烯先進行二聚反應,然後氧化成鄰苯醯基苯甲酸,再環合成蒽醌。該方法的優點是原料易得,沒有苯酐法的鋁鹽廢水引起的公害問題,產品成本較低。但反應條件較苛刻,技術復雜,設備要求高,是德國BASF研究的新成果。此外,日本三井化學公司獲得了以甲苯為原料制備蒽醌的專利。由於工藝簡單、原料便宜,引起了人們的關注。 生產方法 精蒽氧化法氣相固定床氧化法 將精蒽加入氣化室加熱氣化後與空氣混合,二者比例為1︰(50~100)。混合氣體進入氧化室,在V2O5催化下於(389±2) ℃下氧化,經薄壁冷凝後即得產品。液相氧化法 將精蒽計量後加入反應釜,再加入三氯苯在攪拌下溶解。然後滴加硝酸,控制反應溫度105~110 ℃,將副產物NO排除,反應6~8 h後,減壓蒸出溶劑,冷卻結晶。得產品。此法設備腐蝕嚴重。苯酐法 將苯酐計量後加入反應釜,加苯在攪拌下加熱熔解。加熱至370~470 ℃,使混合氣通過硅鋁催化劑進行氣相縮合。得產品。羧基合成法 將計量的苯加入反應釜,在4.88 MPa下通CO,於200 ℃反應4 h,一直通到CO壓力不再下降,反應結束。經處理得產品。 類別 農葯 毒性分級 低毒 急性毒性 口服- 小鼠 LD50: 5000 毫克/ 公斤; 口服-大鼠 LDL0: 15000 毫克/公斤 可燃性危險特性 明火高溫可燃; 燃燒產生刺激煙霧 儲運特性 庫房通風低溫乾燥 滅火劑 乾粉,泡沫,二氧化碳, 霧狀水 職業標准 STEL 5 毫克/ 立方米 蒽醌 上下游產品信息 上游原料 硫酸-->苯-->三氯化鋁-->苯酐-->重鉻酸鈉-->一氧化碳-->苯乙烯-->煙酸-->焦油-->五氧化二釩-->蒽-->三氯苯-->硅鋁-->精蒽-->氧化蒽醌 下游產品 過氧化氫-->1-氨基蒽醌-->苯並蒽酮-->2-溴蒽醌-->還原綠 3-->分散蘭 56-->1-氯蒽醌-->蒽酮-->1,5-二硝基蒽醌-->1,2-二羥基蒽醌-->正己酸乙酯-->直接耐曬綠 5GLL-->1-蒽醌磺酸-->2,6-二氨基蒽醌-->1,8-二硝基蒽醌-->9,10-二甲基蒽-->蒽醌-1,5-二磺酸-->1,5-二氨基蒽醌-->2-蒽醌磺酸-->2,3-二甲基蒽醌-->1,5-二氯蒽醌-->1,4,5,8-四氯蒽醌
❻ 染料工業廢水怎麼處理
這個應該是需要呃做凈化處理之後才能排放出去的,不然就會污染環境。
❼ 設計處理印染廢水的微生物菌種篩選步驟並提出可能的培養方案。設計一篇論文,要求步驟清楚。求高手指點~
蘇科吧???李lian教的吧???
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❽ 如何處理含雙氧水廢水
一種含雙氧水的有機廢水的處理方法,其特徵在於,具體步驟為:利內用生化系統排放的污泥濃容縮液與含雙氧水的有機廢水進行反應,反應完畢後,中和至中性,加入絮凝劑進行絮凝沉澱,壓濾,所得的濾液進入生化系統進行進一步廢水處理。本發明能夠有效去除廢水中殘留的雙氧水;沒有增加總的污泥排放量,減少了污泥處置的費用;減少了硫酸亞鐵、液鹼的使用量,降低了處理費用;濾液色度較低,接近無色。
❾ 印染廢水處理太頭痛,看看技術大咖怎麼解決
染料廢水中含酸、鹼、銅鋅等金屬鹽、硫化鹼等還原劑、氯化鈉等氧化劑以及中間體等,還含有色懸浮物(100~500mg/L)和溶解物(3000~16000mg/L)等成分。當前,國內外處理工業染料通常技術主要有廢水吸附法、生物處理法、化學絮凝法、化學氧化法和電化學法等。除這些較為成熟的方法之外,還有一些正被推廣應用的如輻照、膜分離等技術,但由於廢水處理成本、效率的制約,一些新技術推廣應用也有一定的局限性。
四類問題困擾廢水治理
近年來,隨著染料工業的發展和產業生態化的要求,一些研究者對染料廢水研究採用了多種工藝進行處理。但每種處理工藝各有其適用范圍與優缺點。目前,染料工業廢水處理的突出問題可歸結如下:
一是排放廢水量巨大,對水環境安全威脅嚴重。
水體環境一旦流入高毒性廢水,就會富集在水生生物體內,經處理染料廢水降解產物可能比母體化合物更具生物毒性,染料廢水處理究竟應將產物控制在何種狀態,也是研究者面臨的理論困境和實際工作的難題所在。
二是存在理論黑箱與技術困難。
主要表現在復雜難降解有機物的礦化以及色度的脫除方面。根據Wiff氏提出的發色基團理論,破壞染料廢水發色基團結構是色度去除的關鍵步驟,而COD值的降低、可生化性的提高,則需靠裂解芳香環。問題是哪種處理技術能夠同時解決難降解物質礦化與色度脫除的技術難題,以及在處理過程中,各類污染物又遵循哪種降解的規律,是亟待解決的理論問題。
三是處理技術推廣受國內經濟發展水平的制約。
在發展中國家,染料廢水處理要考慮其經濟性,推出經濟性好的染料廢水處理工藝成為當務之急。
四是研究者對各類處理工藝與污染物組合隨機組合關注度高,但面向污染物分類的系統性工藝研究較為缺乏。
即使有研究者關注到按照染料結構開發處理技術,也忽視了從偶氮染料、蒽醌染料及三苯基甲烷類染料三大類應用最廣泛的染料加以橫向比較的研究思路。
面向未來的解決方案
由於當前應用於實際染料廢水處理技術均難以在技術、經濟兩方面滿足染料企業的需要,所以,新型染料廢水處理技術的研究開發成為眾多環保科技工作者努力的方向。近年來,研究較為活躍的染料廢水處理新技術主要有:Fenton氧化技術、光催化技術、超臨界水氧化技術、高溫深度氧化技術、低溫等離子體化學技術、超聲波技術、萃取技術等。
1.Fenton氧化技術
目前,對於難生化降解的有機廢水處理技術中,Fenton氧化法備受人們關注。Fenton試劑由Fe2++和H2O2組成。Fe2+與H2O2反應生成的羥基自由基(˙OH)具有很強的氧化性(僅次於氟),且無選擇性,能夠氧化打破有機高分子共軛體系結構,降解持久性難降解染料有機物,使之成為無色的有機小分子,從而達到降解脫色的目的。且Fenton氧化技術反應物易得、操作過程簡單、無須復雜設備、費用便宜且對環境友好性等優點,決定了其有極大的推廣價值及廣泛的應用前景。對染料廢水中大部分難降解的有機物,傳統的水處理工藝處理效果不好,而Fenton氧化技術具有使染料廢水中大部分難降解的有機物完全降解,且無毒害作用的中間產物形成,使用的催化劑安全、容易獲取等。但該技術仍存在羥基自由基利用率較低、鐵離子含量高易產生二次污染以及有效pH范圍窄等問題。
2.光催化降解技術
利用半導體作為催化劑的光催化氧化技術也大有前景。有研究文獻表明,在光照的條件下,在半導體價帶產生具有極強氧化性的空穴,將水中OH-和H2O分子氧化成具有強氧化性的˙OH自由基,通過˙OH自由基將難降解的有機物氧化成為CO2和H2O。常用的催化劑有TiO2、H2O2等無機試劑。光催化氧化技術是近年出現的一種新興技術,對污染物降解徹底,具有明顯的節能高效等特點。從目前研究成果看,光催化降解技術是一項應用前景廣泛的廢水處理技術,是未來染料廢水處理解決方案之一。
3.萃取技術
萃取技術主要是通過萃取劑和污染物分子絡合,或是水中的污染物在載體的作用下透過很薄的膜層進入萃取內相而凈化廢水的技術。萃取技術處理染料廢水實質就是利用不溶或難溶於水的溶劑將染料分子從水中萃取出來。實驗研究表明,萃取法實現了廢水治理和資源化的統一,不僅可使廢水CODcr值大幅度降低,而且可從廢水中回收寶貴的原料或中間體,具有明顯的經濟效益和環境效益,是一項前景良好的清潔生產環保技術。但將萃取技術應用於生產實踐,還為時過早,在萃取過程中尚可能存在有機溶劑的溶解和夾帶而流失到水相,造成運行成本增加和二次污染。
4.超聲波技術
超聲波處理廢水是一種有效的、能夠加快染料脫色和礦化速率的新技術。超聲波技術是指利用超聲輻射所產生的空化效應在極短的時間內崩潰釋能,形成具有極端物化條件和含有高能量的「微反應器」,並導致水分子裂解形成H2O2、˙H、˙OH,將溶解於水中的有機大分子化合物分解為環境可以接受的小分子化合物的廢水處理技術。雖然超聲波技術是具有良好應用前景的染料廢水處理技術,有可能成為未來染料廢水處理解決方案,但從現有研究成果看,超聲降解染料廢水在技術上可行,但仍存在著費用高、降解效率低等局限性。要使其走向工業化,必須進一步強化創新,加強攻關。
近年來,染料廢水處理新技術研究取得飛速進展,未來一些新技術、新工藝、新的成果將不斷涌現。在創新基礎上的搭配聯用、取長補短,將是未來染料廢水處理解決方案,例如根據不同性質的染料廢水採用不同的混搭辦法如活性炭吸附與臭氧聯合法等。與此同時,欲實現染料廢水礦化高效處理與脫色,需從染料微觀結構入手,分析其降解機制,並協同配合、系統開發出針對性較好的染料廢水處理技術。
❿ 染料中間體還原物廢水為什麼很難處理
1前言
染料及染料中間體廢水是指染料或染料中間體生產過程中排出的工藝廢水。染料中間體的生產包括以下幾個過程:由苯、萘、蒽等基本有機原料經磺化、硝化、還原、鹵化、胺化、氧化、醯化、烷基化等化學反應過程,生成比原來結構復雜,但不具有染料特性的有機化合物,如H酸、土氏酸、J酸等。染料中間體經重氮化、偶合等反應過程製成原染料。原染料再經染料後處理,製成商品染料。染料生產過程耗用的原料多,每噸物耗可達幾噸到幾十噸,同時在其生產過程中,往往需要一次或多次水洗,因而產生大量的副產物或廢料,尤其是廢液產生量很大。
一般來說,染料及染料中間體廢水具有如下特點:
①廢水中污染物種類多。染料及染料中間體廢水含有酸、鹼、鹽、鹵素、烴、硝基物、胺類和染料及中間體等物質,有些還含有劇毒的聯苯胺、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4000 mg/L以上,對於酸性染料、直接染料以及食用染料,由於原料往往帶有磺酸基團,易溶於水,導致這些有機污染物多以水溶態存在於廢液中。
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、抗生物降解方向發展,使得這些廢水難以用常規的方法治理。
⑤染料生產多為間歇操作,工藝較落後,產生的廢水水質波動很大,鄉鎮企業的水質波動更為顯著。
2源頭治理技術
從根本上講,治理廢水的途徑應該從清潔生產入手,實行污染源全過程式控制制,少排或不排廢水。源頭治理技術主要是包括以下幾個方面:
①推行清潔生產,實行工業污染源全過程式控制制。清潔生產、污染源全過程式控制制是以節能、降耗、減污為目標,通過產品開發設計、原材料使用、良好的企業管理、採用先進合理的生產工藝、有效的物料循環、綜合利用等途徑實施生產、產品周期的全生命周期控制,使污染物產生量最小化的一種科學性很強的綜合技術,其目標是實現工業生產經濟效益、社會效益和環境效益的統一。
②加強冷卻水系統工藝管理,提高水循環利用率。義大利某廠設計產量為5000 t/d,年總用水量為6500 000 m3,其中50%是冷卻系統循環水。發達國家工業循環水利用率一般達70%以上,目前國內染料廠冷卻水循環利用尚未引起足夠的重視,冷卻水循環利用率不高,冷卻水系統工藝管理更有待改進。
③實行工藝改革,使「三廢」產生量最小化。同一染料產品常常有幾條合成路線和不同生產方法,選用合理的合成路線和先進的生產方法,使「三廢」在工藝過程中消滅或減低到最低限度。例如,同樣一種產品中間體N-氰乙基苯胺的合成,國內某染料廠採用的工藝為:以苯胺為原料,在氰乙基化罐中加入丙烯氰,使用催化劑ZnCl2,在溫度60~100℃下反應28小時,製得氰乙基苯胺。而義大利Acna公司採用苯酚做催化劑,苯酚可以通過蒸餾回收,產品質量有保證,廢水中不存在Zn污染。
④提高產品回收率,降低原材料消耗。目前,我國染料及中間體生產技術水平與發達國家相比,還有一定的差距,產品回收率低,「三廢」污染比較嚴重。因此,提高產品回收率,降低原材料消耗,既有經濟效益又有環境效益。
⑤加強物料回收,大力開展綜合利用。染料及中間體產生的「三廢」實質是生產過程中流失的原料、中間體和副產物。應用資源循環原理,開展「三廢」資源化技術,使染料工業廢水中污染物減至最低限度。
⑥研究與開發無「三廢」工藝。無「三廢」生產工藝研究與開發,已成為染料中間體開發研究的重要方向。前蘇聯有機中間體和染料研究院,首先把以水為介質反應改為有機溶劑,廢水數量大為減少,例如在有機介質中由鄰氨基酚同光氣作用製取苯並酮唑,可完全消除污水的產生,同時還提高了產品質量。間硝基苯磺酸生產中原來每噸產品產生20 m3廢水,採用鹼或碳酸鈉中和並將過量的硫酸鈉分離出來,廢水套用到成品的分離和洗滌,成為無「三廢」工藝。有廢水需要處理的單位,也可以到易凈水網服務平台咨詢具備類似污水處理經驗的企業。
3末端治理技術
一般來說,染料廢水的末端治理以降低水中的CODCr、色度,回收廢水中的有機物、廢酸和無機鹽為目的。根據不同水質和排放要求,採用不同的處理方法:去除固體雜質,可採用混凝法和過濾法;脫色一般採用混凝—吸附組合工藝流程;去除有毒物質和有機物,主要採用化學氧化法、生物法和反滲透法等;去除重金屬,可用化學沉澱法和離子交換法等相關技術文檔請參考易凈水網資料庫http://www.ep360.cn/qita/。
從染料及中間體廢水末端治理技術原理上看,大致可把它們分為三類:物理處理法、化學處理法及生物處理法。
3.1物理處理法
物理處理法包括混凝沉澱法、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述如下:
①混凝沉澱法
混凝沉澱法近年來發展較快,是染料廢水凈化的主要方法之一。對於成分復雜的染料廢水,先經均化沉澱,加入適量的酸或鹼中和後,再加混凝劑絮凝沉澱。
混凝沉澱法主要用於染料廢水的脫色,對萘系染料處理效果較好,對蒽醌染料較差。染料廢水混凝沉澱的處理效果取決於混凝劑、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%。英國水研究中心對某廠分散染料廢水進行混凝沉澱處理,CODCr去除率為77.9%,色度去除率為80%。
常用的絮凝劑可分為無機、有機和高分子三種類型。使用最廣泛的是鐵鹽和鋁鹽,常用的還有含活性氧化鋁、高嶺土、皂土的混凝劑。近年還開發了不少新型無機和有機絮凝劑,如聚硅酸、硫酸鋁等。
②吸附法
吸附法可去除水中的色、臭、重金屬離子和有機物。由於吸附劑對不同類型的吸附能力存在差異,即吸附劑具有選擇性,因此,採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關鍵因素。最常用的吸附劑是活性炭。天津長城化工廠以活性炭為吸附劑用於土氏酸生產中吸附母液中的二萘胺。
另外一些吸附劑是氧化鋁和活性氧化鋁。活性氧化鋁的處理效果可以通過添加沉澱劑或絮凝劑來提高。其它的吸附劑有SiO2、活化煤、高分子吸附劑等,根據當地情況還可以使用一些廉價的吸附劑,如粘土、礦渣、粉煤灰等。
高分子吸附劑與離子交換樹脂聯合使用,可以去除染料廢水中的重金屬、酚類、胺類等。在一種二步法處理工藝中,第一步使用的吸附劑是具有較大表面積的非離子型聚合物,廢水隨後通過一個弱酸性的離子交換器。Rock&Stevens公司用這種方法去除水中酸性、活性、金屬絡合及鹼性染料。該方法不大適用於分散染料的去除。在這種工藝中,吸附樹脂去除廢水中的有機物,未被吸附的殘余離子隨後被離子交換樹脂去除。兩種樹脂都可再生利用。
吸附法能夠去除廢水中難以分解的物質,對於不能生化處理或生物法處理後達不到排放標準的廢水,可用吸附法處理。
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,通過與水混合,使有機物從水中迅速轉移到溶劑相中,然後經兩相分離,水相得到處理,而溶劑相含有染料。
染料從廢液中去除後濃縮於有機相中。根據廢水初始濃度的不同,染料可濃縮5~10倍。在該過程中,其它一些帶負電荷雜質也會從廢水中去除,例如某些含鹵素親油性物質。有機相可以用蒸餾法再生,但目前更多的是用酸或鹼進行反萃取,就可以使萃取劑得到再生,而染料以濃縮鹽的形式分離出來,萃取劑循環使用,這是一個很大的優點。
④結晶法
結晶法是通過控制物理條件,使染料或鹽分從水中結晶分離出來,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物質。採用冷凍分離法處理J酸生產過程中的酸性廢液,將廢液冷凍至-10~-20℃,使廢液中Na2SO4結晶析出,然後過濾除去。濾液加熱、濃縮後,返回原生產工序使用。
⑤氣浮法
氣浮法是廢水經過混凝後,通過加氣使水中污染物上浮。根據廢水性質不同,採用不同的氣浮方法。以疏水性染料、還原、冰染為主的染料廢水,普遍採用壓力溶氣氣浮法;廢水中含親水性物質、鹽類物質、以離子化形態存在的待分離物質或苯環上有取代基團的苯胺類化合物,則其它氣浮凈水技術效果較好,這些氣浮技術包括電解凝聚氣浮、離子氣浮、吸附氣浮等。
3.2化學處理法
化學處理法主要是利用化學反應改變廢水中有害物質的結構,以達到回收或分解去除的目的。化學處理法常與物理法或生物法聯合使用。
①氧化法
氧化法的目的是通過強氧化劑的氧化作用,破壞發色基團或染料分子結構,達到脫色和去除CODCr的目的。常用的氧化方法有葯劑氧化法、電解法、O3氧化法、光氧化法、濕式空氣氧化法等。葯劑氧化法一般可用氯氣、雙氧水作氧化劑。
隨著太陽能利用研究的發展,利用太陽光為光源的光氧化法處理廢水的研究越來越受到人們的重視,並取得了可喜的進展。
②還原法
偶氮染料可進行還原處理,但有時所產生的芳香胺是致癌物。對於蒽醌染料來說,還原是可逆的。基於上述原因,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最有效手段,是最易實現工業化的方法。CODCr大於1.0×105 mg/L,熱值大於1.0×104 kJ/kg的高濃度廢水,爐內操作溫度為900~1000℃,停留時間3~4 s,空氣剩餘系數為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機鹽為目的。目前,國內焚燒處理存在的主要問題是:熱回收率低,不少焚燒裝置因運轉費用高而不能運行。國外先進的焚燒系統都配備廢熱回收和廢氣污染控制裝置,有利於降低能耗和消除二次污染。
3.3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、酚類等,用生物法處理有較好的效果;對於酸性和鹼性廢水,可先經中和處理後再用生物法處理;對偶氮染料和硫化染料廢水,可先經還原和氧化處理,降低其毒性後,再用生物法處理;亦有採用菌藻共生系統降解偶氮染料的報導,廢水先進入厭氧塘,使偶氮雙鍵斷裂,然後進入好氧塘,降解芳香胺。
近年來,由於染料行業發展迅速,為了提高染料的使用性能,染料產品逐漸向抗氧化、抗光解、抗生物降解方向發展,廢水中難生物降解的物質越來越多,給生物處理帶來一定的困難。
採用生物法處理染料廢水,最重要的是解決廢水的可生化性問題。目前,一般趨於採用強化生物法與物化法結合的方案。
4廢水資源化技術
國內外關於染料廢水的資源化研究主要集中在以下幾個方面:
4.1稀酸的濃縮與回用
染料廢水中常伴有稀酸的排出,這部分酸可以回收利用。稀酸的回收主要包括濃縮和凈化。凈化指去除水中的有機物,主要有氣提法、水解法、吸附法、萃取法、氧化法等,其中以氧化法最好。濃縮方法主要有鼓泡多室濃縮法、升膜式真空蒸發濃縮法。日本的Yawata化學工業公司採用浸沒燃燒法將含稀鹽酸的染料廢水中的有機物燃燒後,獲得13%的鹽酸,然後用濃H2SO4進行循環脫水,轉化為濃鹽酸,既處理了廢物,又回收了鹽酸。
4.2鹽類的回收
染料廢水中含鹽量很大,可採用濃縮和焚燒法回收。濃縮法不能去除廢水中的有機物質;焚燒法雖然能把有機物作為熱源焚燒,但是,如前所述,由於其成本高,難以得到廣泛應用。
4.3有機物的回收
染料生產過程中會產生高濃度廢母液,這種廢液有機物和無機鹽濃度很高,處理困難,如果能將其中有用的有機物提取出來,加以回收利用,將具有很好的經濟效益和環境效益。有機物回收的方法主要有:樹脂吸附、液膜萃取、絡合萃取和離子締合萃取。
有機物回收後,廢水中污染物濃度大大降低,經過適當處理後易達到排放標准。因此,這是一種很有前途的處理方法。
5小結
總的來說,對於染料工業廢水,使用單一處理方法,難以使處理後的出水達到國家要求的排放標准。目前一般採用兩級處理方法:即物化法加生化法、生化法加氧化法,或生化法加吸附法等。在地球資源日益枯竭的情況下,國內外關於廢水資源化技術的研究越來越多,人們趨向於尋找不造成二次污染,同時可回收廢水中有用物質的技術,以取代目前耗資巨大的各種處理方法。