臭氧在纺织印染污水中的应用.docx

纺织印染废水是一种水量大、色度高、组份复杂的废水,水质变动范围大,废水中含有染料、浆料、助剂、酸、碱、纤维、杂质及无机盐等。染料结构中胺基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素具有较大的毒性。随着染料工业的发展和印染加工技术的进步,染料结构的稳定性大为提高,给脱色处理增加了难度。目前印染废水的脱色问题已成为国内外废水处理中急需解决的一大难题。选择一种简单经济有效的处理方法成为印染废水脱色的研究重点。多数印染厂采用化学处理与生化处理相结合的方法,但普遍存在于印染废中的偶氮染料稳定性高、水溶性大,是一种难降解的有机物,传统的化学氧化法和生物法难以取得令人满意的效果。秦皇岛展坤臭氧的氧化性极强,在自然界中其氧化还原电位仅次于氟,常用于工业废水的杀菌消毒、除臭、脱色等,其作为一种高级氧化技术近年来被用来去除染料和印染废水的色度和难降解有机物。臭氧氧化对染料品种适应性广、脱色效率高,并降低其COD、BOD值,同时0,在废水中的还原产物以及过剩0,能迅速在溶液和空气中分解为0,,不会对环境造成二次污染。因此0脱色技术具有一定的工业化应用前景。目前臭氧氧化的主要缺点是运行费用相对偏高。因此,采用臭氧氧化法脱色可作为生物处理的预处理,结合生物处理可降低运行费用。1废水的臭氧氧化处理机理臭氧是良好的氧化剂,在处理印染废水时,展坤臭氧与简单或复杂的有机物反应后得到一些相同的产物,这些产物很容易生化降解,而且没有明显的毒性。臭氧不仅能氧化水中的无机物,如CN一、NH,等,而且能氧化难以生物降解的有机物,如芳烃化合物等。臭氧化反应的途径有两条:一是臭氧通过亲核或亲电作用直接参与反应;二是臭氧在碱等因素作用下,通过活泼的自由基(主要有一0H)与污染物反应。臭氧能与许多有机物或官能团发生反应:C=C、C三C,芳香化合物、杂环化合物、碳环化合物、=N—N、=S、C三N、C—N、C—Si、一0H、一sH、一NH,、一CHO、一N=N一等。臭氧破坏和去除废水中污染物的作用已被广泛研究,对有机物臭氧化的产物也进行了一些研究。研究表明,臭氧化产物主要是一元醛、二元醛、醛酸、一元羧酸、二元羧酸类有机小分子。臭氧也是良好的脱色氧化剂,对于含水溶性染料废水如活性、直接、阳离子和酸性等染料,其脱色率很高;对分散染料也有较好脱色效果;但对其他以悬浮状态存在于废水中的还原、硫化和涂料,脱色效果较差。Matsui等的研究结果表明偶氮染料更易于被臭氧氧化脱色。臭氧用量与偶氮基团数量有关,、直接黑2S,其需臭氧量分别为80、130mol/1。臭氧氧化也可以与其它处理技术结合应用。2影响因素臭氧一经溶解在水里,会出现下列两种反应:一一种是直接氧化,它是较缓慢的且有明显选择性的反应;另一种则是在水中羧基、过氧化氢、有机物、腐殖质和高浓度的氢氧根诱发下自行分解成羧基自由基,间接地氧化有机物、微生物或氨等。后一种反应相当快,且没有选择性,另外还能将重碳酸根氧化成重碳酸和碳酸。这两种反应后一种反应更强烈,氧化能力更强。由于氢氧根和有机物能诱发臭氧自行分解成羧基自由基,所以低pH值条件下有利于臭氧直接氧化反应,而高pH值和有机物含量高的条件下则有利于羧基自由基的间接氧化反应。臭氧的自行分解率在很大程度上取决于pH值、温度、UV值、臭氧浓度以及水中存在的其它可去除物。臭氧的浓度、温度和接触