分析国内外印染废水脱色处理技术概要.pdf

分析国内外印染废水脱色处理技术概要

Fenton试剂是H2O2和FeSO4按一定比例混合而成的一种强氧化药剂。Fenton试剂在

处理废水过程中除具有氧化作用外，还兼有混凝作用，因此脱色效率较高。近年来在染料及

废水的脱色处理中得到了日益广泛的应用，传统的H2O2氧化目前都以Fenton试剂的形式出

现。为了全面了解Fenton试剂对各种染料的脱色能力，Kuo，，G[11]选用了覆盖90%常用

染料品种的代表性化合物进行模拟研究。结果表明，在酸性条件下(pH3)，平均脱色率可达

97%，COD去除率亦可达90%。在实际应用过程中，一般可选用无机酸调节废水pH为2～5，

再加用H2O2/Fe2+处理，在用Fenton试剂处理后，为进一步发挥Fe3+混凝作用，还可再调

整pH值并加入少量高分子助凝剂[12]。

高级氧化法脱色被认为是一种很有前途的方法。所谓高级氧化法如UV+H2O2、UV+O3，

因为在氧化过程中产生羟基自由基，其强氧化性使染料废水脱色[13]。经研究发现它对偶氮

染料的脱色很有效，在实际生产中与某些化学辅助剂会提高脱色效果，而且UV+H2O2方法处

理偶氮型活性染料产生的降解产物对环境完全无害。最近的研究发现二氯三嗪基型偶氮类活

性染料使用UV+H2O2方法脱色也有很好的效果[14]。

因此，采用高级氧化法脱色可作为生物处理的预处理。高级氧化法的一个严重不足之处

是处理费用较高，从而限制了它的广泛使用。

2.3混凝脱色处理技术

2.3.1染料的水溶性染料的混凝脱色效果与其在水中的存在状态密切相关，而染料在水

中的存在状态又取决于其分子结构与物理化学特性。染料在印染废水中有三种存在状态：溶

解态、胶体态和悬浮态。弱酸性染料一般为单偶氮或双偶氮类，结构较为复杂，分子中含

-SO3H、-OH等亲水基团，溶解度中等，常温下在水溶液中以接近胶体的状态存在，易被混

凝除去，且在pH为3-10的较宽的范围内均具有良好的脱色效果。还原性染料分子结构的基

本骨架是分子量较大的多环芳香族化合物，上面含-C=O及-NH-基团，疏水芳香环多而亲水

基团少。分散染料常具有偶氮、蒽醌骨架，分子中含-O-、-NH-等极性基团而无-SO3H、-OH

等亲水基团。这两类都属于非离子型的疏水性染料，在水中溶解度极小，稳定性较差，混凝

剂加入后易发生凝聚而被除去，且所需混凝剂的量较少。直接染料一般属双偶氮、三偶氮或

整理为word格式

二苯己烯型结构，分子中-SO3H、-OH、-COOH等亲水性基团含量较高，水溶性好，溶解度大。

活性染料有单偶氮型、蒽醌型、酞菁型等，染料母体上含有较多的-SO3H、-OH、-COOH等亲

水性基团，在水中溶解性较好。上述两类染料多以接近真溶液的状态存在，即使混凝剂的投

量较大，脱色率也很低。

整理为word格式

2.3.2无机混凝剂

化学混凝剂可分为无机和有机两大类。目前出现的无机混凝剂包括金属盐类和无机高分

子聚合电解质，其中以铁盐、镁盐、铝盐以及硅、钙元素的化合物为主。根据应用情况来看，

碱式氯化铝、硫酸铝、三价铁盐等单纯铝盐都对一些水溶性染料废水的脱色率不高，且使用

的pH范围较窄。硫酸亚铁对于大部分水溶性染料均具有较好的脱色效果，例如处理硫化染

色废水，色度去除率为95%，硫化物和BOD去除率为96%和59%。

但由于硫酸亚铁脱色的机理是将生色基团还原，还原产物为有机小分子不能被有效混凝

去除，因此CODcr的去除率不高，且对溶液中碱度的消耗较大，混凝剂的用量也较大[15]。

氧化镁、硫酸镁等镁盐，利用其在水溶液中生成的氢氧化镁的强烈吸附作用，对含磺酸

基团的水溶性染料具有良好的处理效果，脱色率、CODcr去除率分别可达98%，70%以上[16]。

Sato等[17]采用MgCl2和Ca(OH)2处理活性染料和分散性染料废水，其效果要好于

Al2(SO4)3、PAC、FeSO4/CaOH2。其机理是Mg2+与羟基、羧基或硫酸根离子反应生成稳定的

螯合物，这些螯合物可通过絮凝作用从废水中去除。但镁盐也存在pH范围窄的缺点。

大量的研究和应用实践表明，采用无机混凝剂包括铁盐、铝盐、镁盐及无机絮凝剂对以

胶体或悬浮状态存在于废水中的染料具有良好的脱色效果，如分散染料、硫化染料、氧化后

的还原染料、偶合后的冰染染料、颜料以及分子量较大的直接染料和中性染料；而对不易形

成胶体微粒的水溶