印染廢水脫色氧化法

氧化法

染料分子中發(fā)色基團的不飽和雙鍵可被氧化斷開，形成分子量較小的有機物或無機物，從而使染料失去發(fā)色能力，氧化法包括化學(xué)氧化，光催化氧化和超聲波氧化，雖然具體工藝不同，但脫色機制卻是相同的。

化學(xué)氧化是目前研究較為成熟的方法。氧化劑一般采用Fenton試劑(Fe2+-H2O2)、臭氧、*氣、次氯酸鈉等。采用Fenton試劑在pH4～5時催化H2O2生成·OH,使染料氧化脫色,所生成的新生態(tài)Fe2+還具有促凝作用。用鐵屑-H2O2處理印染廢水,在pH1～2時可生成新生態(tài)Fe2+,其水解產(chǎn)物有較強的吸附絮凝作用,可使硝基酚類、蒽醌類印染廢水色度脫除99%以上;用鐵粉-H2O2對印染廢水脫色時,當(dāng)鐵粉含量為1g/L、H2O2為1mmol/L、pH2～3時,脫色效果*佳。由于活性炭表面含有大量酸性基團如羥基、酚羥基和堿性基團,其對染料分子既有吸附能力又有催化作用。H2O2在活性炭表面能分解放出O或生成·OH,使吸附于活性炭表面的染料分子迅速氧化,降低印染廢水的色度和COD。有作者利用Fenton試劑處理染料中間體H酸的生產(chǎn)廢液,發(fā)現(xiàn)廢液中SO42-含量隨H2O2的投加而迅速增加,說明磺酸基(親水基團)從染料中間體上被氧化去除,其結(jié)果是增大了分子的疏水性,對絮凝脫色極為有利。利用小劑量Fenton試劑處理含酚廢水,使廢水中的有機污染物聚合以改變其水溶性,同樣有利于絮凝脫色。對于含有較多羥基的水溶性染料廢水的脫色,亦可如法炮制。

 光催化氧化法利用某些物質(zhì)(如鐵配合物、簡單化合物等)在紫外光的作用下產(chǎn)生自由基,氧化染料分子而實現(xiàn)脫色。TiO2光催化氧化法在pH3～11時產(chǎn)生O和·OH,使染料分子迅速分解而獲得很好的脫色效果,如亞甲基藍溶液及毛紡染整廢水等的光催化脫色及降解;以鐵-草酸、鐵-檸檬酸或鐵-丁二酸絡(luò)合物作催化劑,在紫外光照射下和pH2～4時進行印染廢水脫色實驗,鐵-羧酸配合物能生成烷基、羥基等多種自由基使印染廢水氧化脫色;紫外線還可強化O3對重氮染料的脫色效果。鐵-草酸鹽絡(luò)合物可用于光解活性艷紅X-3B,其光解機制也已作了充分論述。

超聲波處理印染廢水是基于超聲波能在液體中產(chǎn)生局部高溫、高壓,高剪切力,誘使水分子及染料分子裂解產(chǎn)生自由基,引發(fā)各種反應(yīng)并促進絮凝。用超聲技術(shù)降解濃度44.4mg/L酸性紅B廢水,在投加NaCl約1g/L,處理50min時,酸性紅B廢水色率近90%,氧化法是一種優(yōu)良的印染廢水脫色方法,但如果氧化程度不足,染料分子的發(fā)色基團可能被破壞而脫色,但其中的COD仍未除盡;若將染料分子充分氧化,能量、藥劑量消耗可能會過大,成本太高,所以氧化法一般用于氧化-絮凝或絮凝-氧化工藝。采用氧化-絮凝工藝,目的是通過氧化法將水溶性染料分子變?yōu)槭杷曰蚴龟栯x子染料分子轉(zhuǎn)變?yōu)橹行浴㈥幮苑肿?以利絮凝除去。反之,采用絮凝-氧化工藝則是將氧化作為后處理步驟,對印染廢水做深度處理以進一步去除殘余色度及COD。