【摘要】本文簡述了顏料廢水的特點,以及顏料廢水處理的三種主要的方法,化學處理法、物理處理法和生物處理法,并對三種方法的優缺點進行了總結。最后,對顏料廢水的處理做出了總結。

【關鍵詞】顏料廢水，處理工藝，廢水處理

難降解有機物的去除和色度問題是顏料廢水最為突出的問題,因此,化學法、物理法以及生物法是國內外主要采用的處理顏料廢水的方法。所有這些方法的去除機理不外乎兩種:第一,使發色的物質得以破壞,以達到降解有機物和脫色的目的;第二,將發色的物質進行富集,然后再去除分離。

顏料的結構較復雜,種類繁多,其生產的工藝復雜,中間體的品種繁多,尤其是生產過程中污染物排放量大,副反應比較多,一些顏料廢水中含有漏濾產品、雜質、副反應以及未反應的物質等,通常有機物的含量都比較大,因此,顏料廢水的水質不穩定、性質穩定、COD高、PH變化大以及色度高。顏料廢水的以上特點造成了顏料在廢水治理領域的難點。目前,國家投入了大量的資金對顏料廢水進行了治理。

一、化學處理法

化學處理方法的種類很多,常見的化學處理方法有芬頓試劑法和臭氧氧化法。

1、芬頓試劑法

Fenton試劑法是一種經常用的化學處理法,具有操作簡單、處理效果好、有機物去除率高、反應速度快等優點。可是,在運輸過程中,由于H₂0₂易分解導致處理費用高、造成氧化效率較低等問題。

Fenton試劑是一種強氧化劑,其利用的是過氧化氫和亞鐵離子的組合。能夠對難生物降解的有機物質進行處理。在一次Fenton試劑法對顏料廢水進行深度處理的實驗中,該廢水初始的H₂O₂/Fe²⁺為4:l、pH為7、H20投加量為0.05mol/L,經過3.6h后,顏料廢水的H₂O₂的利用率比較高,且COD的去除率也比較高,其值高達80.2%。

2、臭氧氧化法
臭氧氧化法是一種高級氧化技術,目前,臭氧氧化法被用來去除顏料廢水中難降解的有機物質和顏料廢水的色度。在對臭氧氧化降解顏料廢水的實驗中發現,經過1h的臭氧氧化,對濃度為200mg/l的直接綠染料廢水中COD去除率達到78%,且經過對分散藍染料臭氧氧化0.5h后,其可生化性得到很大的提高。

臭氧氧化法的優點主要在于氧化能力很強,對去除無機物和有機物、殺菌、脫色等都有明顯的效果;操作和管理都較方便:不會造成二次污染。其缺點在于處理成本比較高,而且造價也很高。

二、物理處理法

1、混凝法

混凝法被認為是最經濟、最有效的脫色技術之一。對硫化染料、還原染料、分散染料非常有效。目前,主要有混凝氣浮法和混凝沉淀法,采用的混凝劑可以分為有機和無機兩大類,無機混凝劑大多以鐵鹽和鋁鹽為主,其中價格最低的是硫酸亞鐵,吸附性能最好的是堿式氯化鋁,有機絮凝劑的應用逐漸的增加,和無機絮凝劑相比較,其產生的淤泥體積小、投藥劑量小、PH范圍寬、脫色效果好等優點,但是由于其價格高而使其廣泛的使用受到限制。

混凝法的優點主要在于處理量大、對疏水性染料的脫色效率高、工程投資低。缺點是對COD的去除率低,對親水性染料的脫色效率低、并且投加藥的條件隨著水質的變化而變化,另外,影響該方法的推廣應用的主要原因在于脫水處置困難且生成大量的泥渣。

2、吸附法
吸附法是將黏土、活性炭等多孔性物質的顆粒或者粉末與廢水混合,或者使廢水通過由其顆粒狀物質組成的濾床,使廢水中的污染物質被過濾去除或者被吸附在多孔物質的表面上。在實驗室的一項測試中,采用煤渣作為吸附劑對酸性橙I模擬廢水進行吸附脫色處理,結果表明,在最佳條件下,脫色率高達97%以上,最佳條件為:煤渣用量為20g/L,過120目篩的煤渣,吸附時間為2h。其缺點是由于泥渣的產生量比較大,并且進一步處理的難度大。

三、生物處理法

1、厭氧生物處理法

厭氧生物處理法不僅僅對結構復雜的有機物能夠進行降解,而且能去除部分有機物,使其可生化性提高。在對厭氧法處理染料廢水進行實驗研究表明,厭氧法對所研究染料廢水的處理效果比較好。進水色度500倍、COD為1l50~1300mg/L的染料廢水,在厭氧段停留6~10h后,色度降到50~100倍,對COD的去除率達到60%以上。厭氧處理法污泥生成量小,能耗較低。可是,厭氧處理法容器體積大、停留時間長、代謝慢。

2、好氧生物處理法

好氧生物處理法是在有氧的條件下,通過氧化還原、活性污泥的吸附等過程把有機物質氧化成為CO₂和H₂O。在對SBR處理法處理顏料中間體高濃度有機廢水進行了研究,研究結果表明,當pH為7.0~8.5,SBR的周期為8h,MLSS為2~4g/L,進水COD為1.2g/L時,COD的去除率可達70%左右。好氧法對顏料廢水的COD去除效果較明顯,但是,由于污泥的產量大,給后續處理帶來了困難。

3、缺氧-好氧工藝生物聯合處理

顏料廢水的可生化性差,降解難度大,并且廢水中含有“三致”或者有生物毒性的有機物質,采用好氧處理的主要問題是COD和色度的去除效果均較差。目前,對于該種情況,物化(混凝)+缺氧+好氧工藝被廣泛的使用,并且效果明顯。COD含量高、色度高、難降解的顏料廢水首先經過簡單的物化處理去除部分膠態分散系和粗分散系污染物質,再用兼氧的水解酸化作用來降解剩余的部分高分散系污染物和膠態分散系污染物,使它們成為容易被降解的小分子物質,使廢水的可生化性提高,隨后,再利用好氧生化系統降解小分子物質,從而使其無害化。

生物處理法具有成本低、處理量大、應用范圍廣等優點,但是,對處理顏料廢水也有一定的缺陷,如微生物對溫度、pH值、營養物質等條件都有一定的要求,難適應顏料廢水毒性高、染料種類繁多、水質波動大等特點。但是存在COD和色度不容易達標、不易徹底凈化、占地面積較大等缺點,一般情況下,要和其他的物化方法配合使用。

四、結語
近年來,顏料廢水已經成為污染環境、制約工業發展主要的原因。因為其水質變化比較大,不同的顏料廢水對應著不同的水質,僅僅采用生物處理法、化學處理法、物理法對廢水的COD色度有一定程度的降低,但是效果還是不理想。由此可見,對顏料廢水采用單獨的處理方法很難達到要求。一直以來對顏料廢水的處理一直存在問題,還需要不斷地總結經驗、不斷地創新、不斷地實驗研宄。通過對處理的效果和經濟分析對比,選擇出較好的顏料廢水處理工藝,才能保護環境并且確保工業的可持續發展。