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染料中間體廢水特點以及處理工藝說明
一、染料中間體廢水來源
我國是目前全世界**大的染料生產(chǎn)國，隨著染料工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出。染料中間體制造中產(chǎn)生的“三廢”，特別是廢水是我國染料工業(yè)成為污染大戶的主要來源。染料中間體廢水是指染料或染料中間體生產(chǎn)過程中排出的工藝廢水。染料中間體的生產(chǎn)包括以下幾個過程：由苯、萘、蒽等基本有機原料經(jīng)磺化、硝化、還原、鹵化、胺化、氧化、?；?、烷基化等化學反應(yīng)過程，生成比原來結(jié)構(gòu)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。
二、染料中間體廢水特點
一般來說，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、堿、鹽、鹵素、烴、硝基物、胺類和染料及中間體等物質(zhì)，有些還含有劇毒的聯(lián)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4000mg/L以上，對于酸性染料、直接染料以及食用染料，由于原料往往帶有磺酸基團，易溶于水，導致這些有機污染物多以水溶態(tài)存在于廢液中。
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(fā)展，使得這些廢水難以用常規(guī)的方法治理。
5、染料生產(chǎn)多為間歇操作，工藝較落后，產(chǎn)生的廢水水質(zhì)波動很大，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的水質(zhì)波動更為顯著。
三、染料中間體廢水處理方法
染料中間體廢水治理以降低水中的CODCr、色度，回收廢水中的有機物、廢酸和無機鹽為目的。根據(jù)不同水質(zhì)和排放要求，采用不同的處理方法，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。
1、物理處理法物理處理法包括混凝沉淀法、吸附法、氣浮法、電滲析法、結(jié)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混凝沉淀法混凝沉淀法近年來發(fā)展較快，是染料廢水凈化的主要方法之一。對于成分復雜的染料廢水，先經(jīng)均化沉淀，加入適量的酸或堿中和后，再加混凝劑絮凝沉淀?；炷恋矸ㄖ饕糜谌玖蠌U水的脫色，對萘系染料處理效果較好，對蒽醌染料較差。染料廢水混凝沉淀的處理效果取決于混凝劑、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%。
②吸附法吸附法可去除水中的色、臭、重金屬離子和有機物。由于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，采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(guān)鍵因素。**常用的吸附劑是活性炭。
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(zhuǎn)移到溶劑相中，然后經(jīng)兩相分離，水相得到處理，而溶劑相含有染料。
④結(jié)晶法結(jié)晶法是通過控制物理條件，使染料或鹽分從水中結(jié)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(zhì)。采用冷凍分離法處理J酸生產(chǎn)過程中的酸性廢液，將廢液冷凍至-10~-20℃，使廢液中Na2SO4結(jié)晶析出，然后過濾除去。濾液加熱、濃縮后，返回原生產(chǎn)工序使用。
⑤氣浮法氣浮法是廢水經(jīng)過混凝后，通過加氣使水中污染物上浮。根據(jù)廢水性質(zhì)不同，采用不同的氣浮方法。以疏水性染料、還原、冰染為主的染料廢水，普遍采用壓力溶氣氣浮法;廢水中含親水性物質(zhì)、鹽類物質(zhì)、以離子化形態(tài)存在的待分離物質(zhì)或苯環(huán)上有取代基團的苯胺類化合物，則其它氣浮凈水技術(shù)效果較好，這些氣浮技術(shù)包括電解凝聚氣浮、離子氣浮、吸附氣浮等。
2、化學處理法化學處理法主要是利用化學反應(yīng)改變廢水中有害物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，以達到回收或分解去除的目的?；瘜W處理法常與物理法或生物法聯(lián)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(fā)色基團或染料分子結(jié)構(gòu)，達到脫色和去除CODCr的目的。常用的氧化方法有藥劑氧化法、電解法、O3氧化法、光氧化法、濕式空氣氧化法等。藥劑氧化法一般可用雙氧水作氧化劑。
②還原法
偶氮染料可進行還原處理，但有時所產(chǎn)生的芳香胺是致癌物。對于蒽醌染料來說，還原是可逆的?；谏鲜鲈?，還原法在染料廢水處理中應(yīng)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**有效手段，是**易實現(xiàn)工業(yè)化的方法。CODCr大于1.0×105 mg/L，熱值大于1.0×104 kJ/kg的高濃度廢水，爐內(nèi)操作溫度為900~1000℃，停留時間3~4 s，空氣剩余系數(shù)為1.2~1.4，可使廢水直接燃燒。國內(nèi)染料廢水處理基本都是以回收無機鹽為目的。目前，國內(nèi)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(zhuǎn)費用高而不能運行。國外**的焚燒系統(tǒng)都配備廢熱回收和廢氣污染控制裝置，有利于降低能耗和消除二次污染。
3、生物處理方法生物處理方法是污水處理的常規(guī)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;對于酸性和堿性廢水，可先經(jīng)中和處理后再用生物法處理;對偶氮染料和硫化染料廢水，可先經(jīng)還原和氧化處理，降低其毒性后，再用生物法處理;亦有采用菌藻共生系統(tǒng)降解偶氮染料的報導，廢水**入?yún)捬跆?，使偶氮雙鍵斷裂，然后進入好氧塘，降解芳香胺。近年來，由于染料行業(yè)發(fā)展迅速，為了提高染料的使用性能，染料產(chǎn)品逐漸向抗氧化、抗光解、抗生物降解方向發(fā)展，廢水中難生物降解的物質(zhì)越來越多，給生物處理帶來一定的困難。采用生物法處理染料廢水，**重要的是解決廢水的可生化性問題。目前，一般趨于采用強化生物法與物化法結(jié)合的方案。
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