染料生物降解脱及印染废水fabro处理工艺研究.pdfVIP

摘 要 印染废水是纺织工业水污染的主要来源，不仅排放量大，色度高，成分复杂，生 物难以降解和污染程度高，而且部分染料具有毒性。随着化纤织物的发展和印染后整 理技术的进步，浆料、染料、洗涤剂、化学助剂和整理剂等难生物降解的有机物大量 进入印染废水，给废水处理增加了难度。现有的生物处理系统存在着处理效率低、剩 余污泥量大、水处理药剂用量大和运行费用高等问题。因此，对印染废水进行经济有 效地处理，日益成为当今环境保护的一大难题。由于水资源的日渐短缺和污染严重， 印染废水的处理已引起高度重视。开展染料和印染助剂在各种条件下的生物降解性能 研究和开发高效低费的废水生化处理系统具有重要意义，具有良好的社会效益和环境 效益。 本研究选取两大类具有代表性、结构不同的常用阳离子染料(阳离子红2GL、阳 红6BN、活性黄2GR、活性蓝BRF、活性黑BlackB)为研究对象，通过对这些染料 染色废水的污染物组分进行分析，采用呼吸法、基质去除法等方法对它们在好氧、兼 氧、厌氧等不同条件下的生物降解性能进行测试、分析和评价；建立并研究了印染废 水FABR／O(FacultativeAnaerobicBaffled Reactor／Oxic)生化处理新工艺，通过试验， 对染料浓度、硫酸盐浓度和纯碱浓度和水力停留时间等主要运行参数进行处理工艺优 化，并进行了动力学参数研究；最后对阳离子红2GL和活性黄2GR的生物降解途径 利用UV-可见光谱、红外光谱和液质联用光谱等分析手段进行了初步探索。 1．本研究对印染废水的污染物组分进行分析，在所测试的21种染色助剂、活性 染料和阳离子染料中，只有螯合分散剂C一5000和匀染剂1227两种助剂和阳离子红6B 降解性差，其余染料和助剂都是难降解的有机物。棉漂染废水COD主要由原棉中的 各种伴生物、难降解的印染助剂所贡献，柔软剂COD在漂染废水总COD中所占的比 例最大，约57．5％，而色度主要由染料造成。腈纶织物染色废水中，废水总COD主 要由各种难降解的印染助剂贡献，去油纱剂、匀染剂和柔软剂等助剂的COD所占的 比例最大，约70％左右，而色度主要由残余染料造成。 2．城市污水处理厂的活性污泥对所研究的两类染料的生物吸附都符合Freundlich 吸附等温式。活性污泥对阳离子染料有很好的吸附性能，随着吸附时间的增加，溶液 中残余染料的浓度降低，吸附率增加，主要以离子吸附为主。活性污泥对活性染料是 B基本不吸附。 化学吸附和物理吸附综合作用的结果，吸附量低。对活性黑Black 3．在好氧条件下，所实验阳离子染料的脱色率较高，污泥浓度的增加对提高阳离 子染料的脱色率无明显影n向。共代谢基质醋酸的浓度和染料浓度的增加对阳离子红 2GL、阳离子红GTL、阳离子艳蓝2RL、碱性绿的脱色率的影响不明显，这几种结构 阳离子染料的生物脱色是吸附和后续生物降解共同作用的结果。阳离子红6B能与醋 酸产生共代谓}作用而随醋酸浓度提高，脱色率增加。 活性染料的好氧脱色率是随降解时间、污泥浓度和葡萄糖浓度的增加而增加。染 B 料浓度增加，各染料的脱色率降低。好氧污泥对具有双偶氮键结构的活性黑Black 的降解性能力差。由活性污泥对活性染料的吸附率很小的结论，可以推断活性染料的 生物脱色作用主要是微生物降解的结果。在所试验的硫酸钠浓度(2％)范围内，硫 酸钠对活性红6BN的生物脱色没有不利影响，适量加入硫酸钠，还有助于活性染料 的生物脱色。 在厌氧条件下，所试验的阳离子染料和活性染料在200mg／L浓度下都可以用生活 污水处理厂的厌氧污泥处理，有很好的厌氧可生物降解性，脱色效果明显。阳离子染 料厌氧脱色后没有明显的重新着色现象；而双偶氮活性染料未驯化污泥厌氧脱色后有 重新着色现象。高浓度(500mg／L)活性染料在没有易降解基质葡萄糖的情况下，生 物降解和脱色受到一定程度的抑制。 在兼氧条件下，所试验的阳离子染料具有良好的脱色性能。活性染料的兼氧脱色 性能差异较大，单偶氮键染料较双偶氮染料容易脱色。阳离子染料兼氧生物脱色性 能大大高于活性染料，脱色率高且需时间短；而阳离子染料的CODc，去除率则较活 性染料低。两类染