染料废水脱色处理工艺
聚合氯化铝(PAC)是一种广泛使用的无机絮凝剂,印染废水经生化处理后色度往往难以达标,采用PAC 进行深度脱色处理效果较好, 但其存在用量大,水中残留铝对环境有害,形成的絮体结构松散,沉降性能欠佳,水力冲击下容易返浑等缺点〔1〕?目前改性硅藻土也常用于染料废水的脱色〔2〕,硅藻土廉价无毒,适应性强,但吸附性能与活性炭相比还有差距,且多呈粉体难以固液分离?采用改性硅藻土复配聚合氯化铝絮凝剂处理染料溶液, 可以获得结构密实的絮体,提高脱色效率,改善沉降性能,减少PAC用量从而减轻Al3+溶出对环境造成的危害, 由于硅藻土价格低廉,同时也可降低水处理成本?
1 实验部分
1.1 材料与仪器
材料:硅藻土,化学纯,质量分数(以Si 计)为88%;聚合氯化铝,质量分数(以Al2O3计)为10%?以上材料均来自常州友邦净水材料有限公司?商品活性艳红?
仪器:721 分光光度计,上海精密科学仪器有限公司;MY3000-6 智能型混凝试验搅拌仪,潜江梅宇仪器有限公司;pHS-3C 型酸度计,上海虹益仪器仪表有限公司?
1.2 硅藻土改性方法
将硅藻原土用0.1 mol/L 的稀HCl 溶液浸泡24 h,然后用去离子水冲洗?烘干,在450 ℃下焙烧1 h 至微呈粉红色,备用?
1.3 絮凝剂复配方法
将聚合氯化铝在85 ℃下烘0.5 h, 然后与改性硅藻土按照一定的质量比混合后反复研磨,即得复合絮凝剂?
1.4 脱色率测定
活性艳红浓度采用分光光度法在540 nm 波长处测定?
脱色率=(C0-C1)/C0×100%
式中:
C0———活性艳红初始质量浓度,mg/L;
C1———处理后活性艳红质量浓度,mg/L?
1.5 沉降性能测定
用沉降时间表征沉降快慢?沉降时间是指搅拌停止后,污泥和液面之间形成明显的分界面所需时间?絮体的紧密程度用污泥沉降比表征?将反应悬浊液倒入250 mL 量筒中静置1 h,测得污泥体积与原浑浊液体积之比即为沉降比?
2 结果与分析
2.1 不同药剂的脱色效果将改性硅藻土?PAC 及PAC+改性硅藻土复合絮凝剂(PAC 与改性硅藻
土质量比为5∶1)各0.5 g 分别投加到200 mL 质量浓度为70 mg/L ?pH 为9.7 的活性艳红溶液
中, 以250 r/min 的速度搅拌45 min,静置1 h 后取上清液测其浓度?不同药剂的脱色效果见表
1?
由表1 可知,在相同条件下,复合絮凝剂的处理效果最好,PAC 次之,改性硅藻土最差,沉降效
果也依此顺序下降?由于改性硅藻土吸附容量有限,加之呈粉体状,不易固液分离,导致其脱色率较
小?
硅藻土和PAC 复配使用,由于硅藻土具有较大的比表面积,可吸附活性艳红分子,也可作为
PAC 絮凝的“核”进而发生架桥吸附,同时硅藻土结构中的硅醇基水解致使表面带负电荷〔3〕,
对PAC 具有电中和脱稳作用,因此处理后上清液清亮透明,没有硅藻土悬浮微粒,生成的絮体较大,
沉降性能大大改善?
2.2 PAC 与改性硅藻土配比的影响
将PAC 与改性硅藻土以不同质量比混合研磨制得的复合絮凝剂0.5 g 投加到200 mL 质量浓
度为100 mg/L ?pH 为9.7 的活性艳红溶液中,以50 r/min 的速度搅拌15 min,静置1 h 后取上
清液测其浓度?PAC 与改性硅藻土配比对处理效果的影响见图1?
由图1 可知,随着m(PAC)∶m(改性硅藻土)的增大,脱色率随之增加,当比值超过5 时,脱色率
增幅并不明显,比值达到10 左右时,脱色率有下降的趋势?这是因为改性硅藻土主要起助凝剂的作
用,当其在复合絮凝剂中所占比例较大时, 发挥絮凝作用的PAC 的量不足,且硅藻土吸附容量较小
,
导致絮凝和吸附作用均不充分,脱色率不高,实验中观察到硅藻土颗粒单独于絮体先行沉降下来,
污泥体积较小?随着m(PAC)∶m(改性硅藻土)的提高,混凝?助凝以及吸附联合作用效果得到提高?
进一步增加PAC 的比例时,硅藻土的吸附助凝作用被削弱,脱色效果和污泥沉降性能都有下降趋势?实验结果表明,m(PAC)∶m(改性硅藻土)在5∶1 附近对活性艳红脱色效果最好,下述实验中复合
絮凝剂均采用该配比?
2.3 复合絮凝剂投加量的影响
将不同质量的复合絮凝剂分别投加到200 mL质量浓度为100 mg/L?pH 约为9.7 的活性艳红
溶液中,以50 r/min 的速度搅拌15 min,静置1 h 后取上清液测其浓度?复合絮凝剂投加量对处
理效果的影响见图2?
由图2 可知,随着复合絮凝剂投加量的增加,脱色率随之上升?当复合絮凝剂投加质量达到
0.5 g时,脱色率接近100%,进一步增大投加量,脱色率没有明显变化,当投加质量增加到1 g 以上时,脱色率明显下降?这是因为聚合氯化铝水解产物主要为Al(Ⅲ)多羟基络合物,可通过电中和使
污染物颗粒或胶体双电层压缩?ζ电位降低从而迅速脱稳,最终发生凝聚并沉降下来?如果加入过
量的聚合氯化铝,则污染物颗粒吸附过多的反离子,使所带电荷变号,相互排斥,产生再稳现象〔4〕?综合考虑,合适的复合絮凝剂投加质量浓度为2.5 g/L,下述实验均采用该投加量?
2.4 pH 的影响
将0.5 g 复合絮凝剂投加到200 mL 质量浓度为100 mg/L?不同pH 的活性艳红溶液中,以50 r/min的速度搅拌15 min,静置1 h 后取上清液测其浓度?pH 对处理效果的影响见图3?
由图3 可知,pH<8 时絮凝过程非常缓慢,随pH的增大,絮凝过程加快,絮体增大,脱色率随之增大,当pH 在10 左右时, 脱色效果最好, 进一步增大pH,脱色率呈下降趋势?聚合氯化铝水解产物有单体〔Al3+?Al(OH)2+?Al(OH)2+〕?二聚体〔Al2(OH)22+〕?聚十三铝〔AlO4Al12(OH)24
(H2O)127 +〕和高聚铝, 而Al13是最佳絮凝凝聚形态〔5〕?水解产物存在形式和表面所带电荷受pH 影响较大?在酸性条件下,Al(Ⅲ)多羟基络合物向单体Al3+形式转变,表面带正电荷,而在较强碱性条件下,其向Al(OH)4-形式转变,表面带负电荷, 因此絮凝形态分布及表面荷电性质有一个最佳pH 平衡点?本实验条件下,较适宜的pH范围为9~11?
2.5 初始浓度的影响
分别将0.5 g 和1.0 g 复合絮凝剂投加到200 mL?pH 为10 的不同浓度的活性艳红溶液中, 以50r/min 的速度搅拌15 min,静置1 h 后取上清液测其浓度?溶液初始浓度对处理效果的影响见图4?
由图4 可知, 复合絮凝剂投加质量为0.5 g 时,随溶液初始浓度的增加,脱色率呈下降趋势;当投加质量为1.0 g 时,在溶液初始质量浓度﹤300 mg/L 的范围内均有95%以上的脱色率,溶液初始质量浓度超过300 mg/L 以后,脱色率显著下降?这说明单位质量絮凝剂存在一最大絮凝量, 超过此范围处理效果下降?
2.6 反应时间的影响
将0.5 g 复合絮凝剂投加到200 mL 质量浓度为100 mg/L?pH 为10 的活性艳红溶液中, 以50 r/min的速度搅拌,经历不同的反应时间,静置1 h 后取上清液测其浓度?反应时间对处理效果的影响见图5?
由图5 可知,反应时间在20 min 左右时,脱色率达到最大,反应时间超过20 min 后脱色率略有下降,增加反应时间对处理效果几乎没有帮助?实验表明,该复合絮凝剂对活性艳红的吸附?絮凝和凝聚过程较迅速,这在实际水处理中是十分便利的?
2.7 搅拌强度的影响
将0.5 g 复合絮凝剂投加到200 mL 质量浓度为100 mg/L?pH 为10 的活性艳红溶液中,以不同的转速搅拌20 min,静置1 h 后取上清液测其浓度?搅拌强度对处理效果的影响见图6?
由图6 可知,搅拌强度较小时,脱色率较高,搅拌强度在50 r/min 左右时,脱色效果最好,搅拌强度超过150 r/min,脱色率明显下降?实验中亦观察到在慢搅情况下,形成的絮体较大,沉降较快;快搅情况下,形成的絮体较小,沉降较慢,这是因为水力条件对絮凝与凝聚行为影响很大?但搅拌速度太小,复合絮凝剂未能与污染物充分接触, 自然会影响脱色效果;搅拌速度过大,絮体易被打碎,影响絮团对污染物的架桥吸附及网捕作用,造成脱色率下降。
3 结论
改性硅藻土作为聚合氯化铝的助凝剂可明显提高对染料溶液的脱色率,大大提高污泥的沉降性能,在难生化降解印染废水的预处理中具有重要意义?当聚合氯化铝与改性硅藻土的质量比在
5~10 的范围内,废水的pH 在9~11 范围内时,复合絮凝剂对染料废水具有很好的脱色效果, 十分适合碱性印染废水的预处理?另外,15~20 min 的混凝时间在实际废水处理中是很容易接受的, 同时由于廉价无毒硅藻土的替代,减少了聚合氯化铝的用量,有助于降低混凝后出水残留铝的浓度, 减轻对环境的危害以及降低处理成本。（文章来源：中国污水处理工程网）
印染废水处理现状及发展趋势 摘要：随着染料工业的快速发展和各种染料的大量使用，进入环境的染料与日俱增。本文论述了染料废水处理方法的研究现状和发展态势，介绍了利用物理化学生物等各类方法处理印染废水的过程，为处理方法最优化提供了参考。并且，对处理技术的发展方向进行了展望，通过废水回用，进行产业结构调整，改进生产工艺，积极开展清洁生产，树立资源观，争取从源头解决印染废水的污染问题。关键词：印染废水处理方法发展 Abstrct: With the rapid development of the dyestuff industry and the use of various dyes, dye growing into the environment. This paper discusses the research status and development trend of the dye wastewater treatment method, this paper introduces the method of using the physical chemistry of biological and other kinds of printing and dyeing wastewater treatment process, provides reference for process optimization. And direction to the development of processing technology was discussed, through the waste water reuse, industrial structure adjustment, improve production technology, actively carry out clean production, sets up the resource view, to solve the pollution problem of the printing and dyeing wastewater from the source. Key words: Print to dye waste water；ways of handling; development 1.引言 印染废水是以加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。印染废水水量较大，每印染加工一吨纺织品耗水100—200吨，其中80—90%为废水。印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为3*106—4*106m3。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一。废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。传统的印染废水处理方法有物理、化学、生物法，以下就对其处理现状及未来发展做出概述。 2.我国印染废水现状、特点 2.1印染废水现状 纺织印染工业是我国传统的支柱产业之一，已有一个多世纪的发展历史。20世纪90年代以来，随我国经济快速发展，用水量和排水量也急剧增长。纺织工
某印染厂 印染污水处理工程 设 计 方 案 方案设计人：蒋平 学号：0706203037
目录 一、摘要 二、水量、水质及排放标准 三、设计原则及标准 四、工艺方案的选择 五、设计工艺流程图 六、工艺设计参数 七、主要构筑物及主要设备 八、技术参数 九、主概算及总投入 十、主要功率 十一、运转成本核算 十二、经营管理 十三、结论 十四、致谢 十五、参考文献 附图01 平面布置图 附图02 高程和流程图 附图03 水酸化池剖面图 一、摘要
印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合成的混合废水，印染废水水质随原材料、生产品种、生产工艺、管理水平的不同而有所差异。近年来，新型助剂、染料、整理剂等在印染行业中被大量使用，难降解有毒有机成分的含量也越来越多，有些甚至是致癌、致突变、致畸变的有机物，这在一定程度上增加了废水的处理难度，对环境尤其是对水环境的威胁和危害越来越大。废水如果不经处理或处理未达标的话，不仅直接危害人们的身体健康，而且严重破坏水体、土壤及生态，将造成不可想象的后果。 印染加工包括预处理（退浆、煮炼、漂白、丝光等一系列操作）、染色、印花、整理四道工序，预处理工序分别排除退浆、煮炼、漂白、丝光等四股废水，而染色、印花、整理等工序分别排除染色废水、印花废水和整理废水。以上的混合废水称之为印染废水印染废水随着采用的纤维种类、染料和浆料的不同而水质变化很大。在印染加工过程中常采用的浆料有天然淀粉浆料和化学合成浆料PVA（聚乙烯醇），而PVA是一种难以降解的合成有机物，随着合成浆料逐步代替天然浆料，印染废水的可生化性变差。 常用的染料有直接染料、酸性染料、活性染料、还原染料、硫化染料等，助剂（化学药剂）通常有表面活性剂（洗涤剂）和整理剂。表面活性剂不会在环境中积累，在低浓度时，对生物无明显影响，但会导致起泡，对废水处理带来不良的影响。整理剂用以改善织物机械物理性能，整理剂一般有硬挺整理剂、柔软整理剂、增白剂、催化剂、添加剂等。 该厂属印染大型专业生产厂，由于生产工艺的需要，印染车间要排放一定量的废水。这些废水中含有大量的有机物，色度、硫化物、染料及部分助剂、碱等。因生产的间断运行，故存在着水量水质的波动，该厂旺季时最大水量1500m3/d。按国家环保要求，该厂的印染废水应达标排放。文中主要对处理厂单元组成包括各个构筑物、设备进行了选取和计算，对厂址的选择、平面布置、高程布置等作了简要概述，最后评估了建设该处理厂的基建和运行费用。 二、水量、水质及排放标准 根据该印染厂提供的现场实测污水水质资料，再结合我们所掌握的印染废水资料，确定本方案的原水设计水质如下： 三、设计原则及标准 1、按照国家给排水设计标准设计 2、按照国家城市污水处理标准设计 3、按照国家污水排放标准设计 4、按照类同企业污水工程处理达标设计 5、选用技术成熟，处理效果稳定、适应性强的生物处理与物化处理相结合的处理工
膜法染料废水处理工艺研究 发表时间：2019-09-19T16:25:48.490Z 来源：《中国西部科技》2019年第11期作者：李贤君[导读] 我国工业技术及行业的快速发展，虽然为我国经济水平的提高做出了巨大的贡献，但是也催生了不少问题。其中比较严重的就是环保问题，化学工业的发展产生了不少染料废水，这些废水对环境以及人类生活造成了严重影响。本文主要针对染料废水的治理，分析了染料废水的特点、来源及危害，并分条研究了膜法处理工艺的不同环节。 珠海市晴宇环保科技服务有限公司引言 世界上的水资源本就十分有限，染料废水的排放除了对环境造成污染，对于水资源的影响也是十分严重的。为了保护国家水资源和保护人类生存的环境，染料废水的治理刻不容缓。近几年来，我国在染料废水的处理上取得了不少突破，出现了不少新的染料废水处理技术，如何根据废水特点选择最恰当的处理技术并发挥其最强效果成为废水治理的关键。其中膜法染料废水处理技术受到了不少机构的青睐，其应用也愈加广泛，本文正是针对此技术展开详细研究。 一、染料废水相关概论（一）染料废水的特点纤维种类、加工工艺、染化料种类等是影响染料废水水质的重要因素，不同情况下的染料废水的污染物组成不同。通常来讲，染料废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，处理起来比较困难。传统废水处理技术根本不能完全去除水中污染物，例如化学沉淀和气浮法等方法对这些染料废水的 COD 去除率也仅仅在 30%左右。一般染料废水pH值为6～13，色度可高达1000倍，CODC r为400～4000mg/L，BOD5为100～1000mg/L，染料废水一般具有污染物浓度高、种类多、含有毒害成份及色度高的特点。根据染料废水的处理难度可以将其分三类：第一类是高浓度染料废水，这一类废水主要指的是机织布的褪煮漂废水、牛仔线的浆染废水、印花废水、蜡染废水、碱减量废水和绣花废水等。第二类是中等浓度染料废水，主要包括毛织物染色、针织染色、丝绸染整、缝纫线染色及拉链染色等。第三类是低浓度染料废水，比如牛仔服饰洗漂等产生的废水。（二）染料废水的具体来源染料废水的具体来源主要有：染料中的化学元素的沉积、染料中有毒元素的积累、放射性元素辐射等方面。工业企业在进行染料压滤作业时，或者清洗板框压滤机的时候，容易产生一定的染料废水。这些染料废水中的染料色素、悬浮物、氨氮元素等的含量较高，长期积累之后容易导致整体需氧量增加，会对周围水质造成辐射性污染，从而加剧环境污染问题。 二、膜法染料废水处理工艺的重要性（一）染料废水处理的必要性染料废水未经处理排放至天然水体之后，由于染料废水的整体温度偏高，其内部所含的有机物会迅速消耗自然水体中的氧气，在缺氧条件下，自然水体容易发生厌氧分解进而生成H2S，这种物质的出现又会进一步加大水体中的溶解氧的消耗量，从而陷入恶性循环之中。染料废水中的磷、氮等元素的含量较高，排入自然水体之后容易使自然水源过于富营养化，漂白废水中的游离氯等还可能破坏或降低自然河流的自我净化能力，从而加剧自然水源的污染。在染料的工业生产的过程中，会产生大量的高盐度(质量分数大于 5 %)、高色度(数万至十几万)、高 CODC r(数万至十几万)的染料废水。这些染料废水的 BOD5 与CODC r 的比值小于 0.4 ，生物降解性较差；同时废水中所含盐将会进一步降低废水的生物降解性。但是就目前的处理技术来说，该类废水的处理还相当困难，这不仅恶化了环境还制约了染料工业的健康发展。所以促进废水处理技术的创新与发展，加强染料废水的处理，是实现环境保护与社会发展的必要前提。（二）膜法染料废水处理的优势膜法染料废水处理技术能够对染料废水进行深度的处理与净化，该技术的实际应用价值和环保价值较高，即便在高废水回收率的条件下,仍然可以将染料废水中色度以及CODC r去除。膜法染料废水处理技术的关键在于纳滤膜的渗透与过滤作用，能够高速有效的分离染料废水中的污染物质，处理过程简单方便且所需能源消耗较低，工艺条件容易把控，具有节能环保的优势，因而得到了广泛应用。例如水的软化、饮用水的净化、传统生产工艺的改造、废水处理和资源化等领域，另外在染料、纸张增白剂、食用色素、多糖等生物、医药、化工行业的产品的分离、精制、浓缩及废水处理和资源化等方面也受到了广泛青睐。 三、膜法染料废水处理工艺研究（一）操作条件的控制1.进料流量对废水处理的影响选择全循环方法对膜法染料废水处理工艺的进料流量进行研究发现，当进料流量加大时，膜通量也会随之加大，反之则随之减校结果表明，当进料流量加大时，染料废水在膜表面的流动速率会增大，这种状态下膜面的浓差极化和污染情况会得以减轻，有助于增强净化效果。但是凡事都具有两面性，如果进料流量过大，会增大沿程压力损失，从而减小膜表面的净压差，进而对膜通量造成负影响。 2.操作压力对废水处理的影响操作压力越大，膜通量就会越大，但是操作压力的增幅会随膜通量的增加而减校除此之外，当染料废水的浓缩程度越大时，操作压力对膜通量的影响力度会越校因此在实际染料废水处理过程中通常采用低压、高流速的工艺流程。（二）膜处理过程中废水的不断浓缩采用膜法来处理染料废水时，染料废水将会随着处理时间的推移而不断浓缩，在染料废水不断浓缩的情况下，膜的性能也会随之改变。废水浓度越高，膜的通水量越低，反之则越高。但是膜对染料废水中物质的截留率以及色度的去除率仍稳定在在100 %左右，当过程回收率达到80 %的时候，膜对染料废水中的CODC r的脱除率仍然可以达到达99 %以上，这就是膜法染料废水处理工艺受到企业青睐的原因。 （三）纳滤膜的处理
化工三废处理工（论文） 题目：染料废水的处理技术 院系：材料工程院 专业：精细化学品生产技术 班级： 11级精化班 姓名：徐兴旺 学号： 110303219 2013年 11 月 07日
目录 摘要 (3) 1前言 (3) 2 物理化学法 (3) 2.1吸附法 (3) 2.1.1 活性炭吸附 (4) 2.1.2 树脂吸附法 (4) 2.1.3 矿物、废弃物 (4) 2.1.4 矿物吸附 (5) 2.2膜分离技术 (6) 2.3 萃取法 (7) 3 化学法 (8) 3.1 Fenton法 (8) 3.2 光催化氧化法 (8) 3.3 电化学氧化法 (9) 3.4 超声波降解技术 (10) 4 生物法 (11) 4.1微生物处理法 (11) 4.2好氧法 (12) 4.2厌氧法 (12) 5 其他方法 (14) 5.1辐射法 (14)
6存在问题及展望 (15) 7结论 (16) 8参考文献 (17)
染料废水处理技术 徐兴旺 （芜湖职业技术学院安徽芜湖 241000） 【摘要】介绍了染料废水的处理现状,目前国内外主要的处理方法有物化法(常用的有吸附法、混凝法、膜技术萃取法等)、化学法(如Fenton法氧化法、电解法超声波降解技术等)、生物法（微生物处理法、好氧法、厌氧法）和其它方法,介绍了各种工艺方法处理染料废水的实例并指出了各方法的优缺点和技术的关键,最后对今后染料废水处理技术的发展进行了展望。 【关键词】染料废水；物化法；化学法；生物法； 1. 前言随染料和印染工业的迅速发展,每年要向水体环境排放大量含染料的工业废水,此类废水色度深、有机污染物含量高、组分复杂、水质变化和生物毒性大、难生物降解,且染料抗光解、抗氧化性强,用常规的方法难以治理,给环境带来了严重污染[1]。近年染料废水的物理化学处理。 2. 物理化学法 2.1.吸附法 在物理化学法中应用最多的是吸附法。吸附法是利用吸附剂表面的活性,将分子态的污染物浓集于其表面而达到去除目的,目前主要采用活性炭吸附法。近年来,活性炭纤维用于对废水中染料的吸附研究取得了一定成果。ClO2氧化与活性炭吸附相结合处理印染废水,与单独用ClO2氧化或活性炭吸附处理相比,COD去除率和脱色率均有较大提高。粉煤灰由于来源广泛,价格低廉,因而在印染废水处理方面有较大
染料废水脱色处理工艺 聚合氯化铝(PAC)是一种广泛使用的无机絮凝剂,印染废水经生化处理后色度往往难以达标,采用PAC 进行深度脱色处理效果较好, 但其存在用量大,水中残留铝对环境有害,形成的絮体结构松散,沉降性能欠佳,水力冲击下容易返浑等缺点〔1〕?目前改性硅藻土也常用于染料废水的脱色〔2〕,硅藻土廉价无毒,适应性强,但吸附性能与活性炭相比还有差距,且多呈粉体难以固液分离?采用改性硅藻土复配聚合氯化铝絮凝剂处理染料溶液, 可以获得结构密实的絮体,提高脱色效率,改善沉降性能,减少PAC用量从而减轻Al3+溶出对环境造成的危害, 由于硅藻土价格低廉,同时也可降低水处理成本? 1 实验部分 1.1 材料与仪器 材料:硅藻土,化学纯,质量分数(以Si 计)为88%;聚合氯化铝,质量分数(以Al2O3计)为10%?以上材料均来自常州友邦净水材料有限公司?商品活性艳红? 仪器:721 分光光度计,上海精密科学仪器有限公司;MY3000-6 智能型混凝试验搅拌仪,潜江梅宇仪器有限公司;pHS-3C 型酸度计,上海虹益仪器仪表有限公司? 1.2 硅藻土改性方法 将硅藻原土用0.1 mol/L 的稀HCl 溶液浸泡24 h,然后用去离子水冲洗?烘干,在450 ℃下焙烧1 h 至微呈粉红色,备用? 1.3 絮凝剂复配方法 将聚合氯化铝在85 ℃下烘0.5 h, 然后与改性硅藻土按照一定的质量比混合后反复研磨,即得复合絮凝剂? 1.4 脱色率测定 活性艳红浓度采用分光光度法在540 nm 波长处测定? 脱色率=(C0-C1)/C0×100% 式中: C0———活性艳红初始质量浓度,mg/L; C1———处理后活性艳红质量浓度,mg/L? 1.5 沉降性能测定 用沉降时间表征沉降快慢?沉降时间是指搅拌停止后,污泥和液面之间形成明显的分界面所需时间?絮体的紧密程度用污泥沉降比表征?将反应悬浊液倒入250 mL 量筒中静置1 h,测得污泥体积与原浑浊液体积之比即为沉降比? 2 结果与分析
印染废水SBR处理工艺流程 印染污水处理工程 设 计 方 案 方案设计人：蒋平 学号：0706203037
目录 一、摘要 二、水量、水质及排放标准 三、设计原则及标准 四、工艺方案的选择 五、设计工艺流程图 六、工艺设计参数 七、要紧构筑物及要紧设备 八、技术参数 九、主概算及总投入 十、要紧功率 十一、运转成本核算 十二、经营治理 十三、结论 十四、致谢 十五、参考文献 附图01 平面布置图 附图02 高程和流程图 附图03 水酸化池剖面图
一、摘要 印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合成的混合废水，印染废水水质随原材料、生产品种、生产工艺、治理水平的不同而有所差异。近年来，新型助剂、染料、整理剂等在印染行业中被大量使用，难降解有毒有机成分的含量也越来越多，有些甚至是致癌、致突变、致畸变的有机物，这在一定程度上增加了废水的处理难度，对环境专门是对水环境的威逼和危害越来越大。废水假如不经处理或处理未达标的话，不仅直截了当危害人们的躯体健康，而且严峻破坏水体、土壤及生态，将造成不可想象的后果。 印染加工包括预处理（退浆、煮炼、漂白、丝光等一系列操作）、染色、印花、整理四道工序，预处理工序分不排除退浆、煮炼、漂白、丝光等四股废水，而染色、印花、整理等工序分不排除染色废水、印花废水和整理废水。以上的混合废水称之为印染废水印染废水随着采纳的纤维种类、染料和浆料的不同而水质变化专门大。在印染加工过程中常采纳的浆料有天然淀粉浆料和化学合成浆料PVA（聚乙烯醇），而PVA是一种难以降解的合成有机物，随着合成浆料逐步代替天然浆料，印染废水的可生化性变差。 常用的染料有直截了当染料、酸性染料、活性染料、还原染料、硫化染料等，助剂（化学药剂）通常有表面活性剂（洗涤剂）和整理剂。表面活性剂可不能在环境中积存，在低浓度时，对生物无明显阻碍，但会导致起泡，对废水处理带来不良的阻碍。整理剂用以改善织物机械物理性能，整理剂一样有硬挺整理剂、柔软整理剂、增白剂、催化剂、添加剂等。 该厂属印染大型专业生产厂，由于生产工艺的需要，印染车间要排放一定量的废水。这些废水中含有大量的有机物，色度、硫化物、染料及部分助剂、碱等。因生产的间断运行，故存在着水量水质的波动，该厂旺季时最大水量1500m3/d。按国家环保要求，该厂的印染废水应达标排放。文中要紧对处理厂单元组成包括各个构筑物、设备进行了选取和运算，对厂址的选择、平面布置、高程布置等作了简要概述，最后评估了建设该处理厂的基建和运行费用。 二、水量、水质及排放标准 依照该印染厂提供的现场实测污水水质资料，再结合我们所把握的印染废水资料，确定本方案的原水设计水质如下：
世界上的水资源本就十分有限，染料废水的排放除了对环境造成污染，对于水资源的影响也是十分严重的。为了保护国家水资源和保护人类生存的环境，染料废水的治理刻不容缓。近几年来，我国在染料废水的处理上取得了不少突破，出现了不少新的染料废水处理技术，如何根据废水特点选择最恰当的处理技术并发挥其最强效果成为废水治理的关键。其中膜法染料废水处理技术受到了不少机构的青睐，其应用也愈加广泛，本文正是针对此技术展开详细研究。 一、染料废水相关概论 （一）染料废水的特点 纤维种类、加工工艺、染化料种类等是影响染料废水水质的重要因素，不同情况下的染料废水的污染物组成不同。通常来讲，染料废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，处理起来比较困难。传统废水处理技术根本不能完全去除水中污染物，例如化学沉淀和气浮法等方法对这些染料废水的 COD 去除率也仅仅在 30%左右。 一般染料废水pH值为6～13，色度可高达1000倍，CODC r为400～4000mg/L，BOD5 为100～1000mg/L，染料废水一般具有污染物浓度高、种类多、含有毒害成份及色度高的特点。根据染料废水的处理难度可以将其分三类： 第一类是高浓度染料废水，这一类废水主要指的是机织布的褪煮漂废水、牛仔线的浆染废水、印花废水、蜡染废水、碱减量废水和绣花废水等。第二类是中等浓度染料废水，主要包括毛织物染色、针织染色、丝绸染整、缝纫线染色及拉链染色等。第三类是低浓度染料废水，比如牛仔服饰洗漂等产生的废水。 （二）染料废水的具体来源 染料废水的具体来源主要有：染料中的化学元素的沉积、染料中有毒元素的积累、放射性元素辐射等方面。工业企业在进行染料压滤作业时，或者清洗板框压滤机的时候，容易产生一定的染料废水。这些染料废水中的染料色素、悬浮物、氨氮元素等的含量较高，长期积累之后容易导致整体需氧量增加，会对周围水质造成辐射性污染，从而加剧环境污染问题。 二、膜法染料废水处理工艺的重要性 （一）染料废水处理的必要性 染料废水未经处理排放至天然水体之后，由于染料废水的整体温度偏高，其内部所含的有机物会迅速消耗自然水体中的氧气，在缺氧条件下，自然水体容易发生厌氧分解进而生成
1物理法 1.1吸附法 吸附法是利用多孔性固体(如活性炭、吸附树脂等)与染料废水接触，利用吸附剂表面活性，将染料废水中的有机物和金属离子吸附并浓集于其表面，达到净化水的目的。 活性炭具有较强的吸附能力，对阳离子染料，直接染料，酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附功能，但活性炭价格昂贵，不易再生。由壳聚糖与活性炭及纤维素混合制成的染料吸附剂对活性染料和酸性染料有优异的吸附能力，其吸附容量分别为264和421mg/g（椰子活性炭吸附容量少于80mg/g）。该吸附剂在水中具有优良的分散性，可采用简单而廉价的接触过滤法处理。 大孔吸附树脂是内部呈交联网络结构的高分子珠状体，具有优良的孔结构和很高的比表面积。吸附树脂可用于去除难以生物处理的芳香族磺酸盐，萘酚类物质。它易再生，且物理化学稳定性好，树脂吸附法已成为处理染料废水的有效方法之一。 1.2膜分离 膜分离技术应用于染料废水处理方面主要是超滤和反渗透。据报道，用管式和中空纤维式聚砜超滤膜处理还原染料废水脱色率在95%～98%之间，CODCr去除率60%～90%，染料回收率大于95%。近年来，用壳聚糖超滤膜和多孔炭膜的新型膜材料来处理印染废水，取得较好的效果。夏之宁等研究了染料废水在超声作用下，通过醋酸纤维素膜的透水率与透盐率，发现超声波在膜分离中有明显的加速传质和去“浓差极化”作用，有超声波作用时其渗透率是无超声波时的1.5倍，对透盐率影响更大，其截留率分别为94%和67%。 2化学法 2.1化学混凝法 化学混凝法主要有沉淀法和气浮法，此法经济有效，但产生化学的污泥需进一步处理。常用的有无机铁复合盐类。近年来国内外采用高分子混凝剂日益增多。天然高分子絮凝剂主要有淀粉及淀粉衍生物、甲壳质衍生物和木质素衍生物3大类。曾淑兰等用NaOH作催化剂将玉米淀粉和醚化剂M反应制得的阳离子淀粉CST，用量为7～15mg/L时，对酸性染料、活性染料的脱色率达90%以上。吴冰艳等用接枝聚合制得的木质素季胺盐絮凝剂处理J酸染料废水，絮凝剂中的季胺离子与废水中的磺酸基团生成不溶于水的物质，投量20mg/L，色度去除率达90%。 方忻兰利用海虾、蟹壳为原料制得的壳聚糖用来处理印染废水，CODCr去除率达85%以上。天然高分子絮凝剂电荷密度小，分子量低，易发生生物降解而失去絮凝活性。人工合
伴随染料生产和印染行业的发展，染料工业废水的排放量也急剧增多。由于染料废水具有色度大、有机污染物含量高、组分复杂、水质变化和生物毒性大，以及难生化降解，并朝着抗光解、抗氧化的方向发展等特点，使处理染料废水的难度进一步加大。并且，印染废水含有大量的有机污染物，排入水体将消耗溶解氧，破坏水生态平衡，危及鱼类和其它水生生物的生存，甚至进一步恶化环境。因此，染料工业废水的排放处理已经成为了国内外聚焦的热点。 DCB的化学名称为3,3-二氯联苯胺盐酸盐,以DCB为原料的颜料色光纯正、光亮，耐碱和耐热坚牢度好，是颜料行业难以代的品种，现产量占有机颜料的25％～30％，并逐年增长。需要注意的是，DCB染料废水比较难降解，废水水质见表1。 表1 染料生产废水水质参数 项目范围平均值COD/(mg·L-1) 11600～33686 224820 BOD5/(mg·L-1) 800～900 885 NaOH/% 7～9 8 NH4+-N/(mg·L-1) 1148～1347 1247.9 TN/(mg·L-1) 1236～1540 1388 SS/(mg·L-1) 1600～1900 1700 pH 13.75～13.98 13.9 色度/倍—20000 苯胺类/(mg·L-1) 220～320 270 电导率/(μs·cm-1) 12114～13840 12900 1、常用染料工业废水处理技术 当前有多种物理化学方法和生物方法均可用于染料废水的脱色降解处理，国内外常用于工业染料废水处理的方法有：生物处理法、化学絮凝法、化学氧化法、吸附法和电化学法等方法。其他如膜分离技术、辐照技术等也正在推广应用。在具体城市下水道和污水处理中，废水首先在工厂作预处理，达到城市下水道排放标准后进行集中处理。废水经过预处理再排放可改善污水水质，降低城市污水厂处理负荷，同时便于根据不同的废水水质采取不同的预处理手段。在对印染废水进行最终处理时，有机物的去除一般以生物法为主，对难于生物降解的印染废水，
1. 染料废水处理现状及国内外研究进展 染料不但具有特定的颜色，而且结构复杂，以高分子络合物为多，结构很难被打破，生物降解性较低，大多都具有潜在毒性，在环境中的归趋依赖于很多未知因子。加之染料生产具有品种多、批量少、更新快的特点，致使染料废水难找到行之有效的处理方法。染料废水的处理方法很多，下面分别对其作简要介绍。 1.1膜分离法 膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法的统称，常用的膜分离方法有渗析、电渗析、超滤和反渗透。膜分离技术用于染料废水处理始于上个世纪 70 年代初，膜分离技术有澄清、浓缩作用，最主要的是具有从连续流动系统中分离染料的功能。膜技术处理染料废水可将废水分离为浓缩液和透过液。其中浓缩液可用于染料回收，透过液也可回用，用于染料的生产。这样做既可以实现废水的有效处理也使得染料不随排水流失，又不会造成水质污染.Ismail Koyuncu 用DS5-DK型纳滤膜处理染槽废水(废水中含活性黑 5、活性蓝9、活性橙 16、和NaCl)，结果表明，该纳滤膜对染料的截留率在 99%以上，透过液几乎无色，该膜的通量受染料浓度的影响较大，在染料浓度恒定时，通量随染料浓度的增加而减小。蔡惠如等通过采用纳滤技术分别对配制染料废水和实际染料废水的染料截留和脱色进行实验，发现纳滤对染料废水的脱色率很高，对染料含量 1000mg/L的进水，脱色率大于99%。膜分离法具有能耗低、工艺简单、不污染环境等特点。但是膜分离技术由于浓差极化、膜污染及膜的价格较贵，更换频率较快，使处理成本较高，从而严重阻碍了膜分离技术的更大规模的工业应用。 1.2萃取法 萃取实质是采用与水不互溶但能很好溶解污染物的萃取剂，使其与废水充分混合触后，利用污染物在水和溶剂中不同的分配比分离和提取污染物，从而净化废水。萃取法处理染料废水是利用不溶或难溶于水的溶剂将染料分子从水中萃取出来。常用的萃取法有溶液萃取、电泳萃取、液膜法等。Pandit等采用可逆胶囊液-液萃取方法，通过把有机染料(有机相)与水相分离而使废水得到处理。他们的研究表明，在阳离子十六烷基三甲基溴胺表面活性剂存在下，阴离子甲基橙从水中得到有效地分离；在阴离子十二烷基苯硫酸盐表面活性剂存在下，戊基乙醇作为萃取溶剂，阳离子亚甲基蓝也得到有效分离。陈敬润等以天然植物油为膜液，含聚四氟乙烯涂层的聚丙烯平板膜(PPsT)作为支撑膜，研究了支撑液膜（SLM）系统去除和回收水溶液中分散染料阳离子红4G的性能及影响因素，在最佳条件下，100 mg/L的染料溶液其去除率达到94.1%。近年来液膜技术发展较快，利用液膜技术萃取含染料废水中的染料物质，具有明显的经济效益和环境效益。
某印染厂废水处理工艺设计书 1.2水质水量基本情况 某印染厂有职工2500人，该厂印花生产线年生产能力为9000万米，生产过程中主要采用印地可素、纳夫妥、硫化和少量分散染料等还原性染料。所产生的主要废水是退浆漂炼废水、印花废水和料房冲洗水，分别由1＃、2＃、3＃出水口排出，各出水口排水量逐时变化情况的实测结果列于表1，其混合废水经24小时的逐时取样混合后实测如表2所列。目前，该废水未经处理就排入附近河道，对河道造成了严重的污染。为此，该厂拟建造一废水处理站对该厂生产废水与生活污水一起进行处理（该厂位于老城区，下水道系统尚未完善）。根据上述的情况，拟建9020m3/d污水处理设施，建后排放水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级标准。 （1）拟建废水处理站西郊500米左右为河道，该河道95%保证率枯水量为195m3/h，流速为1.4m/s，夏季温度为17℃，水中溶解氧含量为7mg/l，BOD 为 5 2mg/l，最高洪水位（95%保证率）为189.89米。上游1公里以无用水点，下游10公里处有分散饮用水源。 （2）该印染厂位于江南某镇，该地区的夏季主导风向为东南风。废水处理站区地下水水位标高为190.50米（吴凇标高），站区地质情况符合施工要求。（3）该厂可提供的用地面积为120×120米，场地基本平坦，其地面标高为192.00米（吴凇标高）。混合废水自处理站区东南角进入，废水进水总管标高为188.00米（吴凇标高）。 （4）废水处理站建设用各类建材均有供应。 （5）废水处理站所需用电由该厂供应。处理站设计中可不考虑机修车间，食堂和浴室等公共设施由厂方统一解决。 1.3污水处理方案的比选及确定 目前，印染废水的处理工艺主要有以下几种： 1、厌氧-好氧生物处理组合工艺； 2、吸附-生物降解工艺； 3、膜生物反应器 1.3.1 A/O工艺
印染废水的处理方法及工艺流程 目前，国内的印染废水处理手段以生物法为主，辅以物理法与化学法。由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使新型染料、PAV浆料、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，给处理增加了难度。原有的生物处理系统COD去除率大都由原来的70%F降到50%E右，甚至更低。色度的去除是印染废水处理的一大难题，旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。此外，PAV等化学浆料造成的COD占印染废水总COD勺比例相当大，但由于它们很难被普通微生物所利用而使其去除率只有20%~30%针对上述问题，国内外都开展了一些研究工作，主要是新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。其中具有代表性的有：厌氧-好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、光降解技术研究、高效脱色混凝剂的研制等。 1、印染废水常用处理技术 印染废水的常用处理方法可分为物理法、化学法与生物法三类。物理法主要有格栅与筛网、调节、沉淀、气浮、过滤、膜技术等，化学法有中和、混凝、电解、氧化、吸附、消毒等，生物法有厌氧生物法、好氧生物法、兼氧生物法。 2、印染废水处理单元的选择系列 (1 )调节：对水质水量变化大的废水，调节池应考虑停留时间长些。一般情况下后续处理单元为水解酸化或厌氧处理时，调节时不应采用曝气方式搅拌混合。
(2 )混凝反应：废水中含疏水性染料较多时，混凝反应工艺放在生化前面，以去除不溶性染料物质，减轻后续生物处理的负荷。混凝药剂可根据染料性质选用碱式氯化铝(PAC、硫酸亚铁(FeS04等，混凝反应方式采用机械搅拌易于调整水力条件，保证反应充分，反应时间应在25~30min 之间。考虑脱色效应时，应把反应时间再适当延长。 (3 )中和：原水pH值高时通常用H2S04或HCI中和，为节省药剂用量，可在调节以后。如采用烟道气中和，应考虑脱硫及除灰。 (4 )沉淀(气浮)：分离物化投药反应由于污泥量大，应优先考虑沉淀〔斜管沉淀易堵不宜采用)，通常的辐流沉淀池适用于大水量、竖流沉淀池适用于小水量，当有地皮可利用时，平流沉淀池采用吸泥方式时也可采用。投药量大时泥量也大，辐流池可能会引起异重流，新颖的周边进出水沉淀池可克服这一缺点。如废水中表面活性剂含量高，应选择气浮法，气浮法中压力溶气气浮技术成熟，可考虑选用。 (5 )过滤：当出水要求澄清或回用时，应采用砂滤或煤砂两层过滤。 (6 )电解法：钛镀钌惰性电极电解法处理酸性染料印染废水脱色效果 好，去除COD寸，对硫化染料、还原染料、酸性染料、活性染料等均有很高的去除率。金属阳极电解法因泥量较多采用较少。 (7 )厌氧水解：印染废水有机物含量CO｛高，且B/C低，应考虑水解 酸化，并增加填料挂膜，池底应设水力搅拌机，保证悬浮活性污泥与水中有机物广泛接触。池体较大时，应设串联系统，以免短路。印染废水较少采用纯厌氧技
印染废水处理的研究 摘要：文章系统的综述了国内外针对印染废水的技术与进展，特别是近些年出现的新技术的介绍，探讨了印染废水处理的发展趋势，结合各技术的优缺点和实用性、经济型，作者提出自己的见解和对印染废水处理的展望。 关键词：印染废水 引言：印染废水组分复杂，常含有多种染料，色度深、毒性强、难降解，PH波动大、而且浓度高，废水量大，是难处理的工业废水之一。由于化学纤维织物的发展，，使难生化降解有机物大量进入印染废水，色度的去除是印染废水处理的一大难题，旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。传统的生物处理工艺已受到严重挑战。 如何选择适宜的废水处理工艺，做到运行成本既合理，污染物去除效果又好，是工程设计中的关键。为了对印染废水处理工艺有更深入的了解，文章简要介绍印染废水的几种典型的传统处理方式，以及新型印染废水处理工艺技术，并就其优缺点进行评析和展望。 一、传统印染废水处理工艺： 1 物理处理法：吸附法和混凝法 吸附法可通过吸附剂去除水中的色、臭、重金属离子和有机物。但该方法不大适用于分散染料的去除。 混凝沉淀法是对于成分复杂的染料废水，先经均化沉淀，加入适量的酸或碱中和后，再加混凝剂絮凝沉淀。传统混凝法对疏水性染料脱色效率很高。缺点是需随着水质变化改变投料条件，对亲水性染料的脱色效果差，COD去除率低。 2 化学处理法：化学氧化法、焚烧法 化学氧化法是通过强氧化剂的氧化作用，破坏发色基团或染料分子结构，达到脱色和去除COD的目的。 焚烧法是在高温下，利用空气深度氧化处理极高浓度有机物废水的最有效手段，是最易实现工业化的方法。目前，国内焚烧处理存在的主要问题是：热回收率低，不少焚烧装置因运转费用高而不能运行。国外先进的焚烧系统都配备废热回收和废气污染控制装置，有利于降低能耗和消除二次污染。 3 生物处理法 废水生化处理是利用微生物的代谢作用分解废水中有机物的处理方法。生化法操作简单, 运行费用低, 无二次污染的优点, 在印染废水的处理中得到了广泛的应用。生化法包括好氧法和厌氧法。 二、新型印染废水处理工艺： 1 膜过滤法 国内用醋酸纤维素纳滤膜处理染料厂的高盐度、高色度废水, 色度去除率几乎达100%, COD 去除率在95% 以上。【4】膜分离技术处理效果明显, 是一种极有前途的物理处理新技术。但其投资和运行费用高, 易发生堵塞, 需要高水平的预处理和定期的化学清洗, 还存在浓缩物的处理问题。【3】 2 高能物理处理法 水分子在高能束轰击作用下能发生激发和电离, 生成离子, 激发电子、次级电子, 这些
废水来源： 染料加工的四个工序都要排出废水，预处理阶段（包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序）要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水和皂液废水，染料废水是以上各类废水的混合废水或除漂白废水以外的综合废水。 苏州毅达机电工程有限公司可根据您的需求提供废水低温蒸发浓缩解决方案。 处理方案： 采用蒸发浓缩处理，废水进入低温真空蒸发器，在真空低温条件下蒸发，水蒸气在抽真空过程中冷凝形成蒸馏水，收集至清水储存罐中；剩余的微量废物做下一步处理。 经过废水处理系统真空蒸馏后残留物最低可减少到原有废水量的5%，水蒸气冷凝后几乎不含任何杂质，可作为工艺水送回到生产过程中。 蒸发处理优势： 1、相较于传统蒸发技术，热泵蒸发技术在能耗上可以节约90%以上；
2、其唯一的热源为电。无需任何蒸汽供热或者作为辅助热源，因而大大节省设备的配套设施的投资及消耗； 3、由于热泵其自身可以同时输出冷媒对物料产生的蒸汽进行冷凝，所以无需任何外部的冷却水供应，因而大大节省设备的配套设施及冷却水和电的消耗； 4、模块化设计。设备结构更加紧凑，占地面积小，组装运行快速方便； 5、超低温蒸发。真空度达45mbar,蒸发温度最低可达32℃。更加适合热敏性物料。对于腐蚀性物料对设备的腐蚀程度降到最低，延长设备的寿命； 6、全自动化控制及运行。相较于MVR蒸发器，其操作简单，控制点少，自动化程度更高，故障率低，运行稳定，维修及保养成本极低； 7、由于其规模效应，热泵蒸发器适用于蒸发量低于1000公斤/小时的工况。这很好的解决了中小型企业在污水处理方面投资大，运行维护成本高等的窘境，为我们中小型企业长远健康发展提供了一个非常经济有效的解决方案； 意大利废水浓缩系统应用广泛，包含： ●废水蒸馏 ●废水浓缩 ●机加工乳化液处理
有机染料废水处理技术 精细化工的快速发展给人类衣食住行提供巨大便利的同时，也为环境保护带来极大挑战。其中染料工业的生产废水已成为当前主要的水体污染源。在纺织印染过程中，每年约消耗300000t各种不同染料，其中约有60%～70%属于偶氮染料。偶氮染料是一种易于合成、着色能力强、使用广泛的有机染料。大多数的偶氮染料结构复杂，且很难被生物降解。未经处理的偶氮染料废水排入自然水体后，不仅影响水体透光性导致视觉污染，而且大部分偶氮染料具有致癌致突变作用，经过食物链富集进入人体后，还会引发各种疾病，因此偶氮染料废水成为工业废水处理的重点和难点。 近年来，多种方法已应用到有机废水处理领域，其中高级氧化技术(AOPs)因具有处理效率高、降解较彻底、二次污染少等优点而备受关注。高级氧化技术又称深度氧化技术，是在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下产生具有强氧化能力的羟基自由基(.OH)，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质的技术，包括湿法空气氧化法、超临界水氧化、芬顿氧化、光催化氧化、臭氧氧化法、等离子体技术等，虽然它们的反应机理不相同，但都主要通过产生羟基自由基来氧化有机物，并将之矿化成二氧化碳和水。其中，低温等离子体氧化技术不仅富集了具有强氧化性的自由基以及激发态的原子、分子等高活性粒子，可使难降解有机物分子激发、电离或断键，而且氧化过程中还伴随有紫外光辐射、冲击波等物理化学效应，可以加速有机物的降解。目前应用于废水处理的低温等离子体技术主要有电晕放电、辉光放电、滑动弧放电和介质阻挡放电。刘丹等采用双杆介质阻挡放电装置进行了降解酸性大红GR的试验，研究结果表明放电间距为4mm时，放电稳定均匀，能产生较大面积的放电，当能量密度为73.83kW.h.m-3时，50mL初始质量浓度为30mg/L的废水溶液降解率达到70.0%，但是该装置处理水量较少并且能量浪费明显，能量效率仅为2.84mg.kW-1.h-1。MonicaMagureanu等采用多线-板结构反应器采用电晕放电形式进行了处理亚甲基蓝的试验，模拟废水水量为35mL，初始浓度50mg/L，峰值电压17kV，放电频率27Hz，经过10min处理后完全脱色，但是同样该装置处理水量较少，能量效率达到1.3g.kW-1.h-1。纳秒脉冲电晕放电技术由于其脉冲上升沿极短，对产生自由基无用的离子等重粒子尚未加速脉冲就已停止，能量集中作用在自由电子上，可以得到丰富的高能电子，并且避免放电空间焦耳热生成的问题，具有较高的能量利用效率。 采用火花开关的脉冲放电等离子体系统中，最基本的电路是高压电容通过火花开关向反应器放电。Yan等开发的基于传输线变压器(TLT)的脉冲功率系统是极具工业应用前景的技术方案。TLT与传统磁芯脉冲变压器相比，在上升时间、脉冲畸变程度、耦合系数及频率响应等方面具有优势。TLT的基本思想是利用输入与输出端的阻抗变换，来实现电路参数的转换。为了在等离子体产生系统中获得更高的放电电压，通常在TLT的输入端采用并联形式，每级传输线的输入波形相同，而在输出端采用串联形式，这样可以在反应器负载上实现倍压效果，提高电压等级。 本文试验采用基于TLT的重频高压纳秒脉冲电晕放电等离子体处理酸性红73染料废水，自主设计一套水循环式多针-网结构反应装置，测量了不同输入电压下高压电容电压和反应器负载电压，探讨了等离子体处理时间、染料初始质量浓度、放电电压、放电频率等因素对于废水溶液脱色的影响，同时测定了脱色过程中活性物质过氧化氢浓度变化。 一、试验材料和方法 1.1试验装置 重频高压纳秒脉冲电晕放电等离子体处理酸性红73染料废水的实验装置如图1所示，主要包括初级充电电源、高压电容、火花开关、TLT、水处理反应器以及废水循环系统六个模块。高压电容容值为1.3nF，火花开关导通时电容放电，形成纳秒脉冲电压信号。火花开
染料废水处理技术 近年来，水污染日益严重，而目前传统的水处理方法难以处理水体中难降解的有机物(如染料和药物等)。因此，越来越多的学者研究了许多新方法来解决难降解有机物造成的水污染问题。染料在染色、涂料、颜料和纺织等领域被广泛使用，是造成水污染的一大原因。染料的化学结构复杂、有生物毒性且难于用传统的方法降解。亚甲基蓝(methylene blue , MB )作为一种偶氮染料在印染和纺织工业中应用广泛，因而被广泛的研究。 高级氧化技术(advanced oxidation processes , AOPs)作为难降解有机废水的一种有效的处理方法，近年来受到越来越多的关注。 AOPs是一种基于轻基自由基(·OH)氧化的技术，·OH具有仅次于氟的氧化势(2. 80 eV )，几乎可以无选择性氧化所有有机物，直至将有机物矿化成H2O,CO2和无机盐。目前，研究比较广泛的AOPs有光催化、 Fenton、光催化臭氧化、等离子体等，以及它们的协同技术。 等离子体尤其是低温等离子体技术，能原位产生·OH、H2O2、O3 、HO2·和·O等高能电子等活性物质，同时伴随着液电空穴、冲击波和紫外光辐射等物理效应。该技术是集多种AOPs的优点于一身的高级氧化技术。介质阻挡放电(dielectric barrier discharge , DBD)等离子体是低温等离子体的一种，具有电子密度高、放电均匀稳定等特点，受到广泛的重视。DBD反应器是在放电空间中插入绝缘介质的放电反应器，主要有板一板式和线一环式2种形式。阻挡介质即可以覆盖在电极表面，也可悬挂于放电空间中，形成电子密度较高的、均匀稳定的放电。 采用新型的双气室DBD等离子体反应器降解MB溶液，与传统板一板式DBD放电反应器相比，新设计的反应器增加了曝气，同时增加了一个气室。当两电极之间施加高压电时，放电在上、下气室同时发生，活性物质在两个气室和溶液中产生。产生的活性物质可以同时处理液层上下两个表面的有机物，同时由于曝气的作用，下气室产生的气体(主要是臭氧、含氮的氧化物)必须要经过溶液才能离开反应器，增加了活性气体在溶液中的停留时间，同时加强了气液相传质。本文研究了在新型双室DBD等离子体反应器中，液体体积、下气室高度、输入功率、初始pH、初始浓度和曝气种类对亚甲基蓝降解效率和溶液COD的影响。同时分析了MB的降解产物，初步提出了MB的降解机理。 1实验部分 1. 1实验装置 实验采用图1所示的石英DBD反应器，外径140mm，内径134 mm，高度100 mm，底板厚2 mm，内部有4个长度为15 mm直径为6 mm的石英柱8固定在反应器内壁用来支撑曝气板。反应器壁上有2个石英制成的进气管3，实验气体(空气，O2)由2个进气管进入反应器。