粉状活性炭脱色在水处理的应用
活性炭在水处理中的应用

活性炭在水处理中的应用一、前言水是人类生活不可或缺的资源,同时也是人类健康和工业生产的关键因素。
然而,随着经济的发展和人口的增加,水污染日益严重成为人类面临的一个严峻问题。
活性炭作为一种有效的水处理材料,其应用越来越广泛,在提高水处理效果、减少污染物排放、保护水资源等方面都具有重要的意义。
本文将结合国内外文献和实际案例,介绍活性炭在水处理中的应用及其优缺点。
二、活性炭概述活性炭(Activated Carbon,简称AC)是一种多孔性的吸附材料,主要由可燃材料制成,如木材、竹材、果壳、煤炭等,通过炭化和活化过程制成。
活性炭的特点是孔隙分布均匀、孔径范围广、比表面积大、吸附性强,广泛应用于气体、液体、固体的吸附和分离。
活性炭根据其制备方法和应用领域的不同,可以分为硬质活性炭、软质活性炭和粉状活性炭等。
三、活性炭在水处理中的应用1. 活性炭在净水中的应用活性炭在水处理中的主要应用是净水。
由于活性炭具有高效的吸附能力和强大的污染物去除能力,能够有效地去除水中的有机物、气味、色度等污染物,提高水的质量,保护人类健康。
在一些传统的净水工艺中,如混凝沉淀法、过滤等方法,都很难去除水中难以分解的有机物和微量污染物,而活性炭能够大量吸附这些污染物,保证水的净化效果。
同时,活性炭还可以去除水中的异味和氯气,提高水的饮用性。
2. 活性炭在废水处理中的应用除了在净水方面使用,活性炭在废水处理中同样具有广泛的应用。
废水中含有各种有机化合物、氨氮、重金属等高浓度的污染物,废水排放对环境造成严重的污染。
有些高难度的废水处理过程需要借助活性炭的强大吸附能力,才能获得最终的净化效果。
(1)废水的预处理活性炭对废水中的悬浮物、泥沙、颗粒污染物等能够快速吸附,提高废水的澄清度和透明度,为后续的处理提供了便利条件。
(2)去除有机物活性炭能够高效地去除废水中的各种有机物。
可以通过物理吸附和化学反应两种方式来去除有机物。
依据处理工艺的不同,活性炭可以直接置于废水中,或者通过传统的反应槽、活性池、氧化池、生物反应器等方式来进行废水处理。
活性炭纤维及其在水处理中的应用

活性炭纤维及其在水处理中的应用活性炭纤维(ACF) 是继粉状活性炭( PAC) 和颗粒活性炭( GAC) 之后的第三代活性炭产品,是20世纪70 年代后期发展起来的一种高效活性吸附材料和环保工程材料。
ACF 的前驱体是炭纤维,是由有机纤维原料经炭化、活化而成。
根据生产中前驱体的不同,目前实现工业化生产的活性炭纤维产品主要分为粘胶基ACF、酚醛基ACF、聚丙烯腈基ACF、沥青基ACF等。
由于前驱体的差异,不同的ACF 产品具有不同的功能。
实际工作中应根据需要选取相应的ACF。
1、ACF的特点及性能ACF有丰富的微孔结构和巨大的比表面积,它有多种形式的制成品, 与粉末状和颗粒状吸附材料相比,吸附和脱附速率更快,而且使用更灵活方便。
另外, ACF在震动下不产生装填松动和过分密实的现象,克服了在操作过程中形成沟槽和沉降的问题。
与AC相比, ACF的优势极其明显。
首先, ACF的细孔结构不同于AC, ACF的微孔结构丰富且孔径分布集中(1-2nm), 微孔体积占总孔体积的90%左右, 没有过渡10 %左右; ACF的比表面积较大, 一般都在1000m2/g以上, 甚至可达3000m2 / g , 从而具有更大的吸附容量;ACF的微孔直接分布于纤维的表面,因而吸附质扩散的路径短、时间短,其吸附和再生的速率快,可在较温和条件下再; AC的细孔由大孔(控制扩散速率)、中孔和微孔组成,吸附质扩散要相继经过大孔、中孔和微孔,其扩散路径长、时间长,吸附和再生的速率慢, 因而ACF具有比AC大的吸附动力系数,吸附速率较AC高2 -3个数量级, 再生容易且再生率高, 可重复使用上千次, 使用寿命达数年之久。
其次, ACF的化学组成与AC有差别。
不同原料或相同原料但不同方法制得的ACF, 其表面有不同的官能团,如胺基、亚胺基及磺酸基等,它们对某些吸附质具有特殊的吸附能力和氧化还原及催化特性。
因为ACF具有电性能, 可利用ACF的导电性,将其作为电极,通过电杀菌作用解决细菌繁殖问题。
活性炭水处理使用方法

选择好活性炭固然重要,但正确使用也很重要。活性炭从ห้องสมุดไป่ตู้质上讲,它是还原剂。因此和氧化剂是相互作用的。根据国内外文献及试验研究证明:活性炭和游离氯的反应相当明显。活性炭除去水中余氯的功能这是公认的事实,因此余氯的投加点必须设在活性炭处理之后。
为了对付水源突发性污染,许多以地面水为水源的水厂都在采用投加粉状活性炭和其它药剂的应急措施。为了使活性炭能够发挥其应有的作用,投加地点的选择相当重要。众所周知活性的吸附过程是一个扩散过程,扩散就需要时间。以除去水中嗅和味为例,活性炭和水的接触时间必须达到0.5-1.0小时。粉状活性炭颗粒在水中通常是带负电的,因此一遇到水中带正电的颗粒一絮凝剂很易实现电中和,从而失去稳定而沉淀,如果粉状活性炭尚未吸附就产生沉淀,则其吸附作用将得不到发挥。因此粉状活性炭的投加点必须设在混凝剂的投加点前。
炭吸附池中氧气充足,既适合微生物繁殖,也适合生物繁殖。因此要避免直接光照,否则会引起光合藻类(如蓝藻)的大量繁殖。 夜晚的灯光照射,也会引来蚊虫产卵,导致产生红虫。
炭吸附池的另一个问题是微生物穿透,即微生物穿过炭层进入清水中。因此需采取相应措施以杜绝此现象。至于是在炭层下设置沙滤层还是将滤池设在炭池后,国内外都有先例。
污水处理技术活性炭吸附处理

污水处理技术活性炭吸附处理
活性炭在污水处理技术一级、二级、三级工序中均会被用到。
活性炭在工艺最后深度处理中使用。
在污水的一级物化处理工序中,活性炭主要用作絮凝吸附分离剂,用于吸附或协助絮凝一些难生化降解或对微生物有毒害的有机污染物。
最典型的应用技术是粉末活性炭工艺,在石化、印染、焦化工业污水中投加适量粉状活性炭,可除去污水中不可生物降解的色度、臭味,避免曝气池发泡现象,同时可以使混凝絮体或生物絮体迅速增长而沉淀,还能除去污水中的重金属离子及其络合物.
工业污水的深度处理和回用是解决我国缺水问题的一
种主要途径。
一般情况下.工业污水经过一级物化和二级生
化处理即可达标排放,但若需要对处理后的污水进行回用,则需进行三级深度处理。
在三级处理工序中,活性炭主要用来吸附脱除水中的残留的难降解有机污染物(POPS,包括杂环、多环化合物及~些长链脂肪烃,使出水质达到生产回用
的要求,此时活性炭主要起两种作用:一是普通吸附剂,二
是生物膜载体,形成生物活性炭。
可用于水处理的煤质顺粒炭和粉状炭作用相同,但顺位炭不易流失,容易再生重复使用,适合用于污染较轻、裕连续运行的水处理工艺,而粉状炭目前不易回收,一般为一次性使用,一般用于间歇的污染较重的水处理工艺。
活性炭在污水处理技术中主要祈祷吸附和去除异味的作用,作为每道工序的收尾处理,起到了重要作用。
水处理粉末活性炭标准

水处理粉末活性炭标准水处理粉末活性炭是一种常用的水处理材料,广泛应用于水处理、废水处理、饮用水净化等领域。
为了确保水处理粉末活性炭的质量和效果,制定了一系列的标准来规范其生产和使用。
本文将介绍水处理粉末活性炭的相关标准内容,以便大家更好地了解和使用这一重要的水处理材料。
首先,水处理粉末活性炭的标准主要包括以下几个方面,外观和形态特征、理化性能、吸附性能、微生物学性能、重金属和有机物去除效果等。
这些标准旨在规范水处理粉末活性炭的生产工艺和质量控制,确保其在水处理过程中能够发挥良好的吸附和净化作用。
其次,外观和形态特征是评价水处理粉末活性炭质量的重要指标之一。
标准规定了粉末活性炭的颗粒大小、外观形态、表面积等参数,以确保其具有较高的孔隙率和比表面积,从而提高其吸附性能和去除效果。
另外,理化性能是衡量水处理粉末活性炭质量的关键指标之一。
标准规定了粉末活性炭的碘值、PH值、灰分、含水率等参数,这些参数直接影响着活性炭的吸附性能和稳定性,因此必须严格控制在规定范围内。
此外,吸附性能是评价水处理粉末活性炭性能的重要指标之一。
标准规定了粉末活性炭对不同有机物和重金属的吸附效果,以及其饱和吸附量、动态吸附性能等参数,这些参数直接反映了活性炭的吸附能力和去除效果。
最后,微生物学性能是评价水处理粉末活性炭的重要指标之一。
标准规定了粉末活性炭对微生物的抑制作用和去除效果,以及其对水中微生物的影响,这些参数直接关系着活性炭在饮用水净化和废水处理中的应用效果。
总的来说,水处理粉末活性炭标准的制定和执行,对于规范和提高水处理粉末活性炭的质量和效果具有重要意义。
只有严格按照标准要求生产和使用水处理粉末活性炭,才能确保其在水处理过程中发挥最大的吸附和净化作用,从而保障水质安全和环境保护。
综上所述,水处理粉末活性炭标准的制定和执行,是保障水处理质量和环境保护的重要举措,希望相关部门和企业能够严格执行相关标准要求,确保水处理粉末活性炭的质量和效果,为人们提供更加清洁、健康的饮用水和环境。
浅谈粉末活性炭在废水处理中的应用

浅谈粉末活性炭在废水处理中的应用粉末活性炭,又名PAC,在水处理领域的应用已有百余年的历史,近几年已经发展成为为污染水源预处理,饮用水深度处理及突发性水源污染应急处理等领域的主流技术。
国外利用粉末活性炭去除水中有机物、除色、除嗅味物质,己经取得成功的经验和较好的去除效果。
如上世纪20年代美国芝加哥,已成功利用粉末活性炭吸附工艺与慢砂过滤工艺相结合,防预了饮用水的氯酚污染;在东普鲁士早已利用粉末活性炭消除季节性的原水藻类异味等[1]。
活性炭吸附技术在该领域的应用也越来越受到广大科技及工程技术人员的重视。
1、PAC的种类及吸附性能PAC颗粒10~50微米,密度0.36~0.74g/m3,是具有弱极性的多空吸附材料,吸附能力强,活学性能稳定。
活性炭孔径差别大,对相对分子质量500~3000的有机物去除效果较好。
目前工程应用中的活性炭主要有木质碳、果壳炭和煤质炭,研究表明木质碳和果壳炭的吸附性能明显好于煤质炭[2]。
粉末活性炭的净水效能研究粉末活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程,是几种力共同作用的结果,包括离子吸引力、范德华力、化学杂和力。
根据吸附的双速率扩散理论认为,吸附是一个由迅速扩散和缓慢扩散两阶段构成的双速过程,迅速扩散在数小时内即完成,发挥了60%-80%活性炭的吸附容量。
迅速扩散是溶质分子在碳粒内沿径向均匀分布的阻力小的大孔隙中扩散的过程。
这些大孔隙产生径向的扩散阻力。
当分子从大孔进一步进入与大孔相通的微孔中扩散时,由于受到狭窄孔径所产生的很大阻力,从而极为缓慢。
微孔也是在碳粒内均匀分布,但不构成径向的扩散阻力。
影响粉末活性炭吸附的因素涉及溶质分子极性、分子量大小、空间结构,这一点取决于水源水质的特征。
活性炭对不同的物质分子具有选择吸附性。
2、PAC应用技术2.1 投加工艺的选择国外专家曾对粉末活性炭的应用情况进行分析研究,认为粉末活性炭对人工合成化学物的吸附去除主要取决于该化合物的类型。
活性炭在污水处理中的应用

活性炭在污水处理中的应用引言概述:活性炭是一种具有高度吸附性能的材料,广泛应用于污水处理领域。
本文将从五个方面详细介绍活性炭在污水处理中的应用。
一、去除有机物1.1 吸附有机物:活性炭具有高度的孔隙结构和表面积,能够吸附污水中的有机物质,如油脂、悬浮物和有机溶解物等。
1.2 去除异味:活性炭对污水中的异味物质有很强的吸附能力,可以有效去除污水中的臭味,提高水质的口感温和味。
1.3 降解有机物:活性炭还具有一定的催化降解能力,可以将一些难以降解的有机物质转化为可降解的物质,进一步提高污水处理效果。
二、去除重金属2.1 吸附重金属离子:活性炭的表面带有一些官能团,可以与重金属离子形成络合物,从而从污水中吸附去除重金属。
2.2 电解还原:活性炭可以作为电极,在电解过程中促使重金属离子还原成金属沉淀,从而实现重金属的去除。
2.3 离子交换:活性炭的官能团可以与重金属离子发生离子交换反应,将重金属离子吸附在活性炭表面,达到去除的效果。
三、调节水质3.1 调节pH值:活性炭可以调节污水的pH值,使其处于适宜的范围,提供良好的生物环境,促进生物降解和处理效果。
3.2 去除色度:活性炭对污水中的色度有很好的去除效果,可以使污水变得清澈透明,提高水质的可视性。
3.3 去除悬浮物:活性炭对污水中的悬浮物质具有很好的吸附能力,可以有效去除悬浮物,净化水质。
四、提高生物降解效果4.1 提供微生物附着载体:活性炭具有高度的孔隙结构和表面积,提供了良好的微生物附着载体,促进微生物生长和降解有机物。
4.2 保护微生物:活性炭可以吸附污水中的有害物质,减少对微生物的毒害,保护微生物的活性和降解能力。
4.3 提高降解速度:活性炭的孔隙结构有助于提高微生物的降解速度,加快污水的处理效率。
五、减少能耗与成本5.1 降低能耗:活性炭在污水处理过程中不需要外部能源,通过吸附和催化降解等方式实现污水处理,降低了能耗。
5.2 延长使用寿命:活性炭可以通过再生和回收利用,延长其使用寿命,减少更换和处理的频率,降低了成本。
活性炭的吸附机理及其在水处理方面的应用

活性炭的吸附机理及其在水处理方面的应用活性炭的吸附机理及其在水处理方面的应用一、引言随着人口的增加和工业化进程的加速,水资源的污染问题日益严重。
水污染不仅直接危害人类健康,而且对生态环境造成严重破坏。
因此,如何有效地治理水污染问题成为当今社会面临的重要任务。
活性炭作为一种常用的水处理材料,因其高效吸附性能而备受关注。
本文将重点介绍活性炭的吸附机理及其在水处理方面的应用。
二、活性炭的吸附机理活性炭是一种多孔材料,具有高度发达的孔隙结构。
孔隙结构决定了活性炭具有较大的比表面积和吸附能力。
活性炭的吸附机理主要包括物理吸附和化学吸附两个方面。
物理吸附是指通过静电作用、范德华力等各种分子间力将目标物质吸附到活性炭表面。
活性炭表面的孔隙提供了大量的吸附位点,通过分子间的吸引力将目标物质吸附在孔隙表面上。
物理吸附是一个可逆的过程,吸附的静电力较小。
在水处理中,物理吸附主要用于去除溶解有机物、重金属离子和氯等。
化学吸附是指通过化学键将目标物质与活性炭表面结合。
化学吸附是一个不可逆的过程,吸附的化学键较强。
其中最常见的化学吸附方式是氧化还原反应。
活性炭表面含有丰富的活性基团,如羟基、羧基和酚基等。
这些活性基团通过氧化还原反应与目标物质发生化学反应,形成较为稳定的化合物。
化学吸附主要适用于去除有机物中的某些特定成分。
三、活性炭在水处理方面的应用1. 去除溶解有机物活性炭具有较好的吸附性能,能够有效去除水中的溶解有机物。
溶解有机物是水污染的主要来源之一,其中包括药物残留、农药、有机溶剂等。
这些有机物不仅对人类健康造成潜在威胁,而且对水生生物和生态环境造成破坏。
活性炭利用其强大的吸附能力,能够将溶解有机物快速、高效地去除,从而提高水质的净化效果。
2. 去除重金属离子重金属离子是水污染的另一个主要问题。
如铅、镉、汞等重金属离子对人体健康具有严重威胁,甚至可能导致中毒。
活性炭能够通过静电吸附和离子交换的方式去除水中的重金属离子。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
近年来,印染废水脱色研究十分活跃,根据处理方法不同可分为两大类,即生化法和物化法。
物化法包括吸附、混凝、中和等,生化法包括活性污泥法、生物转盘等。
实际水处理工程中常常是多种方法组合,以便取得最佳的效果。
本文将对吸附脱色和絮凝脱色作一综述。
1.吸附法及疏水性染料的内扩散,适用于分子量不超过400的水溶性染料分子脱色,对大分子或疏水性染料的脱色效果较差。
采用活性炭可以有效去除废水中的活性染料、碱性染料、偶氮染料。
在一定条件下,活性炭还可直接吸附某些重金属离子。
另外,活性炭吸附水溶性染料时,吸附率高,但不能吸附悬浮固体(SS)及不溶性染料。
活性炭虽然吸附性能优良,但由于再生困难,成本高,一般应用于浓度较低的染料废水处理或深度处理。
对于中小企业而言,往往需要价格便宜、原材料易得的吸附剂来处理废水。
1.2矿物吸附剂有机膨润土水处理剂具有原料丰富、价格低廉、制备方法简单、吸附性能良好的特点。
目前,有关新型膨润土吸附剂在废水处理中应用的研究已涉及去除重金属离子、去除有机污染物、脱色、脱磷、除臭等诸多领域,且实验室已制得效果良好的产品。
膨润土是以蒙脱石为主要成份的粘土,蒙脱石是2:1型层状硅铝酸盐,在层间具有可交换的钙、镁、钠等离子,膨润土颗粒表面往往存在负电荷和正电荷,负电荷又包括恒定负电荷和pH控制负电荷,这些性质决定了膨润土具有良好的吸附、离子交换等性能,在印染废水处理中获得了广泛的应用。
赵东源等利用天然蒙脱土处理含酸性阳离子染料废水,研究发现脱色率可达90%以上,COD去除率高达96.9%,蒙脱土是通过吸附机理去除色素的,并具有操作简单,周期适中,易再生和投资少等特点。
王琪全等研究了麦饭石对水溶性染料直接耐酸大红4BS的吸附作用。
研究结果表明,麦饭石对染料的吸附较好地符合Langmuir方程,且对染料溶液及实际废水具有良好的脱色率和COD去除率。
我国麦饭石资源丰富,开辟麦饭石吸附脱色技术,前景广阔。
裘祖楠等研究了用凹凸棒石粉末作为吸附剂去除染色废水,脱色效果明显,对阳离子和活性染料脱色效果尤其显著。
值得注意的是,矿物的脱色机理除了吸附作用外,还具有絮凝和离子交换吸附的综合作用。
1.3煤、炉渣吸附剂煤、炉渣作为工业废物,具有微孔多、表面积大的特点对印染废水中分子量较大,非极性染料和助剂等都具有很好的吸附效果,当煤渣微孔与被吸附物质的颗粒直径大小越相近时,吸附效果越好。
南宁市绢麻纺织印染厂用煤渣对印染废水进行脱色,所采用的煤渣的空隙率达72.8%,该煤渣对不同类型染料的吸附脱色率在62.5%~99.5%之间用。
煤渣是一种不需再生,不需费用的吸附物质,对单一和多种染料组成的各种印染废水都具有良好的处理效果,脱色率一般大于96%。
用粉煤灰作脱色的吸附剂,其投资和运行费用明显低于活性炭,因此,在经济上较为合理。
张竹青网研究结果表明粉煤灰对活性染料艳红x.3B和活性艳红x.8B具有良好的脱色效果。
活化煤是以劣质煤为原料,经破碎、筛选、浸泡、接种等工艺制成的一种新型优质水处理滤料。
它具有较大的内表面积,中孔较为发达,有利于对较大分子有机物的吸附。
郭丽等用活化煤处理印染废水试验结果表明,活化煤作为三级处理印染废水的效果是明显的。
去除率基本稳定在:COD去除率大于80%,脱色率大于70%左右。
该方法具有投资低(比活性炭低40%),占地面积小,操作简单,便于管理,处理效果稳定,为废水深度处理开辟了一条经济有效的途径。
1.4合成无机吸附剂含有二氧化硅的复合氧化物和活性MgO可用于处理染料废水,且具有热再生性。
采用Mg(OH)吸附处理阴离子染料废水显示了优良的脱色效果,其脱色原理是利用镁盐加碱生成带正电荷的Mg(OH)2沉淀,强烈吸附带负电荷的阴离子染料而使染料废水脱色,许坤等的研究表明,Mg(OH)2对阴离子染料的脱色率高达99%~100%,Mg(OH)2吸附后放置时间不宜过长,否则可能发生解吸影响脱色效果。
1.5离子交换树脂吸附剂近年来,针对水溶性离子型染料废水脱色困难这一问题,进行了利用磺化煤和改性纤维素离子交换树脂进行脱色的研究。
磺化煤是一种新型水处理离子交换剂,是由劣质煤(如褐煤)经过硫酸处理进行缩聚反应和在结构中引入磺基和羧基,其结构发生变化,并在相当秸度上提高了离子交换吸附能力,增加了化学稳定性和机械稳定性。
宋光薄[11]以棉纤维为原料,利用尿素和磷酸脂H型阳离子交换纤维,对阳离子染料进行了脱色的初步探索,发现其吸附脱色性能远优于一般的活性炭。
1.6天然废料吸附剂除上述几类吸附剂外,也有研究者采用各种天然植物废料如锯屑、稻壳、玉米棒、甘蔗渣等进行印染废水的脱色试验,均表现了一定的脱色能力。
在埃及,大量的玉米棒成为农业废弃物,该国开展了利用玉米棒对纺织废水进行吸附脱色的研究。
实验采用玉米棒对两种碱性染料Astrazon Blue和Maxilon Red以及两种酸性染料Telon Blue和Eri.onyal Red的吸附结果,研究结果表明,玉米棒对碱性染料的吸附容量较酸性染料高。
玉米棒上染有色物质后仍具有可燃性,可作为一种燃料使用。
利用吸附法处理印染废水,应当重视吸附染料后的吸附剂再生以及废吸附剂的后处理,这对于减少二次污染是十分有利的。
粘土、煤渣等类型吸附剂可考虑作为工业烧砖的原料以经高温分解有机物而实现废渣的无害化处理。
2.絮凝脱色印染废水絮凝脱色机制就是以吸附架桥理论为基础的。
就无机絮凝剂而言,是铁系、铝系等絮凝剂发生水解和聚合反应,生成高价聚羟阳离子,与水中的胶体进行压缩双电层、电中和脱稳、吸附架桥并辅以沉淀物网捕、卷扫作用,沉淀去除生成的粗大絮体(矾花),从而达到净水脱色目的。
对于有机高分子絮凝剂而言,除了电中和与架桥作用外,可能还存在类似化学反应成键的絮凝机制。
2.1无机混凝剂常用无机混凝剂是铁、铝等金属盐。
这些金属盐的分子电荷数多,故具有较大的混凝凝效果。
铁盐、铝盐的混凝效果受pH的影响较大。
以铝盐为例,铝与水中之OH。
作用形成氢氧化铝,表现出大的混凝效果。
如果此时水中碱度不足(pH低),形成氢氧化铝的氢氧根离子不足便形不成沉淀。
另一方面,如DH过高,氢氧化铝就会变成铝酸根离子而再度溶解,从而降低凝集效果。
pH值过高或过低,其溶解度都变大,不利于凝集。
因此必须对染色废水的pH进行调整,分别调整到其最适宜值。
根据实验可求得各种混凝剂的最佳pH值。
高宝玉研制的含金属离子的聚硅酸脱色混凝剂(PSMA),用来处理含分散染料、酸性染料的废水,当投加量为45mg/L时,色度去除率均达95%以上。
通过多方面的研究及实践证明,利用无机混凝剂可以较好地去除印染废水中大部分悬浮态染料、分散染料、还原染料、硫化染料及水溶性染料中分子量较大的部分直接染料,但对于活性染料、金属络合染料的去除效果则较低。
2.2有机絮凝剂由于普通的无机混凝剂在废水处理中药剂投加量大,处理费用高,且随水质的变化需改变加药条件,因此运行管理比较复杂。
最近几年的研究结果表明,有机絮凝剂特别是人工合成的高分子絮凝剂对印染废水显示出更好的脱色效果。
目前用于印染废水中的有机絮凝剂主要分为表面活性剂、天然高分子及其改性剂、人工合成的有机高分子絮凝剂三大类。
2.2.1表面活性剂有研究者用十二酰胺基乙基吡啶氯化物或十六烷基溴化吡啶盐处理水溶性阴离子染料废水,如澄碱H2R、Ostazin棕H4GR、Ostazin 亮橙H2R等,其处理效果都很理想。
表面活性剂在印染废水处理中还可用做助凝剂。
陈润铭[16]在处理含碱性品红等阳离子印染废水时,利用十二烷基苯磺酸钠与阳离子染料发生化学作用,靠氢键及静电结合,使原来带正电荷的阳离子染料粒子转变为带负电荷的粒子,再与PFAS絮凝剂产生絮凝沉淀,色度去除率可达99%。
阳离子表面活性剂与印染废水中染料分子的络合反应具有较强的选择性。
通常情况下,单独使用难以达到很好的效果,往往在使用时和铝盐复配。
2.2.2天然高分子及其改性剂天然高分子絮凝剂的主要品种有淀粉及其淀粉衍生物、木质素衍生物和甲壳质衍生物三大类。
方忻兰利用海虾、蟹壳为原料,制得的壳聚糖为阴离子型天然有机高分子絮凝剂,用来处理印染废水,COD去除率可达85%以上,形成的矾花颗粒大,沉降快。
天然高分子絮凝剂通常使用农副产品中的有机高分子物质提取制得,价廉,易降解,但电荷密度较小,分子量较低,且易发生生物降解而失去絮凝活性,故使用范围不广。
2.2.3人工合成的有机高分子絮凝剂人工合成的有机高分子絮凝剂,分子量大,分子链中所带的官能团多,在水中的伸展度大,絮凝性能好,用量小,pH值范围广。
同时在絮凝过滤、脱水等分离操作方面都具有优越的性能。
高分子絮凝剂的品种主要有:聚丙烯酰胺、聚烯酸、聚二甲基二丙基氯铵、聚胺。
与无机絮凝剂相比,高分子絮凝剂具有多种优点:(1)高分子絮凝剂一般为具有数万乃至数千万分子量的水溶性高分子,在其细长的分子中,有许多官能团。
这种官能团在中和粒子表面电荷同时,能使粒子间牢固结合,从而生成稳定的凝絮。
(2)由高分子絮凝剂生成的凝絮,其成长速度快,且体积较大,因此可缩短处理时间。
(3)无机絮凝剂对pH值有高度依赖性,而高分子絮凝剂的作用则较稳定。
当然,它们也有各自的最佳范围,要避免不加区别地任意使用。
(4)高分子絮凝剂的用量为被处理水的lxl0~10xl0就可充分发挥效果,其使用量少,凝絮脱水后残渣量少。
国外的研究学者合成的PAN.DOC型高分子混凝剂是目前被广泛使用的合成高分子絮凝剂之一,它是由二氰二胺在碱性条件下对聚丙烯腈进行了侧链改性而合成,使不溶于水的聚丙烯腈变成水溶性的两性聚电解质。
它含有多种活性基团,对水溶性染料有较强的吸咐作用,对含活性染料、酸性染料的印染废水的COD去除率达63%,色度去除率达90%以上。
2.3生物絮凝剂我国南开大学庄益源筛选了六株对染料废水有较好的絮凝脱色作用的菌株,开发了NAT型生物絮凝剂,对活艳蓝NKR,酸性湖蓝A,酸性品蓝G的降解作用显著。
使用絮凝脱色法可以有效地除去废水中不溶性染料或以胶体状态存在的染料。
但却基本上不能除去水溶性染料。
不过,若几种絮凝剂并用,或采用复合絮凝剂通常可以有效地去除水溶性染料。
3.结语活性炭吸附脱色技术不适合印染废水的一级处理,只能用于深度脱色处理,活性炭处理成本高,再生困难。
煤、炉渣吸附剂,原料来源广,成本低,但处理印染废水之后存在二次污染,所以只适合与生化法或砂过滤等方法联合使用。
近年来,人们研究较多的是有机絮凝剂,尤其是人工合成的有机高分子絮凝剂,它种类繁多,具有优异的性能,但是因价格、一些合成体中残留单体的毒性等方面的限制,使其在应用中受到制约,因此开发研制价廉、无毒、高效的新型有机絮凝剂,已成为絮凝法的主要研究方向之一。
另外,在应用中可将有机絮凝剂与无机混凝剂复配使用,充分发挥有机高分子絮凝剂的吸咐架桥性能和无机混凝剂的电性中和能力,从而保证复合混絮凝技术处理印染废水效果往往不佳,因此,根据实际出水要求,还应注意采用适当的预处理和后处理手段,发挥絮凝工艺与其它工艺的协同工作的优势,以达到综合治理的目的,这对于提高印染废水的处理效果,降低处理成本具有极其重要的意义。