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二氧化氯在印染废水处理中的应用进展

浏览次数:129  更新时间:2018-06-20


二氧化氯在印染废水处理中的应用进展
    

摘要:综述了二氧化氯在印染废水处理中的应用。结果表明,二氧化氯用于印染废水处理具有工艺简单、操纵方便、投资少、效果好等优点。应在我国大力发展二氧化氯的生产并促进其应用。

关键词:二氧化氯 印染废水 应用

1 前言

印染废水是我国目前主要的有害、难处理产业废水之一,主要污染物有染料、浆料、助剂、纤维杂质、油剂、酸碱以及无机盐等。其特点是废水量大、水质复杂、有机物浓度高、难生物降解、色度深、水质变化快而无规律等特点,其中尤以染料的污染最为严重。其残存的染料组分即使浓度很低,也会造成水体透光率降低,导致生态环境的破坏。

目前国内处理印染废水多以生化法为主,有些也辅以化学法,但普遍存在处理投资用度大、运行本钱高、处理效果不佳、色度往除困难等缺点。在此基础上,采用物理和化学处理法的研究也比较多[1]。通过混凝沉淀[2]、化学氧化[3]、吸附[4、5]及膜技术[6]等均可往除一定的COD和色度,其中氧化法对往除色度最为明显。但由于氧化副产物(如有机卤代物和环氧化合物)或者运行用度等题目使氯和臭氧的使用受到了限制。二氧化氯作为一种具有强氧化性和氧化过程中很少有有机卤代物产生的氧化剂[7],在水处理的氧化消毒及造纸、纸浆产业的漂白等行业已经广泛使用。近年来人们对新型氧化剂ClO2在处理废水方面进行了研究,并有用ClO2直接处理印染废水的报导。本文对二氧化氯在印染废水处理中的应用研究的现状、作用机理及发展趋势作一综述和探讨。

2 ClO2的性质及其脱色机理

2.1 ClO2的性质

ClO2是一种类氯性气体,溶于水后随浓度的进步颜色由黄绿色变为橙红色。在20℃、大气压力下,水中二氧化氯的质量浓度为70mg/L。二氧化氯气体在室温条件下可压缩为液态,密度为214kg/L,沸点11℃,熔点-59℃。ClO2极不稳定,易挥发,易分解,一般需将ClO2先制成稳定性水溶液,在使用现场再配以酸性活化剂后使用或采取ClO2发生器现场发生直接投加。用于饮水和污水处理时,二氧化氯以溶液形式使用。

2.2 ClO2的脱色机理

ClO2处理印染废水主要是氧化破坏染料的发色基团和助色基团,达到明显的脱色效果。在一定条件下,二氧化氯可与DPD(N,N-二乙基对苯二胺),甲酚红(邻甲酚磺酞),氯酚红(二氯磺酞),酸性靛蓝(5,5-靛蓝二磺酸盐或靛蓝三磺盐),丽丝胺绿B(芳甲烷染料),罗丹明B(四乙基罗丹明)和亚甲蓝等显色剂发生脱色反应。酸性靛蓝在pH<4时,可以与氧化剂二氧化氯发生断键反应,而天生稳定化合物靛红C8H5NO2。二氧化氯除与酸性靛蓝等染料发生反应外,还与很多直接染料和活性染料反应,而使染料褪色。利用二氧化氯的这一性质,可将二氧化氯用于处理印染废水。目前,利用二氧化氯来处理印染废水已得到一定的进展,尤其在脱色方面往除率高,因而是具有广阔的推广应用远景的。

3 二氧化氯在印染废水处理中的应用

3.1 直接处理印染废水

王福祥等人[8]曾在南京市大厂区麒麟华洋印染公司进行试验,通过用二氧化氯处理印染废水,脱色率和COD往除率分别达到9715%和8013%,处理后的废水指标完全符合国家排放标准。

林大建[9]利用二氧化氯作为强氧化剂对漂染废水中的有机物进行氧化分解,试验结果表明:对C0D的往除率>78%,对色度的往除率>95%,水的循环利用率可达72%。

邓丽等人[10]利用ClO2进行印染废水的脱色试验结果表明:2种活性染料(活性艳红X-3B、活性艳红K-2BP)的模拟废水均极易被ClO2氧化脱色,当染料与二氧化氯的质量浓度比为1∶0124时,两种活性染料的脱色率均可超过90%;在二氧化氯的量足够时,脱色率与染料的初始浓度基本上没有关系;活性艳红X-3B的脱色率随pH的变化增幅较小,而活性艳红K-2BP的脱色率随pH的变化增幅很大,pH在7~10这一范围脱色率最高;二氧化氯与染料之间的反应速度较快,反应15min可基本完成;温度对活性艳红X-3B影响不大,但对活性艳红K-2BP的脱色反应有较大的影响。


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