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污水处理指标——色度详解

所属分类:行业新闻    发布时间: 2020-10-16    作者:
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污水处理后的色度经常困扰着很多污水处理人员,因为工艺没有考虑色度的去除,所以色度高时很让人头疼!引起污水色度的因素主要有物质的光折射和水中存在带色物质两种。光的折射除了视角上的污染外,并不会造成水质污染。而水中存在带色物质就不同了,其污染程度由水中污染物所决定。

 

1、污水出水色度超标的原因


天然水一般呈现浅黄、浅褐或黄绿色,这些颜色主要是动植物死亡、腐化于水中所引起的,主要含有机物、无机物。而工业废水或生活污水中的色度则更多的是由于水中存在带色物质所引起的。特别是染料废水,由水中的可溶性、非可溶性色素在水中分散而使水质呈现所带色素颜色。另外水中存在金属等带色物质都可能使废水呈现该金属颜色。这些废水的颜色由所含污染物的量决定的色度高低。


几种典型的污水色度的机理


1. 染料污水生化后发色机理


染料废水的颜色取决于其分子结构。按Wiff发色基团学说, 染料分子的发色体中不饱和共轭链( 如- C= C- 、- N = N - 、- N = O)的一端与含有供电子基(如- OH、- NH2)或吸收电子基(如- NO2、>C = O ) 的基团相连, 另一端与电性相反的基团相连。化合物分子吸收了一定波长的光量子的能量后, 发生极化并产生偶极矩, 使价电子在不同能级间跃迁而形成不同的颜色。


一般来说, 染料分子结构中共轭链越长, 颜色越深; 苯环增加, 颜色加深; 分子量增加, 特别是共轭双键数增加,颜色加深。而生化无法将其破链破环所以导致显色基团随水流出。


2. 一般污水生化后发色机理


发色物质中不带苯环的碳氧化合物(如羧酸、酯、酮和醛等)、芳香族化合物和含氮碳氧化物含量较多。它们的分子结构中含有烯键、羧基、酰胺基、磺酰胺基、羰基、硝基等生色团,并且含有-NH2、-NHR、-NR2、-OR、-OH、-SH等助色团。它们之间相互作用。造成生化出水色度仍然很高。


此外。这些基团又都是极性的。使出水中有机物易溶于水。在水中发生高度的分散作用,从而生成难于脱色的水溶液或胶体溶液。


3. 煤气化废水发色的机理


煤气化废水经生化处理后又存在色度很高的特点。因含各种生色团和助色团的有机物,如3-甲基-1,3,6庚三烯、5-降冰片烯-2-羧酸、2-氯-2-降冰片烯、2-羟基-苯并呋喃、苯酚、1-甲磺酰基-4-甲基苯、3-甲基苯并噻吩、萘-1,8-二胺等。


2、污水脱色技术的汇总


从目前应用的废水处理技术上看,能有效去除废水色度的方法有吸附法、混凝法、生物法、膜分离法、化学氧化法以及电絮凝法等。


1、吸附脱色


吸附脱色技术是依靠吸附剂的吸附作用来脱除色度。通常采用的吸附剂包括可再生吸附剂如活性碳 、离子交换纤维等和不可再生吸附剂如各种天然矿物(膨润土、硅藻土)、工业废料(煤渣、粉煤灰)及天然废料(木炭、锯屑)等。目前用于吸附脱色的吸附剂主要靠物理吸附,但离子交换纤维、改性膨润土等也有化学吸附作用。


2、絮凝脱色


混凝脱色是利用絮凝剂絮凝废水中的成色物质沉淀而进行脱色。


絮凝脱色技术,投资费用低,设备占地少,处理量大,是一种被普遍采用的脱色技术。


无机混凝剂包括金属盐类和无机高分子絮凝剂。广泛使用的金属盐类有铝盐和铁盐;无机高分子絮凝剂是在传统的金属盐絮凝剂的基础上发展起来的一类新型水处理药剂,具有适应性强、无毒,并可成倍提高效能而相对价廉等优势,受到了迅速发展和广泛应用。


有机高分子絮凝剂,聚丙烯酰胺(PAM)的应用最多,它有非离子型、阳离子型和阴离子型三种。


3、氧化法脱色


包括化学氧化、光催化氧化和超声波氧化。虽然具体工艺不同,但脱色机制却是相同的。化学氧化是目前研究较为成熟的方法。氧化剂一般采用Fenton试剂(Fe2+-H2O2)、臭氧、氯气、次氯酸钠等。化学氧化法脱色是指用氯、ClO2、O3、H2O2、HClO4及次氯酸盐等的氧化性,在一定条件下使废水中的发色基团发生断裂或改变其化学结构,从而达到废水脱色的目的。


4、生物法脱色


生物法脱色是利用微生物酶来氧化或还原有色分子,破坏其不饱和键及发色基团来达到脱色目的。


5、电化学法脱色


电化学法是通过电极反应使废水得到净化。根据电极反应方式划分,电化学方法可细分为内电解法、电絮凝和电气浮法、电氧化法。最著名的内电解法是铁屑法。


6、膜分离法脱色


在废水处理领域中,膜分离法是用人工合成或天然的高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对水中污染物进行选择性分离,从而使废水得到净化的技术。