印刷廠酸性染料廢水處理技術生產廠家

(一）污水排放標準

水污染物排放標準通常被稱為污水排放標準，它是根據受納水體的水質要求，結合環境特點和社會、經濟、技術條件，對排入環境的廢水中的水污染物和產生的有害因子所作的控制標準，或者說是水污染物或有害因子的允許排放量(濃度)或限值。它是判定排污活動是否違法的依據。污水排放標準可以分為：國家排放標準、地方排放標準和行業標準

1、國家排放標準

國家排放標準是國家環境保護行政主管部門制定并在全國范圍內或特定區域內適用的標準，如《中華人民共和國污水綜合排放標準》(GB8978--1996)適用于全國范圍。

2、地方排放標準

地方排放標準是由省、自治區、直轄市人民政府批準頒布的，在特定行政區適用。如《上海市污水綜合排放標準》(DB31／199-1997)，適用于上海市范圍。

3、行業標準

目前我國允許造紙工業、船舶工業、海洋石油開發工業、紡織染整工業、肉類加工工業、鋼鐵工業、合成氨工業、航天推進劑、兵器工業、磷肥工業、燒堿、聚氯乙烯工業等12個工業門類，不執行國家污水綜合排放標準，可執行相應的行業標準。

4．國家標準與地方標準的關系

中華人民共和國環境保護法》第10條規定：“省、自治區、直轄市人民政府對國家污染物排放標準中沒做規定的項目，可以制定地方污染物排放標準，對國家污染物排放標準已做規定的項目，可以制定嚴于國家污染物排放標準的地方污染物排放標準”，兩種標準并存的情況下，執行地方標準。

5、污水綜合排放標準與水污染物排放的行業標準的關系

污水排放標準按適用范圍不同，可以分為污水綜合排放標準和水污染物行業排放標準。《中華人民共和國污水綜合排放標準》(GB8978--1996)、《上海市污水綜合排放標準》(DB31／199-1997)是綜合排放標準。《造紙工業水污染物排放標準》(GB3544--1992)是國家行業排放標準。國家污水綜合排放標準與國家行業排放標準不交叉執行。

此外，為了保證合流管道、泵站、預處理設施的安全、正常運行，發揮設施的社會效益、經濟效益、環境效益，有關部門制定了納管標準，即排水戶向城市下水道或合流管道排放污水的水質控制標準。如上海市建設委員會1999年批準實施了《污水排人合流管道的水質標準》(DBJ08-904-1998)。該標準所稱合流污水，是指生活污水、產業廢水及大氣降水的總和。該標準規定了污水排人合流管道的30種有害物質的高允許濃度。其他項目應遵守國家行業和地方標準中的規定。特殊行業的排水戶除了執行該標準的規定外，還應執行其行業的有關水質標準。國家建設部在1999年制定了《污水排人城市下水道水質標準》(CJ3082--1999)，規定了排入城市下水道污水中35種有害物質的高允許濃度。

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處理工藝

1、生物處理技術

生物處理技術是有機廢水處理的傳統方法之一，主要是利用各種微生物的生化代謝作用去除廢水中的有機污染物或轉化為無毒、低毒性物質等。目前，生物處理技術在染料廢水處理中的應用主要是菌株的馴化與篩選以及生物轉化酶等的應用。如田利強等采用漆酶DENILITEⅡ催化酸性藍80染液，脫色率達到77%。另外，國內外學者還研究了細菌、真菌等對酸性染料的脫色效果，發現細菌、真菌等對酸性藍等酸性染料有較好的吸附和降解效果。如Bankole等利用新分離的絲狀真菌降解酸性紅88，取得了很好的效果。利用生物處理技術處理染料廢水是一種高效、低能耗、低成本的方法，該處理技術的關鍵是有效菌種的篩選以及在實際生產中的應用。

2、物理處理技術

物理處理技術是在廢水處理應用中比較廣泛的方法之一，也是染料廢水處理中常用的方法，主要有吸附法和分離法等。

2.1 吸附法

吸附法是處理染料廢水常用的方法之一，主要是利用具有較大比表面積、多孔結構的材料或材料表面的極性基團來吸附水中的特定污染物。常用的吸附劑有沸石、活性炭、膨潤土、硅藻土等無機材料和有機改性材料等。如Gomri等研究了化學改性膨潤土對酸性藍80的吸附性能，結果表明，化學改性后膨潤土對酸性藍80的吸附性能大大提升。熊子豪等制備了殼聚糖/明膠水凝膠材料用于吸附酸性橙Ⅱ，結果發現，當溶液pH=3.0時，升高溫度能提升材料對酸性橙Ⅱ的吸附量，吸附過程符合偽一級動力學模型和L型吸附等溫線。由于吸附材料簡單易得，使其在染料廢水處理中得以使用，但由于吸附后材料的重復利用和后續處理等問題，限制了其進一步擴大應用。

2.2 分離法

分離法主要包括膜分離技術和磁分離技術。膜分離技術主要是利用選擇性透過膜將水、鹽和染料等分離，可提高后續處理工藝的效能和可行性。膜分離常用的方法有超濾、納濾、反滲透等。超濾膜分離通常有運行時通量大、能耗低的優點，有關學者開展了一系列研究。歐陽密等制備了荷正電聚氯乙烯/聚乙烯亞胺共混交聯超濾膜，并應用于水中染料和鹽的分離，其對陽離子染料/鹽混合物的分離具有高通量、高效率等特性。Aryanti等通過膠束強化超濾膜分離模擬染料廢水，研究了超濾系統的機理并作了有關評價。納濾膜分離是介于超濾膜分離和反滲透技術之間的一種膜分離方法，已廣泛應用于印染廢水處理、苦咸水脫鹽等領域。王濤等通過相轉化法制備了聚間苯二甲酰間苯二胺基(PMIA)膜

磁分離技術是利用磁種和絮凝劑在染料廢水中產生具有磁性的絮凝體，在磁場環境下實現染料和水分離的方法。胡君利用金屬加工業的除塵灰制備了低成本磁流體用于印染廢水處理，研究發現其對印染廢水的處理效果較好，COD去除率較高，色度明顯降低。

分離法雖然已經有所應用，但是仍舊存在一些問題。例如膜分離對廢水濁度、懸浮物、含鹽量等水質狀況要求較高，否則會造成膜污染和損壞，另外膜成本也較高;而磁分離過程存在磁種回收率低，治理成本高等問題。

3、化學處理技術

化學處理技術是采用氧化還原、溶解沉淀等一系列化學反應和物理過程來去除水中污染物或將污染物減毒、降毒的方法。常用的染料廢水化學處理技術有混凝沉淀法和高級氧化法等。

3.1 混凝沉淀法

混凝沉淀法是將混凝劑投加到水體后，利用混凝劑水解生成絮凝體，通過壓縮雙電層、吸附架橋、網布卷掃及電中和等使水中的微小顆粒和膠體物質脫穩形成沉淀，從而實現污染物與水體分離后去除的一種廢水處理技術。混凝沉淀法常用于染料廢水的預處理環節，常用的混凝劑有鐵鹽、鋁鹽、鎂鹽及其復合材料。耿仁勇等采用尿素和三聚氰胺改性的雙氰胺甲醛脫色絮凝劑處理酸性紅18，廢水的染料去除率達到94.6%。混凝沉淀法能較好地對染料廢水進行預處理，提高后續處理工藝的能效，但在混凝沉淀過程中易產生大量污泥，給后續處理帶來一系列問題;另外，混凝劑的藥劑成本和應用條件(廢水pH、含鹽量、環境條件等)也是不容忽視的。

3.2 高級氧化技術

高級氧化技術是近年來興起的一種新型廢水處理技術，由于其對反應環境要求不高，污染物降解速率快，被譽為綠色水處理技術。常用的高級氧化技術有電化學氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、Fenton氧化法等。

3.2.1 電化學氧化法

電化學氧化法是利用電極反應來實現污染物降解的一種廢水處理方法。其主要機理是在外加電場的作用下，正極放電使水分子分解產生具有強氧化性的羥基自由基(?OH)攻擊正極上吸附的有機物，使其氧化降解或通過放電改變具有電活性的有機物結構，使其發生氧化還原反應和化學性質改變，從而降毒或減毒。電化學氧化技術作為一種高級氧化技術在染料廢水處理中逐漸得到了應用。Barros、Thiam等利用硼摻雜金剛石在超聲、電化學作用下降解酸性紅染料廢水，均取得了不錯的脫色和礦化效果。電化學氧化法具有許多優點，成為很多專家學者研究的熱點，然而電化學氧化法的電流效率不高，造成使用成本偏高，限制了使用;另外反應電極普遍存在價格偏高以及電解槽的適用性(耐酸堿性、耐熱穩定性)等問題，這也是限制其應用的因素。

3.2.2 光催化氧化法

光催化氧化法是利用紫外光或者可見光等激發H2O2、催化劑等產生強氧化活性物質，實現有機污染物的降解。光催化氧化法由于降解能力強、反應條件要求低、應用范圍廣等優點，成為近年來被普遍關注的廢水處理技術。常用的氧化劑和催化劑有H2O2、TiO2及其復合材料和其他金屬復合材料等。Jorfi等研究了在可見光條件下，BiOI/ZnO納米復合材料對酸性紅18的光催化降解效果。結果發現，在BiOI/ZnO用量1.5g/L、pH=7的條件下，染料去除率為85.1%，且較符合偽一級動力學模型。Shahmoradi等采用水熱法合成了摻鋇TiO2納米晶，在酸性條件下對酸性紅18進行光催化氧化的去除率為98.6%;降低染料初始質量濃度、延長光照時間和增加納米晶用量均能提高去除率。光催化降解有機物雖然有很多優勢，但在高濃度染料廢水的處理上依然存在一系列問題，如廢水懸浮物較多，色度較大影響透光，從而降低了光催化效能;催化劑粒徑較小，回收困難等。

3.2.3 臭氧氧化法

臭氧氧化法是利用臭氧的強氧化性或通過催化劑催化臭氧產生?OH分解水中有機污染物的方法。近年來，臭氧氧化技術在染料廢水處理中除了直接氧化有機染料外，多采用聯合方法進行處理，即通過超聲、紫外、催化劑等激發臭氧降解水中的有機污染物。其中，以各種催化劑激發臭氧降解有機污染物的方法成為當前的研究熱點。Quan等采用新開發的微泡氣液反應器和O3/Ca(OH)2體系對含酸性紅18的廢水進行臭氧氧化處理，脫色率和TOC去除率分別在6、25min時達到98%。Nemr等探討了臭氧和紫外光對酸性紅17(AR-17)染料廢水脫色的可行性，在反應25min后，質量濃度為100mg/L的AR-17染料廢水脫色率達到98%。臭氧氧化法作為一種高級氧化技術，由于操作簡單、無二次污染、氧化能力強等特點受到普遍關注，但由于處理設備價格偏高以及非均相臭氧催化劑能效不高等問題，限制了進一步應用。

3.2.4 Fenton氧化法

Fenton氧化法是利用Fe2+催化H2O2分解產生具有強氧化性的?OH進而分解水中有機污染物的一種高級氧化技術。自面世以來，Fenton氧化技術由于操作簡單、氧化效率高、反應速度快等優點，尤其是對難降解有機物的處理比傳統化學氧化技術更高效、更快速，已經成為國內外專家學者研究的熱點，也成為許多難降解染料廢水處理的選擇。

均相Fenton氧化技術是Fenton氧化技術的起源，即Fenton氧化過程在單一液相體系下降解污染物。隨著對Fenton氧化技術研究的不斷深入，均相Fenton氧化技術逐漸衍生出光-Fenton氧化技術、電-Fenton氧化技術、超聲-Fenton氧化技術、微波-Fenton氧化技術等。白曉龍等前期也開展了均相Fenton氧化技術處理酸性染料廢水的研究工作，對比了傳統Fenton氧化技術和紫外-Fenton氧化技術對酸性黃36的降解效果，并采用響應曲面法優化了降解條件：溶液初始pH=3.26，n(H2O2)∶n(Fe2+)=37.76∶1.00，溶液初始質量濃度49.88mg/L，紫外輻照時間27.46min。Trovó等研究了水溶液中Fenton氧化法和光-Fenton氧化法降解酸性藍的機理，發現Fenton氧化法可以有效脫除或降解酸性藍161。然而，均相Fenton氧化技術在應用過程中因為使用鐵離子而產生大量污泥，易造成二次污染，氧化作用需在強酸性條件下進行，限制了其應用范圍。隨著研究的不斷深入，發展了非均相Fenton氧化技術。

非均相Fenton氧化技術是近年來Fenton氧化技術研究的熱點，主要是利用含鐵系元素的固相物質或利用固相作為載體摻雜或負載Fe、Cu等過渡金屬元素等催化劑，催化H2O2產生?OH降解液相中的有機污染物。該方法很好地解決了均相Fenton氧化技術在應用中存在的諸多問題，深受專家學者的青睞。如張必憲等研究了酸性橙Ⅱ在β-FeOOH/H2O2非均相體系中的降解效果，其大去除率為97.82%。李麗華等將Fe3O4負載于三維石墨烯上得到了Fe3O4/3DGN非均相催化材料，用于酸性紅B染料的降解，在優化反應條件下染料的脫色率為95.64%。Khataee等研究發現，天然黃鐵礦(NP)顆粒流化床-Fenton氧化酸性黃36的脫色率可達92%。基于固體催化劑的非均相Fenton催化氧化技術是近年來Fenton氧化技術的研究熱點，其關鍵是開發高效、可循環利用的催化劑。