印染廢水用臭氧發生器脫色的效果

在化學飛速發展應用的年代，因此造成的污染也是相當嚴重，所以國家制定標準要求工廠生產后產生的廢水，污物，等都必須經過處理才能排放或回收，所以許多企業都建起來自己的污水處理站，眾所周知，污水處理的一個非常繁鎖的行業，中途會有許多程序，有的COD，BOD,脫色，毒素，細菌，病毒，水中雜質等需要經過許多道程序才能完成水質處理，故而在應用當中不能缺少氧化劑--臭氧發生器?！?/p>

紡織印染廢水是一種水量大、色度高、組份復雜的廢水，水質變動范圍大，廢水中含有染料、漿料、助劑、酸、堿、纖維、雜質及無機鹽等。染料結構中胺基化合物及銅、鉻、鋅、砷等重金屬元素具有較大的毒性。目前染色加工過程中的10—200／0的染料排入廢水中，嚴重污染環境。隨著染料工業的發展和印染加工技術的進步，染料結構的穩定性大為提高，給脫色處理增加了難度。目前印染廢水的脫色問題已成為國內外廢水處理中急需解決的一大難題。選擇一種簡單經濟有效的處理方法成為印染廢水脫色的研究重點。多數印染廠采用化學處理與生化處理相結合的方法，但普遍存在于印染廢中的偶氮染料穩定性高、水溶性大，是一種難降解的有機物，傳統的化學氧化法和生物法難以取得令人滿意的效果。臭氧的氧化性極強，在自然界中其氧化還原電位僅次于氟，常用于工業廢水的殺菌消毒、除臭、脫色等，其作為一種高級氧化技術近年來被用來去除染料和印染廢水的色度和難降解有機物。

臭氧發生器產生臭氧的氧化對染料品種適應性廣、脫色效率高，并降低其COD、BOD值，同時03在廢水中的還原產物以及過剩03能迅速在溶液和空氣中分解為02，，不會對環境造成二次污染。因此0 3脫色技術具有一定的工業化應用前景。目前臭氧氧化的主要缺點是運行費用相對偏高。因此，采用臭氧氧化法脫色可作為生物處理的預處理，結合生物處理可降低運行費用。

1、廢水的臭氧氧化處理機理

臭氧是良好的氧化劑，在處理印染廢水時，臭氧與簡單或復雜的有機物反應后得到一些相同的產物，這些產物很容易生化降解，而且沒有明顯的毒性。臭氧不僅能氧化水中的無機物，如CN一、NH，等，而且能氧化難以生物降解的有機物，如芳烴化合物等。臭氧化反應的途徑有兩條：一是臭氧通過親核或親電作用直接參與反應；二是臭氧在堿等因素作用下，通過活潑的自由基(主要有一0H)與污染物反應。臭氧能與許多有機物或官能團發生反應：C=C、C三C，芳香化合物、雜環化合物、碳環化合物、=N— N、=S、C三N、C—N、C— Si、一0H、一sH、一NH，、一CHO、一N=N一等。臭氧破壞和去除廢水中污染物的作用已被廣泛研究，對有機物臭氧化的產物也進行了一些研究。研究表明，臭氧化產物主要是一元醛、二元醛、醛酸、一元羧酸、二元羧酸類有機小分子。

氧化反應：

1.1 奪取氫原子，并鏈羰基化，生成醛、酮、醇或酸；芳香化合物先被氧化為酚，再氧化為酸。

1.2 打開雙鍵，發生加成反應：

1.3 氧原子進入芳香環發生取代反應，臭氧也是良好的脫色氧化劑，對于含水溶性染料廢水如活性、直接、陽離子和酸性等染料，其脫色率很高；對分散染料也有較好脫色效果；但對其他以懸浮狀態存在于廢水中的還原、硫化和涂料，脫色效果較差。Matsui等的研究結果表明偶氮染料更易于被臭氧氧化脫色。臭氧用量與偶氮基團數量有關，如對于0．1mol／1的直接紅2S、直接黑2S，其需臭氧量分別為80、130mol／1。臭氧氧化也可以與其它處理技術結合應用。

2. 影響因素

　臭氧一經溶解在水里，會出現下列兩種反應：一一種是直接氧化，它是較緩慢的且有明顯選擇性的反應；另一種則是在水中羧基、過氧化氫、有機物、腐殖質和高濃度的氫氧根誘發下自行分解成羧基自由基，間接地氧化有機物、微生物或氨等。后一種反應相當快，且沒有選擇性，另外還能將重碳酸根氧化成重碳酸和碳酸。這兩種反應后一種反應更強烈，氧化能力更強。由于氫氧根和有機物能誘發臭氧自行分解成羧基自由基，所以低pH值條件下有利于臭氧直接氧化反應，而高pH值和有機物含量高的條件下則有利于羧基自由基的間接氧化反應。臭氧的自行分解率在很大程度上取決于pH值、溫度、UV值、臭氧濃度以及水中存在的其它可去除物。臭氧的濃度、溫度和接觸時間：一般來說，臭氧對直接染料、酸性染料、堿性染料、活性染料等親水性染料的脫色速度較快，效果較好因此，為達到對某種染料期望的去除效果，必須增加臭氧的投加量。臭氧的氧化能力還取決于廢水的臭氧化速度，溫度越高，氧化速度越快，所用時間縮短。在常溫下，用30rain的氧化接觸時間足以將水中3-4mmol／L的染料去除50％。

3. 混凝處理

Lin．S．H研究表明，對含低濃度染料的印染廢水，臭氧化可以有效地去除水中的色度和渾濁度，但對含中等和高濃度染料的印染廢水，應用臭氧化~n PAC絮凝處理，則可以強化臭氧處理效果。臭氧與絮凝過程連用可以將去除率提高到70％，降低化學除色藥劑費用30％。德國Ochtrup水處理廠中，印染廢水經臭氧化處理12min后，染料COD值降低60-一80％，AOX降低60％，聚乙烯醇的濃度降低50％，從而使此前不能通過生物降解的物質得以部分氧化，利于下一步的生物處理。

4 .活性炭吸附

活性炭具有良好的吸附性能和穩定的化學性質，是最常用的一種吸附劑?；钚蕴课椒ㄟm用于被臭氧氧化脫色后廢水的深度處理。但是，由于活性炭再生系統操作難度大，裝置運行費用高，應用受到限制。臭氧生物活性炭對有機物的去除包括三個過程：臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解。即在對有機物的去除上，先發揮臭氧的強氧化能力，將有機物氧化成可被生物降解的小分子有機物，接著利用活性炭良好的吸附性能將其吸附，再由吸附在活性炭上的生物對吸附的有機物進行生物降解，而臭氧分解后產生的氧，提高水中的溶解氧，使水中溶解氧常呈飽和狀態或接近飽和狀態，又為活性炭處理中的生物降解提供必要條件。這一臭氧與顆?；钚蕴繛V池相結合的臭氧生物活性炭凈水處理工藝

　5. 廢水臭氧化的發展前景

臭氧處理技術的發展可從兩方面來看：一是臭氧作為預處理或后處理，與其他處理方法的聯合使用，如絮凝、氣浮、生化等；二是臭氧處理單元自身的發展，如光催化、金屬催化氧化等。臭氧與其它處理方法聯合的工藝流程有很多形式，

如：①O +生化(活性污泥、生物活性碳法)；

②O +絮凝+膜處理；③O +膜處理；④O +氣浮(吹脫)；⑤O +活性碳吸附；⑥O +絮凝+O 。臭氧處理單元自身有以下幾種形式：①O，；②O，+／H，O，；③O ／H，O，／UV；④0 ／UV；⑤O ／固體催化劑(固體 f{二劑如活性炭、金屬及其氧化物)；⑥用先進的臭氧+超聲強化+生化處理工藝，去除偶氮染料脫色效果好，有機物去除率高，能有效地處理高濃度PVA褪漿污水。

6.結論

6.1臭氧是一種強氧化劑，能與廢水中大多數有機物、微生物迅速反應，可去除廢水中難以生物降解的有機物，如芳烴化合物等污染物，并降低其COD、BOD值，同時還可起到脫色、除臭、殺菌的作用。

6.2 在堿性條件下，臭氧對廢水的脫色效果好，隨初始pH值的升高，脫色速度明顯提高。臭氧的投加量、接觸時間、溫度、光照、催化劑等，對氧化反應和脫色率影響大。

6.3 臭氧化能改善印染廢水的可生化性，臭氧作為印染廢水預處理或后處理，與其它處理方法聯合使用，效果更佳。

6.4 臭氧發生器應用于印染廢水的應用，在現場使用已經非常多，在配合其它設備的使用后，可以達到國家排放標準、