印染废水处理技术在皮革染色废水处理中的应用

　　Al-3e→Al3+ Al3++3OH-→Al(OH)3 Fe-2e→Fe2+ Fe2++2OH-→Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3

　　由电解生成的Al(OH)3或Fe(OH)3的活性 大,对水中的有机和无机杂质都有强大的凝聚作 用,这一过程称为电凝聚作用。

　　胡曙及高新红等[2, 3]利用电解法处理皮革染色 废水,结果表明该法占地面积小、处理效果好、操作 管理简单且不需外加絮凝剂,且产生的污泥量少; 当色度与污染物浓度变化较大时,可以调节电流和 电压的大小来控制出水水质,保证出水达标,尤其 适用于排水量较少的中小型企业。另外,由于染色 废水往往与加脂废水一起处理,水中含有大量油脂 类物质,电气浮恰可使这些油脂类物质与气泡粘附 在一起浮升至水面而去除。因此,笔者认为电解法 是目前皮革行业所使用方法中最合适的,它对染色 废水的处理是絮凝、吸附、架桥、卷扫、电沉积、电化 学氧化还原等多种作用的共同结果,但它能耗及设 备成本较高,这限制了该法的推广。

　　1·2·4　膜分离法

　　膜分离通过对废水中污染物的分离、浓缩、回 收达到净化污水的目的,主要有微滤、超滤、纳滤和 反渗透。对于膜分离法处理染色废水还仅处于理 论研究阶段,牛涛涛等[4]认为制革染色废水中的染 料与油脂呈结合状态,超滤可高效除去这类染料。 超滤过程所得的滞留物是脂肪和染料的浓缩液,渗 透液中含有水、少量染料。浓缩液可被重新用于其 他染浴中,但只能用于染黑色,且要按严格的配比 添加染料。渗透液中的水可被全部循环利用,如作 为其它染色过程用水或作为简单洗涤用水。

　　2　印染废水的处理现状

　　2·1　物理及化学方法

　　2·1·1　混凝法

　　相较于皮革行业混凝剂选择的单一,印染行业 对于混凝剂的研究趋于多样化,近年的研究热点 是:①通过无机-无机、无机-有机混凝剂及助凝 剂之间的复配,充分发挥各种絮凝剂的优点,降低 各组分的用量,使混凝法处理印染废水既有效又经 济。陆雪梅等[5]合成了新型复合混凝剂BS,其对疏 水性和亲水性染料废水都具有良好的混凝脱色作 用。②生物絮凝剂对废水中的染料、胶体和悬浮物 均具有絮凝作用,且具有高效、安全、无二次污染等 优点,主要品种有NOC-1系列生物絮凝剂和NAT 型生物絮凝剂。[6]③天然有机高分子絮凝剂壳聚 糖、淀粉和纤维素衍生物等原料来源广、价廉和生 物可降解性好,近年来发展十分迅速。

　　2·1·2　膜分离

　　皮革行业目前仅处于理论研究阶段,而在印染 废水处理中膜分离已被证明是切实可行的。耿锋 等[7]比较了聚偏氟乙烯微滤膜和絮凝法对靛蓝染 料废水的处理结果。结果表明,采用膜分离技术时 靛蓝染料截留率可在99%以上,在经济成本上也优 于传统的絮

　　2·1·3　高级氧化法

　　与氯氧化法相比,高级氧化法由于具有使用范 围广,处理效率高,反应迅速,二次污染小,可回收 能量及有用物质等优点,成为印染废水处理的研究 热点。

　　2·1·3·1　光催化氧化

　　光催化氧化法利用光照下产生的能量,促使催 化剂或氧化物发生能级跃迁,由此产生的自由基或 空轨道具有强氧化性,可与废水中的有机污染物发 生反应进而达到去除污染物的目的。常用的光催 化剂有TiO2、Fe2O3、WO3、ZnO等,其中TiO2化学性 质稳定、难溶、无毒、成本低,是理想的光催化剂。 光催化氧化在印染废水中的应用主要集中在光催 化反应器开发及与其他技术的联用上。汪萍等[9] 用自制圆柱形TiO2/GeO2复合膜光催化氧化序批式 反应器处理染料废水,出水可达《污水综合排放标 准》一级标准。研究表明[10, 11],将超声波及微波引 入光催化氧化技术可提高物质的传递速率,加速光 氧化速率,改善降解效果。

　　2·1·3·2　Fenton氧化

　　Fenton氧化在酸性条件下,以Fe2+为催化剂, H2O2分解产生·OH,破坏染料分子发色基团,降低 色度及COD,且Fe2+可在一定pH值下形成Fe (OH)3胶体而兼有混凝作用,故可有效治理印染废 水。但Fenton法处理废水所需时间长、使用的试剂 量多、H2O2利用率低,而且增大Fe2+浓度,出水可 能带有颜色。因而,人们一方面将紫外光、可见光 等引入Fenton体系,另一方面使用其它过渡金属离 子如Co、Cd、Cu、Ag、Mn、Ni等替代Fe2+。这些方法 可显著增强Fenton试剂对有机物的氧化降解能力, 并可减少Fenton试剂的用量、降低处理,被统称为 Fenton类反应[12, 13]。