高色度污水的處理方法及工藝流程
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高色度污水的處理方法及工藝流程
水質的色度是對天然水或處理后的各種水進行顏色定量測定時的指標，也是衡量水體干凈與否的一個重要指標，天然水一般呈現淺黃、淺褐或黃綠色，這些顏色主要是動植物死亡、腐化于水中所引起的，主要含有機物、無機物，而工業(yè)廢水或生活污水中的色度則更多的是由于水中存在帶色物質所引起的，特別是染料廢水，由水中的可溶性、非可溶性色素在水中分散而使水質呈現所帶色素顏色，另外水中存在金屬等帶色物質都可能使廢水呈現該金屬顏色，這些廢水的顏色由所含污染物的量決定的色度高低，對于色度的去除，我們一般首先考慮色度的成因，再考慮該色度成因對生物處理的影響進行工藝的設計，終根據自身水質分析脫色的工藝選取。
一、色度成因分析
根據引起水體色度的物質物理性質，可以將水體顏色分為表色和真色兩種，表色是指沒有去除水中懸浮物的水體顏色，而真色則是由于水中溶解性物質引起來的，也就是去除水中懸浮物后的顏色，通常我們所提到的色度所指的就是真色，一般引起水體色度升高的原因有可能是有機物，也有可能是金屬離子或者是螯合物。
(1)有機物
通常認為高色度污水來源于染料生產和印染行業(yè)，因為染料生產基本原料是苯系、奈系、蒽醌系以及苯胺、硝基苯、酚類等，其實這種認識是片面的，在制藥廢水、木糖生產廢水、色素生產廢水、酶制劑生產廢水、山梨醇生產廢水、造紙廢水、部分有機化工廢水中，廢水都是有色度的，而且其色度的變化隨著污水處理單元的變化而變化，比如厭氧出水顯深青色，到了好氧處理出水卻變成了紅色或紅褐色等等，這主要與有機物在結構組成上所包含的發(fā)色基團和助色基團有關，所謂發(fā)色基團是指含有共軛雙鍵或共軛大鍵，可吸收紫外光以及可見光區(qū)域內不同波長的光波而發(fā)色的基團，發(fā)色基團有可能包括：-C=C-、-C=O、-CHO、-N=O、-NO2、-C=S、-C=N-、-N=N-、芳環(huán)和雜芳環(huán)等等，所謂助色基團，是指本身吸收波段在紫外區(qū)(短波段)，若將其接到共軛體系或發(fā)色基團上，則可使共軛鍵或者發(fā)色基團的光吸收波段移向長波方向的基團，廢水中的發(fā)色基有可能包括：-OH、-OR、-NH2、-SH、-Br和-CL等。
(2)金屬離子及螯合物
據很多資料顯示，水體里存在的某些過渡金屬離子及螯合物對水體色度的產生也有一定的影響，尤其在工業(yè)廢水中，水質波動性很大，隨機性強，很多時候廢水中含有Fe等金屬離子以及螯合物。
二、高色度污水對生物處理工藝的危害
(1)不易生化
高色度污水的排放致使廢水的COD濃度增高，至使BOD5/COD值較低，一般為0.2～0.4，不易生化，且曝氣池微生物對多變化的染料及染料中間體難以適應，對微生物產生不良影響。
(2)毒性很大
染料生產一般是芳香族化合物苯環(huán)上的氫被鹵素、硝基、胺基取代后生成芳香族鹵素化合物、芳香族硝基化合物、芳香族胺類化合物等，毒性都較大，如甲苯、硝基苯、苯胺等，染料廢水還經常含有重金屬毒物：銅、鉛、鋅、鉻、汞、氰離子等，據資料表明，一般活性污泥法和常規(guī)的生物反應器都難以將苯胺類化合物生物降解，而且苯胺類化合物還是其它化合物生物降解的抑制劑，表現出抑制作用。
(3)對曝氣池原生動物也有影響
在正常工藝運行狀態(tài)下活性污泥系統中，鐘蟲屬、累枝蟲屬、有肋盾纖蟲屬等占有很大優(yōu)勢，此時活性污泥發(fā)育正常，沉降性能及生物活性良好，出水水質較高，處理效果較好，據資料顯示，當高色度廢水流入曝氣池時，原生動物的反應敏感，其中容易受影響的是盾纖蟲屬。
三、污水色度的去除
去除污水的色度的機理，根據色度形成機理的不同可以分為兩類：
(1)對由有機物引起色度的脫色，其主要機理就是通過各種途徑打開其發(fā)色集團的共軛雙鍵或共軛大鍵而脫色;
(2)對由金屬離子或螯合物引起的色度的脫色，其主要機理就是去除金屬離子或螯合物。
目前常用的污水脫色的方法：
（1）吸附脫色
吸附脫色技術是依靠吸附劑的吸附作用來脫除色度。
通常采用的吸附劑包括可再生吸附劑如活性碳 、離子交換纖維等和不可再生吸附劑如各種天然礦物(膨潤土、硅藻土)、工業(yè)廢料(煤渣、粉煤灰)及天然廢料(木炭、鋸屑)等，目前用于吸附脫色的吸附劑主要靠物理吸附，但離子交換纖維、改性膨潤土等也有化學吸附作用。
（2）絮凝脫色
混凝脫色是利用絮凝劑
聚丙烯酰胺絮凝廢水中的成色物質沉淀而進行脫色，絮凝脫色技術，投資費用低，設備占地少，處理量大，是一種被普遍采用的脫色技術。
無機混凝劑包括金屬鹽類和無機高分子絮凝劑，廣泛使用的金屬鹽類有鋁鹽和鐵鹽，無機高分子絮凝劑是在傳統的金屬鹽絮凝劑的基礎上發(fā)展起來的一類新型水處理藥劑，具有適應性強，并可成倍提效能而相對價廉等優(yōu)勢，受到了迅速發(fā)展和廣泛應用。
有機高分子絮凝劑，
聚丙烯酰胺(PAM)的應用多，它有非離子型、陽離子型和陰離子型三種。
（3）氧化法脫色
包括化學氧化、光催化氧化和超聲波氧化，雖然具體工藝不同，但脫色機制卻是相同的，化學氧化是目前研究較為成熟的方法，氧化劑一般采用Fenton試劑(Fe2+-H2O2)、臭氧、氯氣、次氯酸鈉等，化學氧化法脫色是指用氯、ClO2、O3、H2O2、HClO4及次氯酸鹽等的氧化性，在一定條件下使廢水中的發(fā)色基團發(fā)生斷裂或改變其化學結構，從而達到廢水脫色的目的。
（4）生物法脫色
生物法脫色是利用微生物酶來氧化或還原有色分子，破壞其不飽和鍵及發(fā)色基團來達到脫色目的，目前多采用活性污泥、接觸氧化、生物轉盤等方法處理印染廢水。
（5）電化學法脫色
電化學法是通過電極反應使廢水得到凈化。根據電極反應方式劃分，電化學方法可細分為內電解法、電絮凝和電氣浮法、電氧化法，的內電解法是鐵屑法，其優(yōu)點有：
a.普遍性，脫色效率快，應用廣；
b.操作管理方便；
c.它是許多脫色方法的綜合，處理過程中污泥和浮渣較少；
d.處理費用較低。
(6)膜分離法脫色
在廢水處理領域中，膜分離法是用人工合成或天然的高分子薄膜，以外界能量或化學位差為推動力，對水中污染物進行選擇性分離，從而使廢水得到凈化的技術。
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