DCB染料生產廢水處理除COD技術分析
來源：江蘇海普功能材料有限公司 閱(yue)讀：2689 更新時間：2021-02-23 09:57伴隨染(ran)(ran)(ran)料(liao)生(sheng)產(chan)和(he)印染(ran)(ran)(ran)行(xing)業的發展(zhan)，染(ran)(ran)(ran)料(liao)工業廢水(shui)的排(pai)放量也(ye)急劇增多(duo)，據調查中國每年約有(you)1.6億立(li)方米的染(ran)(ran)(ran)料(liao)廢水(shui)排(pai)放進入水(shui)環境中，并且染(ran)(ran)(ran)料(liao)廢水(shui)具(ju)有(you)色(se)度大、有(you)機污(wu)染(ran)(ran)(ran)物含量高、組分復雜、水(shui)質變化(hua)和(he)生(sheng)物毒(du)性大，以及難(nan)生(sheng)化(hua)降解，并朝著(zhu)抗光解、抗氧化(hua)的方向(xiang)發展(zhan)等特(te)點，使(shi)處理染(ran)(ran)(ran)料(liao)廢水(shui)的難(nan)度進一步加大。
印染廢(fei)水(shui)含大量的(de)(de)(de)有(you)機(ji)污(wu)染物(wu)(wu)，排入水(shui)體將(jiang)消耗溶解(jie)氧(yang)，破壞水(shui)生(sheng)(sheng)態(tai)平衡(heng)，危及魚類和(he)其它(ta)水(shui)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)存，沉于水(shui)底的(de)(de)(de)有(you)機(ji)物(wu)(wu)，會(hui)因厭氧(yang)分解(jie)而(er)產生(sheng)(sheng)硫化氫等有(you)害氣體，惡化環(huan)境，由于以上幾(ji)點(dian)，使其成(cheng)為國內(nei)外難處理(li)的(de)(de)(de)工業廢(fei)水(shui)之一，中國已(yi)將(jiang)染料(liao)廢(fei)水(shui)的(de)(de)(de)治(zhi)理(li)列為環(huan)境保護工作的(de)(de)(de)重點(dian)。
3,3′-二氯聯(lian)苯胺(an)(DCB)是顏料的(de)重要中(zhong)間體，在(zai)以(yi)1999版ColourIndex為藍本的(de)《世(shi)界染(ran)料品種》中(zhong)登(deng)錄的(de)130個(ge)黃色顏料品種中(zhong)，以(yi)DCB為重氮組分(fen)的(de)黃色顏料有22個(ge)，占16.9％。
所得顏(yan)料色光(guang)純正(zheng)、光(guang)亮(liang)，耐堿和(he)耐熱堅牢度(du)好，是顏(yan)料行業難以代的(de)(de)(de)品種。以DCB為原料的(de)(de)(de)顏(yan)料產量占有機顏(yan)料的(de)(de)(de)25％～30％，產量約(yue)6萬噸(dun)，并以每年4％左右的(de)(de)(de)速度(du)增長。
其中(zhong)以3,3′-二氯聯苯胺鹽酸鹽(DCB)染料(liao)廢水(shui)較難(nan)降解，廢水(shui)水(shui)質(zhi)見表1。
1、常用染料工業廢(fei)水(shui)處理技術
當(dang)前有(you)多種(zhong)物(wu)理化(hua)學方法(fa)(fa)(fa)和生物(wu)方法(fa)(fa)(fa)均可用(yong)于染料(liao)廢(fei)水的脫(tuo)色(se)降解處(chu)理，國內外常用(yong)于工業(ye)染料(liao)廢(fei)水處(chu)理的方法(fa)(fa)(fa)有(you)：生物(wu)處(chu)理法(fa)(fa)(fa)、化(hua)學絮凝法(fa)(fa)(fa)、化(hua)學氧(yang)化(hua)法(fa)(fa)(fa)、吸(xi)附(fu)法(fa)(fa)(fa)和電化(hua)學法(fa)(fa)(fa)等(deng)方法(fa)(fa)(fa)，其他如膜分離技術(shu)、輻(fu)照技術(shu)等(deng)也正在推廣(guang)應(ying)用(yong)。
在具體城市下水(shui)(shui)(shui)道和污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)中，廢水(shui)(shui)(shui)首先在工廠(chang)作預處(chu)理(li)，達(da)到城市下水(shui)(shui)(shui)道排(pai)放標準后進(jin)行集中處(chu)理(li)，廢水(shui)(shui)(shui)經(jing)過預處(chu)理(li)再排(pai)放可改(gai)善污(wu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質，降低城市污(wu)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)處(chu)理(li)負荷，同(tong)(tong)時便于根(gen)據(ju)不同(tong)(tong)的(de)廢水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質采取不同(tong)(tong)的(de)預處(chu)理(li)手段。
在對印染廢(fei)(fei)水(shui)進行最(zui)終處(chu)(chu)理時(shi)，有機物(wu)(wu)(wu)的(de)去除(chu)一般以生物(wu)(wu)(wu)法為(wei)主，對難于生物(wu)(wu)(wu)降解(jie)的(de)印染廢(fei)(fei)水(shui)，采用厭氧(水(shui)解(jie))好氧聯合(he)(he)處(chu)(chu)理較為(wei)合(he)(he)適，對易于生物(wu)(wu)(wu)降解(jie)的(de)印染廢(fei)(fei)水(shui)，可采用一段生物(wu)(wu)(wu)處(chu)(chu)理。
色(se)度的(de)(de)去除，一(yi)般以物(wu)理(li)化學方法(fa)為主，對于(yu)規模大(da)、處理(li)水(shui)平高的(de)(de)工廠，可采(cai)用(yong)電解(jie)、化學絮凝、臭氧氧化等工藝(yi)，對于(yu)小規模的(de)(de)工廠，可采(cai)用(yong)爐(lu)渣過濾。
以下是國內外具體(ti)印染廢(fei)水處理(li)工藝(yi)概要。
1.1生物處理法
生物(wu)(wu)處理(li)法主要通過(guo)生物(wu)(wu)菌(jun)體的(de)絮(xu)凝(ning)作(zuo)用(yong)(yong)、吸附作(zuo)用(yong)(yong)和(he)生物(wu)(wu)的(de)降(jiang)解(jie)(jie)作(zuo)用(yong)(yong)對(dui)廢水(shui)中發色物(wu)(wu)質予(yu)以(yi)分離和(he)降(jiang)解(jie)(jie)，生物(wu)(wu)的(de)絮(xu)凝(ning)和(he)吸附作(zuo)用(yong)(yong)屬于(yu)物(wu)(wu)理(li)過(guo)程，并不能(neng)使得(de)染料(liao)分子的(de)結構發生化(hua)學變化(hua)，而生物(wu)(wu)的(de)降(jiang)解(jie)(jie)作(zuo)用(yong)(yong)則是(shi)利(li)用(yong)(yong)微生物(wu)(wu)酶來氧化(hua)或還原(yuan)染料(liao)分子，破壞其發色基團和(he)不飽和(he)鍵，并通過(guo)一(yi)系列氧化(hua)、還原(yuan)、水(shui)解(jie)(jie)、化(hua)合(he)過(guo)程，將(jiang)染料(liao)最終降(jiang)解(jie)(jie)為簡單無(wu)機(ji)物(wu)(wu)，或轉化(hua)成(cheng)各種營(ying)養物(wu)(wu)或原(yuan)生質。
廢水中大部分有機(ji)物(wu)是可以(yi)生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)的(de)，即使(shi)是苯(ben)環結構(gou)，也能被諾卡氏菌(jun)、環形小(xiao)球菌(jun)分解(jie)，在輔酶HSCOA的(de)作用下，苯(ben)環裂解(jie)，分解(jie)為有機(ji)酸，最終(zhong)氧化為CO2和H2O。
因此，自上(shang)世(shi)紀(ji)以(yi)來，由于生物(wu)處(chu)理法運營(ying)成本(ben)低，經濟適用，在染(ran)料(liao)廢(fei)水處(chu)理中得到廣(guang)泛應(ying)用。全(quan)世(shi)界80%以(yi)上(shang)的染(ran)料(liao)廢(fei)水仍以(yi)生物(wu)處(chu)理為主，其中好(hao)氧生物(wu)處(chu)理法占絕大(da)多數。
生物(wu)處(chu)理(li)(li)法(fa)可分為(wei)好氧(yang)生物(wu)處(chu)理(li)(li)法(fa)和厭(yan)氧(yang)生物(wu)處(chu)理(li)(li)法(fa)
好氧處理法雖然(ran)對(dui)(dui)BOD的去(qu)除率較高，去(qu)除率可達80%，且(qie)運行費用較低。但對(dui)(dui)復(fu)雜大(da)分子物質降解效果較差，僅在50%左(zuo)右；
相對于好(hao)氧(yang)處(chu)理(li)(li)(li)法而言，厭(yan)氧(yang)生物處(chu)理(li)(li)(li)法在(zai)一定條(tiao)件下(xia)能夠(gou)對復雜大分(fen)子物質(zhi)有(you)明顯的降解效(xiao)果(guo)，是(shi)一種很(hen)有(you)發展前途(tu)的工(gong)業廢水(shui)處(chu)理(li)(li)(li)方法，但厭(yan)氧(yang)法處(chu)理(li)(li)(li)工(gong)業廢水(shui)經常伴隨著腐臭味，且單(dan)獨運(yun)用厭(yan)氧(yang)處(chu)理(li)(li)(li)法處(chu)理(li)(li)(li)染料(liao)廢水(shui)效(xiao)果(guo)也不理(li)(li)(li)想，仍(reng)難以(yi)達標(biao)排放。
1.2絮凝法
絮(xu)凝法(fa)是向(xiang)廢(fei)(fei)水中(zhong)加(jia)入一定物(wu)(wu)質，通(tong)過物(wu)(wu)理或化(hua)學的(de)作用(yong)，使(shi)原先溶于廢(fei)(fei)水中(zhong)或呈細微懸浮狀(zhuang)態、不易沉降(或氣浮)、過濾的(de)污染物(wu)(wu)集(ji)結(jie)成較大顆粒，以便與水分(fen)離的(de)方法(fa)，從而使(shi)富集(ji)在廢(fei)(fei)水中(zhong)的(de)發(fa)色物(wu)(wu)質分(fen)離、去(qu)除。
絮凝法被認為是最(zui)有(you)效、最(zui)經濟的(de)脫色技(ji)術之一，比生物處(chu)理方法還更經濟，具有(you)工程投資低、占地面積少、處(chu)理量大(da)、對(dui)疏水性染料脫色效率很高等優勢；
但絮凝法具有(you)：對親(qin)水性染料的(de)(de)脫(tuo)色(se)效果差、CODcr去除率低、處理時間(jian)長(chang)、生成(cheng)大(da)量(liang)的(de)(de)泥渣(zha)且(qie)脫(tuo)水處置(zhi)困難(nan)等缺點(dian)，這是影響該(gai)方法廣泛應用工程實踐的(de)(de)主要原(yuan)因(yin)。
1.3化學氧化法
化學(xue)氧化法是借助氧化作(zuo)用破壞(huai)染(ran)料的 共(gong)軛體系或(huo)發色基團是印染(ran)脫色處理的方法，是染(ran)料廢水(shui)脫色降解的主要方法之(zhi)一。
除常規的氯氧化(hua)(hua)法外，國內外研究重(zhong)點主(zhu)要集中在臭(chou)氧氧化(hua)(hua)、過(guo)氧化(hua)(hua)氫氧化(hua)(hua)、電解(jie)氧化(hua)(hua)和光氧化(hua)(hua)方面(mian)。
但由于氯氧化(hua)法在脫色的(de)同時，易產生小分子、危險(xian)性(xing)更大的(de)、引起(qi)動物腫瘤、損(sun)壞(huai)神經系統的(de)三氯甲烷等有機(ji)鹵(lu)代(dai)物，現(xian)已極少使用；
而(er)過氧化氫法和光催化法雖具有(you)效率(lv)高、無二次污染等優點，但受處(chu)理(li)成本和能耗的制約，離(li)產業化應用(yong)尚有(you)一定的距離(li)；
臭(chou)氧是良好的脫色氧化劑(ji)，對于(yu)含水溶性染料(liao)廢(fei)水如活性、直(zhi)接、陽離(li)子(zi)和酸性等染料(liao)其(qi)脫色率很高；對分散染料(liao)也有較好脫色效果；但對其(qi)他以(yi)懸浮狀態存在(zai)于(yu)廢(fei)水中(zhong)的還原、硫(liu)化和涂料(liao)，脫色效果較差，臭(chou)氧氧化也可以(yi)與其(qi)他處理技術(shu)結合應(ying)用。
1.4吸附法
吸附(fu)脫色的(de)一個(ge)主要優點是通過吸附(fu)的(de)作用可將染料從水中(zhong)去除，吸附(fu)過程(cheng)保留了染料的(de)結構。
目(mu)前(qian)，國內外運用于染料工業廢水處(chu)理的(de)吸附(fu)劑主要有(you)(you)：活性炭，硅(gui)聚(ju)物、大(da)(da)孔(kong)樹(shu)脂等(deng)比表面積大(da)(da)的(de)材料作為(wei)吸附(fu)劑去除染料色度(du)均具有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)效果，但(dan)因成本(ben)(ben)相對(dui)較高尚未(wei)廣泛推廣應用；高嶺(ling)土、工業爐渣等(deng)低(di)成本(ben)(ben)的(de)材料作為(wei)吸附(fu)劑對(dui)染料廢水也具有(you)(you)一定的(de)脫色作用，但(dan)目(mu)前(qian)還處(chu)于實驗探索階段。
當前工業化處理染(ran)料廢水的(de)吸附(fu)法主要為(wei)活(huo)(huo)性(xing)炭吸附(fu)法，活(huo)(huo)性(xing)炭吸附(fu)法對去(qu)除(chu)水溶(rong)性(xing)有機物非常有效，對陽離子染(ran)料、直接染(ran)料、酸性(xing)染(ran)料、活(huo)(huo)性(xing)染(ran)料等水溶(rong)性(xing)染(ran)料具有較好的(de)吸附(fu)性(xing)能，脫色率均(jun)在(zai)97%以上，CODcr的(de)去(qu)除(chu)率為(wei)63%～95%。
但活(huo)性(xing)碳吸附對高(gao)濃度(du)、疏水(shui)性(xing)染料廢水(shui)處(chu)理(li)(li)表現(xian)出(chu)明(ming)顯的局限性(xing)，且(qie)由于活(huo)性(xing)炭使用成本較(jiao)昂貴(gui)，單(dan)位廢水(shui)處(chu)理(li)(li)成本較(jiao)高(gao)。因此，活(huo)性(xing)碳吸附法常結合其他(ta)方(fang)法一并使用，主要(yao)作廢水(shui)的預處(chu)理(li)(li)或深度(du)處(chu)理(li)(li)。
因此(ci)，當(dang)前研制(zhi)開發適用(yong)范圍寬(kuan)、吸附(fu)效率高、再生容易(yi)、性能穩定、處理(li)成(cheng)本低的吸附(fu)劑(ji)是(shi)這一(yi)技術方法(fa)未來發展的一(yi)個重要方向(xiang)。
江蘇(su)海普(pu)功能材料有(you)限公司位于(yu)(yu)環(huan)境優美的(de)蘇(su)州工(gong)業園區(qu)，是(shi)一家專注于(yu)(yu)高性能吸附劑(ji)、催化劑(ji)及工(gong)藝應用研發的(de)高新技(ji)術企業，江蘇(su)海普(pu)致力于(yu)(yu)為環(huan)境保護、資源(yuan)再(zai)生、新能源(yuan)、化工(gong)醫藥、食品、印染等行業提(ti)供國(guo)際領先的(de)產(chan)品、技(ji)術及整體(ti)解決(jue)方(fang)案(an)。
針(zhen)對(dui)(dui)食(shi)品(pin)、印染、焦(jiao)化(hua)等(deng)廢水(shui)的(de)性(xing)質和(he)處(chu)理要(yao)求，開發了生(sheng)(sheng)化(hua)尾水(shui)提標、脫(tuo)色(se)(se)吸附劑，具有(you)吸附速度快、容量(liang)高、易再生(sheng)(sheng)等(deng)優勢，能夠實現對(dui)(dui)大水(shui)量(liang)廢水(shui)的(de)深(shen)度除(chu)COD和(he)脫(tuo)色(se)(se)處(chu)理，為水(shui)資源的(de)回用(yong)提供保(bao)障，該技(ji)術(shu)具有(you)材料吸附容量(liang)大，運行成本(ben)低，易于再生(sheng)(sheng)，使用(yong)壽(shou)命長；設備(bei)運行成本(ben)低，維護費用(yong)低，操作簡單等(deng)技(ji)術(shu)優勢，廣泛(fan)應用(yong)于印染、焦(jiao)化(hua)、食(shi)品(pin)等(deng)過程中產生(sheng)(sheng)的(de)廢水(shui)去除(chu)COD和(he)脫(tuo)色(se)(se)治(zhi)理，工藝流(liu)程如下：
憑借產品和技術優勢，江(jiang)蘇海(hai)普公司陸(lu)續(xu)獲(huo)得各(ge)行業客戶和各(ge)級政府的(de)支持和認(ren)可，江(jiang)蘇海(hai)普的(de)廢水、廢氣、廢酸(suan)整體資源(yuan)化(hua)(hua)治理解決方案已在石(shi)化(hua)(hua)、農化(hua)(hua)、醫藥、煤化(hua)(hua)工(gong)、電鍍、印染等行業龍頭企業建立了數(shu)十套(tao)示(shi)范應用。
2、特種(zhong)吸附法
一紡(fang)織品(pin)生產、染(ran)整及服裝加工(gong)和(he)銷售企業生產過(guo)程每天可產生~2500t廢水，政(zheng)策規(gui)定，印染(ran)行業的廢水回用率必須要達到(dao)60%
該(gai)企業現(xian)有的廢水處理工藝，生化尾水COD超標，達不到回用標準
根據企(qi)業(ye)生產需(xu)要(yao)，海普對2000t生化尾水進行工(gong)藝(yi)(yi)設計，采用我司的特種吸(xi)附劑及其配(pei)套(tao)吸(xi)附工(gong)藝(yi)(yi)處(chu)理該廢水，能達到回(hui)用要(yao)求(qiu)
我司對現(xian)場(chang)取(qu)樣廢(fei)水進(jin)行(xing)多個批次的吸(xi)附和(he)脫(tuo)附實驗，具(ju)體實驗結果數(shu)據如(ru)上圖(tu)及處理前后對比(bi)圖(tu)如(ru)下
從(cong)試驗(yan)結果(guo)來看，COD的去除(chu)率穩(wen)定在70%以上，出水(shui)COD遠低(di)于客戶(hu)要求（<50mg/L），由處理前后對比圖(tu)可知，原水(shui)呈棕色(se)，出水(shui)基本無色(se)澄清，廢(fei)水(shui)中的有(you)機物(wu)大部分被脫除(chu)，試驗(yan)證明(ming)海普特種吸(xi)附劑及配(pei)套吸(xi)附法去除(chu)廢(fei)水(shui)中的COD是一種有(you)效的處理方法
與前面介(jie)紹的(de)吸附(fu)法(fa)類(lei)似，海普工藝的(de)基(ji)本原理是利(li)用我司開發的(de)特種吸附(fu)材(cai)料的(de)吸附(fu)性(xing)(xing)能，對(dui)廢(fei)水(shui)中(zhong)COD進行選擇性(xing)(xing)吸附(fu)并富集到吸附(fu)材(cai)料中(zhong)，吸附(fu)出水(shui)無(wu)色
吸(xi)附(fu)飽和后(hou)，利用特定的脫(tuo)(tuo)附(fu)劑(ji)對(dui)吸(xi)附(fu)材料(liao)進行脫(tuo)(tuo)附(fu)處理，使吸(xi)附(fu)材料(liao)得以再(zai)生并重新繼續吸(xi)附(fu)，如此不斷循環進行
與其他處理(li)方法(fa)相比，海普優勢如下：
1.高效去除廢水(shui)中的有機物和有色物質，實現中水(shui)回(hui)用；
2.特種(zhong)吸附材料(liao)具有高吸收容量和(he)高濃縮比，設備投資(zi)少，運行費用(yong)低(di)；
3.自(zi)動化(hua)控制，操作方便，維護方便，使用壽命長
海普特種吸(xi)附劑及配套的吸(xi)附法(fa)在在解決印染企業廢水(shui)(shui)處(chu)理難題(ti)的同時，減(jian)少(shao)了廢水(shui)(shui)委外(wai)處(chu)理的費用(yong)和補加(jia)新水(shui)(shui)的費用(yong)，更有明顯的經濟(ji)價值
3、結論(lun)
盡管(guan)用(yong)物理(li)(li)法、化學法和(he)生(sheng)化法作為(wei)基本處(chu)理(li)(li)單元處(chu)理(li)(li)某些染(ran)料廢(fei)水可以(yi)取得一定(ding)的處(chu)理(li)(li)效果。但(dan)迄今為(wei)止，染(ran)料廢(fei)水仍是較難治理(li)(li)的工業廢(fei)水之一，既(ji)要(yao)考慮(lv)處(chu)理(li)(li)技(ji)術的先進性(xing)(xing)，又要(yao)考慮(lv)基建投資和(he)運行費用(yong)等方(fang)面的可行性(xing)(xing)。因(yin)而促使染(ran)料廢(fei)水處(chu)理(li)(li)技(ji)術主要(yao)集中在以(yi)下4個方(fang)面：高效性(xing)(xing)、適(shi)應(ying)性(xing)(xing)、經濟性(xing)(xing)、清(qing)潔性(xing)(xing)。
