制革行業生產過程中廢水產生量大,廢水中難降解物質含量高、色度深、成分復雜,是我國工業廢水治理的重點之一。近年來,制革廢水脫色研究十分活躍,采取的脫色方法種類較多,生產工藝中運用的脫色方法不同取得的脫色效果也不同。
一、脫色方法
(一)吸附脫色
吸附脫色是采用活性炭、有機膨潤土等多孔物質的粉末或顆粒與廢水混合,廢水通過由其顆粒狀物質組成的濾床,使廢水中色度等污染物質吸附于多孔物質表面而去除。
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活性炭作為一種優良吸附材料,目前是制革廢水的吸附材料?；钚蕴繉χ聘飶U水所含色度吸附率高,可以有效去除廢水中所含的活性染料體、堿性染料體、偶氮染料體,甚至可以吸附某些重金屬離子。由于活性炭微孔多、大中孔不足、親水性強,限制了大分子及疏水性染料體的內擴散,只適用于廢水中分子量不超過400的水溶性染料體脫色,對大分子或疏水性染料體的脫色效果較差,更不能吸附懸浮固體(SS)及不溶性染料體?；钚蕴侩m然去除色度和COD的效果優良,但價格較貴,加之再生困難,因此一般只應用于濃度較低的制革廢水處理或深度處理。
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除活性炭外,膨潤土、麥飯石、粉煤灰等對制革廢水也有較好的吸附作用。
⑴膨潤土吸附膨潤土是以蒙脫石為主要成分的黏土,其顆粒表面存在正、負電荷,在制革廢水處理中強化了吸附作用。試驗中膨潤土的脫色率可達90%以上,COD去除率高達86%,并具有操作簡單,周期適中,易再生和投資少等特點。
⑵麥飯石吸附麥飯石對水溶性染料體具有良好的脫色效果和COD去除效果,特別是對耐酸染料體吸附作用較強。我國麥飯石資源豐富,開辟麥飯石吸附脫色技術,前景廣闊。
?、欠勖夯椅椒勖夯易髅撋奈讲牧?對活性染料脫色率在60%左右。但投資和運行費用明顯低于活性炭,因此,在經濟上較為合理。
(二)氧化還原脫色
氧化還原脫色是借助氧化劑來破壞制革廢水中染料體的共軛體系或發色基團,主要有臭氧氧化、電化學氧化等,是制革廢水脫色處理的有效方法。
①臭氧氧化
臭氧是良好的脫色氧化劑,對于含水溶性染料體的制革廢水脫色率很高,對含分散染料體的制革廢水也有較好的脫色效果,但對其它以懸浮狀態存在于廢水中的染料體脫色效果較差。在酸性條件下(pH<3),臭氧氧化平均脫色率可達97%,COD去除率亦可達90%。臭氧氧化也可以與其它處理技術結合應用,如:臭氧?電解法可使酸性染料體的脫色率比單純臭氧處理提高25%~40%,可使堿性及活性染料體的脫色率比單純臭氧處理提高10%。臭氧?紫外輻射或電離輻射法也可提高染料體的脫色效率。由于臭氧氧化對染料體適應性廣、脫色效率高,同時臭氧在廢水中的還原產物以及過剩臭氧能迅速在溶液和空氣中分解為O2,不會對環境造成二次污染。近年來臭氧氧化在制革廢水的脫色處理中得到廣泛的應用,但臭氧氧化運行費用相對偏高。
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電化學氧化脫色目前仍處于實驗階段,分為直接電化學氧化脫色和間接電化學氧化脫色。直接電化學氧化脫色受染料體結構的限制不大,對制革廢水中各種染料體的脫色率都很高。間接電化學氧化脫色對高色度偶氮制革廢水脫色率較高,而對含酞菁和蒽醌結構的高濃度制革廢水的脫色效果較差。
(三)混凝脫色
混凝脫色是通過混凝劑完成的。在混凝過程中,混凝劑在水中先發生水解、聚合等化學反應,生成的水解、聚合產物再與水中的顆粒發生靜電中和、粒間加橋、粘附卷掃等作用,生成粗大的混凝體再經沉淀除去。制革廢水中染料體發色基團就是通過上述過程而完成脫色處理的。制革廢水脫色中使用的混凝劑很多,大致可分為無機混凝劑和有機混凝劑兩類。
?、贌o機混凝劑
無機混凝劑以鐵鹽、鋁鹽為主,生產中可以較好地去除制革廢水中大部分懸浮態染料體、分散染料體、還原染料體、硫化染料體及廢水中分子量較大的染料體,但對于活性染料體、金屬絡合染料體的去除效果則較低。由于普通的無機混凝劑在廢水處理中藥劑投加量大,處理費用高,且隨水質的變化需改變加藥條件,因此運行管理比較復雜。
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有機混凝劑分為天然混凝劑和合成混凝劑兩大類。
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天然混凝劑的主要品種有碳水化合物類(多聚糖類),殼聚糖、甲殼素類,微生物混凝劑類三大類,通常由農副產品中的有機高分子物質提取制得,價廉、易降解,色度去除率在90%左右。但電荷密度較小、分子量較低、易失去混凝活性,故應用范圍不廣。
⑵合成混凝劑
合成混凝劑分子量大,分子鏈中所帶的官能團多,在水中的伸展度大、混凝性能好、用量小、pH值范圍廣。對制革廢水所含的中性染料體、活性染料體、酸性染料體脫色效果良好,脫色率達90%以上。
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