염료 생산의 다양성으로 내광분해, 내산화, 내생산화의 방향으로 발전하고 있어 염료 폐수 처리의 난이도가 높아지고 있다. 둘째, 색채는 높지만 구도는 복잡하다. 셋째, 수질량이 불안정하여 배출이 간헐적이다. 날염 폐수의 처리 목표는 일반적으로 COD 제거와 탈색이지만 탈색 문제는 더 어렵다.
탈색 처리 방법
3. 1 물리적 방법
3.1..1흡착법
흡착은 다공성 고체 물질을 이용하여 폐수에서 하나 이상의 물질을 제거하는 방법이다. 흡착 탈색 기술은 흡착제의 흡착작용에 의지하여 염료 분자를 제거한다. 흡착은 그 작용력에 따라 물리적 흡착, 화학 흡착, 이온 교환 흡착으로 나눌 수 있다. 현재 흡착 탈색에 사용되는 흡착제는 주로 물리적 흡착에 의존하고 있지만 이온 교환섬유와 개조성 팽윤토에도 화학흡착이 있다.
일반적으로 사용되는 흡착제는 활성탄, 이온 교환 섬유 등 재생 가능한 흡착제를 포함한다. 각종 천연 광물 (벤토나이트, 규조토), 산업폐기물 (석탄재, 연탄가루), 천연폐기물 (숯, 톱밥) 등 재생 불가능한 흡착제도 있습니다. 전통적인 흡착제는 활성 숯으로 높은 비 표면적 (500- 600 m2/g) 을 가지고 있다. 양이온 염료, 직접 염료, 산성 염료, 반응성 염료 등 수용성 염료에 대해서만 흡착 성능이 좋다. 활성탄은 물에 용해된 유기물 (분자량이 400 미만이다) 을 제거하는 데 매우 효과적이지만 물속의 콜로이드 소수성 염료는 제거할 수 없다. 폐수 BOD5 >: 500mg/L 이면 흡착법을 채택하는 것은 경제적이지 않다. 팽윤토는 물 처리에 있는 흡착제와 응고제로 날염폐수 탈색 분야에 광범위하게 적용되었다. 최근 몇 년 동안, 그것은 각종 복합팽창 토양, VS 형 섬유, 폴리스티렌 양이온 교환 섬유 등으로 만들어졌다. 물리적 흡착과 이온 교환 기능을 갖추고 있어 표면적보다 크고 이온 교환 속도가 빠르고 재생이 쉬워 양이온 염료 폐수를 분해하기 어려운 탈색 효과가 좋다. 일부 개조성 벤토나이트의 탈색 효과는 활성탄보다 훨씬 높다 [흡착제 (예: 흡착 및 응집 성능) 를 결합한 규조토 복합정수제 () 도 개발되었다. 발전소 연탄회를 이용하여 준비한 응집 성능을 갖춘 개조성 연탄회는 소수성과 친수성 염료 폐수에 대해 높은 탈색률을 가지고 있다. 또한 산업 폐기물 (예: 석탄 슬래그, 플라이 애쉬 등). ), 천연 폐기물 (예: 숯, 톱밥 등). ) 및 식물 짚 (예: 옥수수 속 등. ) 인쇄 및 염색 폐수에 일정한 흡착 효과가 있습니다.
흡착법은 생분해하기 어려운 방직 날염 폐수의 탈색에 특히 적합하다. 날염 폐수의 흡착 탈색 기술은 매우 효과적이고 경제적인 방법이다. 활성 숯 흡착 탈색 기술은 날염 폐수의 1 차 처리에는 적용되지 않으며 깊이 탈색 처리에만 사용할 수 있습니다. 활성 숯 처리 비용은 높고 재생은 어렵기 때문에 활성 숯 재생 기술은 연구 중인 과제이며, 그 중 생물재생은 연구의 중점 방향이다. 석탄과 난로 찌꺼기 흡착제 원료는 출처가 광범위하고 비용이 저렴하다. 그러나 날염 폐수 처리 후 2 차 오염이 있어 생화학법이나 모래여과에만 적합하다. 이온 교환 수지는 수용성 염료의 흡착에 특히 효과적이며 이온 교환 흡착제의 개발은 앞으로의 주요 발전 방향 중 하나이다. 저비용, 고효율, 지방조건에 맞는 신형 흡착재를 개발하는 것은 매우 유망한 기술이다. 흡착법과 다른 처리방법의 최적화 조합은 더 나은 탈색 효과를 얻을 수 있다. [5]
요약하자면, 흡착 탈색의 발전 방향은 두 가지 측면에 나타난다: ① 흡착 메커니즘에 따라 새로운 흡착제를 개발하고 찾는다. ② 기존 흡착제에 대한 개조성과 활성화를 통해 탈색 효과와 재생 능력을 높인다.
3. 1.2 한외 여과 탈색
한외 여과는 일정한 유체 압력 구동력과 구멍 지름이 20 ~ 200 μ a 인 반투막을 이용하여 고분자와 저분자를 분리하는 것으로, 초과여과의 본질은 필터링 과정이며, 막 표면의 구멍 지름은 주요 제어 요인이다. 이 방법의 장점은 부작용이 없어 재활용할 수 있다는 것이다. 일찍이 1970 년대 초에 사람들은 막 분리 기술로 날염 폐수를 처리하려고 시도했다. 현재 이 방법은 각종 염료와 첨가물을 제거하는 데 사용될 수 있다. 그러나 염료 혼합물을 분리하는 어려움 때문에
이 기술에서 반투막의 성능은 결정적인 역할을 한다. 재료의 경우, 막에는 동적 막, 섬유소 막, 폴리 설폰 한외 여과막, 전하 한외 여과막 또는 느슨한 역삼투막 [6] 이 포함됩니다.
(1) 동적 막 ZrO-PAA 동적 막은 처리 효과와 경제적으로 가능하지만 에너지 소비가 많아 물과 약제를 통한 재사용률이 88% ~ 96% 에 이른다.
(2) 섬유소 막. CA 막의 선택성은 막 표면과 다양한 염료의 상호 변질체 상호 작용에 따라 변하지만, 막 재료 자체는 여전히 내PH, 내온성 등에 결함이 있다. 섬유소막은 내산성 알칼리성, 내압성, 내온성 등에서 모두 CA 보다 우수하다. 섬유소 한외 여과막으로 날염 폐수를 처리할 때 염료 제거율은 97% 이상이며 물은 재활용할 수 있지만 역삼투에 필요한 고압 조작은 여전히 부족하다.
(3) 폴리 설폰 한외 여과막은 좋은 물리적 및 화학적 안정성 때문에 큰 응용 가능성을 가지고 있습니다. 섬유소 막 대신 폴리설폰 한외 여과막을 사용하면 고온 운행을 실현하고 염료를 회수하고 오염을 줄일 수 있지만 여전히 국가 배출 기준에 미치지 못한다.
(4) 전하 한외 여과막 또는 느슨한 역삼투막은 분리 성능이 역삼투와 한외 여과 사이에 있는 막을 묘사하는 데 사용된다. 전하 한외 여과막은 전하 그룹을 포함하는 화학 구조에 의해 정의되며, 느슨한 역삼투막은 물리적 구조에 따라 명명된다. 그들은 보통 막을 가리킨다. 소금 NaCl 의 유지율은 2 ~ 3% 에 불과하지만 분자량이 500 ~ 2000 인 물질에 대해서는 분리율이 높다. 동시에, 그것은 높은 물 흐름을 유지한다. 염료의 분자량은 일반적으로 이런 막의 차단 범위, 특히 이온형 염료에 딱 들어맞는다. 이 막은 저압 (10 kg/cm 2) 에서 작동할 때 뛰어난 내파, 내압 견고성, 내오염성 및 내온성을 갖추고 있어 전망이 넓다 [7].
3. 1.3 방사선 분해법
전리 방사선은 염료 수용액을 효과적으로 분해할 수 있으며, 방사선 기술은 다른 기술과 좋은 시너지 효과를 가지고 있다. 기존 오염물 처리 기술에 비해 방사선 기술은 상온 상압에서 진행되며 공예가 간단하고 2 차 오염이 없는 특징을 가지고 있어 유기오염물을 분해하기 어렵다는 독특한 장점을 가지고 있다. [8]
60CO 감마선으로 메틸오렌지와 활성염란색 KNR 수용액을 조사하다. 조사 후, 가시 광선과 자외선 영역에서 염료 수용액의 특성 흡수 피크는 흡수 선량이 증가함에 따라 거의 0 으로 감소하여 방사선 분해 반응이 염료 분자의 생색단을 손상시킬뿐만 아니라 염료의 유기 분자 구조를 파괴한다는 것을 보여줍니다. 탈색률과 COD 제거율은 흡수량이 증가함에 따라 증가한다. 과산화수소와 방사선은 시너지 효과가 있다. 같은 흡수량 하에서 탈색률과 COD 제거율은 과산화수소 농도가 증가함에 따라 증가한다. 용액의 초기 농도가 클수록 COD 제거와 탈색 효과가 떨어집니다. 산소의 존재는 염료 분자의 분해를 촉진시킬 수 있다. 같은 조사 조건에서 염료의 분자 구조가 다르기 때문에 염료의 방사선 분해 효과가 약간 다르다 [9].
방사선법은 유기물 제거율이 높고, 설비 공간이 작고, 조작이 간단하지만, 고에너지 입자를 생산하는 데 사용되는 설비는 가격이 비싸고, 기술 요구 사항이 높으며, 이 방법은 에너지 소비가 많고 에너지 활용률이 낮다는 특징이 있다. 만약 정말로 실제 운영에 투입된다면, 아직 많은 연구 작업이 필요하다.
3.2 물리적 및 화학적 방법
3.2. 1 응집법
날염 폐수 응집 탈색 기술은 투자 비용이 낮고, 설비 점유가 적고, 처리량이 많고, 광범위한 탈색 기술을 응용하는 기술이다. 모 날염 공장은 응결 탈색-공중폭기 생물 필터 공정을 이용하여 활성 염료 위주의 폐수를 처리한다. 원수인 CODcr 과 ss 의 평균 질량 농도는 각각 296,285MG/L, 평균 색도는 550 배, 해당 처리 후 수질지표는 각각 40,20MG/L, 6544 입니다.
날염 폐수에 사용되는 응고제는 여러 가지가 있는데, 대략 무기 응고제, 유기 응고제, 미생물 응고제의 세 가지 범주로 나눌 수 있다. 이 가운데 유기응고제는 천연 유기고분자 응고제와 합성유기고분자 응고제로 나뉜다. 날염 폐수의 수질이 복잡하기 때문에 무기단염 응고제는 수해 응집 과정에서 응집 효과가 우수한 형태를 완성하지 못하고 사용량이 많아 응집 효과가 떨어진다. 무기고분자 응고제는 폐수에서 떠다니는 염료의 대부분을 잘 제거하지만 분자량이 작고 수용성 염료가 콜로이드를 형성하기 어려운 폐수는 처리하기가 어렵다. 유기고분자 응고제는 수용성 염료 등 폐수에 대한 탈색 성능이 우수하지만 단독으로 사용하는 효과가 좋지 않아 유독물질이 생기기 쉽다. 따라서 값싸고 독이 없고 효율적인 신형 유기응고제를 개발하는 것이 응고학의 주요 연구 방향 중 하나가 되었다.
복합응고제는 여러 가지 응고제의 장점을 동시에 발휘하여 응고법 경제가 날염폐수 처리에 적합하도록 할 수 있다. 유기응고제와 무기응고제를 함께 사용하면 유기고분자 응고제의 흡착 브리징 성능과 무기응고제의 전기 중화 능력을 충분히 발휘하여 처리한 물이 더 좋은 효과를 얻을 수 있다. 또한 전분 유도체, 리그닌 유도체, 카르복시 메틸 키토산 [1 1] 등 천연 고분자는 무독성, 원료가 광범위하고 가격이 저렴하며 생분해가 가능하다는 장점도 연구자들의 높은 관심을 받고 있다. 또한 미생물 응고제는 생명공학을 통해 미생물이나 그 분비물을 추출, 순수화하여 얻은 안전하고 효율적이며 자연적으로 분해될 수 있는 새로운 수처리제이다. 일반 응고제에 비해 고체액 분리, 침전이 적고 적용성이 넓다는 장점이 있어 미생물 응고제 연구가 오늘날 세계 응고제 연구에서 중요한 과제가 되고 있다 [12]. 결론적으로, 효율적이고, 독성이 없고, 무해한 환경 응고제는 날염 폐수 처리에서 광범위하게 응용할 수 있는 전망을 가지고 있다.
응고법은 염료 폐수를 처리하는 일반적인 방법이지만 용해성이 좋은 염료의 경우 처리 효과가 떨어지는 경우가 많습니다. 따라서 복합응고는 공업폐수 처리 기술 연구의 주요 내용과 발전 방향이 될 것이다. 실제 유출 요구 사항에 따라 적절한 사전 처리 및 사후 처리 방법을 채택하여 응집 기술 등의 기술의 장점을 충분히 발휘하여 종합 관리를 실현하여 날염 폐수 처리 효과를 높이고 처리 비용을 낮추는 데 중요한 의의가 있다.
그러나, 응고법 폐수의 탈색에는 여전히 몇 가지 문제가 있다: 대량의 진흙을 생산한다. 폐수의 수질차이가 크기 때문에 각 폐수 배치는 최적의 조건을 결정하기 위해 사전 실험을 해야 하므로 비용이 늘어나고 시간이 많이 소요됩니다. 과도한 양이온 응고제는 폐수에 대량의 질소 화합물을 만들어 물고기에 독성 작용을 하고 생분해와 질산화를 억제하기 어렵다. 과도한 응고제는 침전물의 재용해를 초래할 수도 있다. 탈색 효율이 낮아 배출 기준에 맞지 않는다. 따라서 실제 생산에서는 실제 유출 요구 사항에 따라 적절한 사전 처리 및 사후 처리 방법을 채택하여 응고 공정과 다른 공예가 함께 작동하는 장점을 충분히 발휘하여 종합 관리의 목적을 달성하고 날염 폐수의 처리 효과를 높이는 데 큰 의미가 있습니다.
3.3 화학적 방법
3.3. 1 전기 화학적 방법
전기화학법은 날염 폐수를 처리하는 또 다른 효과적인 방법이다. 전기화학법은 전기 응축, 전기부양, 용해성 전극의 음양극 간접 복원 H 를 통해 폐수 처리 목적을 달성하는 것이다. 전기화학법은 설비가 작고, 부지가 적고, 운영관리가 간단하고, COD 제거율이 높고, 탈색 효과가 좋다는 장점이 있지만, 에너지 소비가 높고, 비용이 많이 들고, 산소 분석 수소 부작용이 크다는 단점도 있다. 최근 몇 년 동안, 전기 화학 및 전력 산업의 발전과 많은 새로운 고 산소 수소 발생 전위 전극의 발명으로 전기 화학적 방법이 다시 한 번 주목을 받았다. 전극 반응 패턴의 분류에 따라 기존의 전기 화학 방법은 내부 전기 분해법, 전기 응집법, 전기 부선법, 전기 산화법으로 세분화될 수 있다.
내부 전기 분해는 폐수 중의 어떤 조를 이용하여 쉽게 산화되고, 어떤 조는 복원될 수 있는 폐수 처리 방법이다. 전도성 매체가 존재하면 전기화학반응이 자발적으로 진행되며 응집, 흡착, * * * 침전의 복합작용 [13] 이 있습니다. 가장 유명한 내해법은 철부스러기법, 즉 주철을 필터로 담그거나 날염 폐수를 통해 Fe 와 FeC 와 용액의 전위차를 이용하는 것이다. 전극반응은 화학활성성이 높은 새로운 생태인 H 를 발생시켜 날염 폐수의 각종 성분과 반응하여 염료의 색 구조를 파괴할 수 있고, 양극이 생산하는 새로운 생태인 Fe2+ 의 가수 분해물은 강한 흡착과 응집작용을 한다. 이 방법은 외부 전원을 필요로 하지 않고, 조작이 간단하고, 비용이 저렴하며, 매우 전도유망한 처리 방법이다.
전기부선은 철과 알루미늄으로 생성된 H2 를 양극부선솜으로 한다. 전기 응고법은 전극 반응으로 생성된 Fe2+ 와 Al3+ 를 이용하여 응집 탈색을 실현한다. 흑연과 티타늄판은 극판 전해 염료 폐수로 양극은 O2 또는 Cl2 를 생성하고 음극은 H2 를 생성합니다. O 산화와 H 복원을 통해 염료 분자를 파괴하여 탈색률을 98% 이상, COD 제거율은 80% 이상에 달했다.
국내 중점 연구는 전기화학과 다른 방법의 결합이다. 이 중 응집 복합상 신기술은 고색도 날염 폐수를 처리하는 데 사용되며 색도에 큰 영향을 미친다. >: 날염폐수 처리 10000 회 이후 탈색률은 99% 이상이며 CODCr 제거율은 75% 에 이른다. 외국에서는 Sb/SnO2, Ti/SnO2, Ti/RnO2, Ti/Pt 등 새로운 전극에 대한 연구가 많다.
고급 전기 촉매 산화 기술 (AEOP) 은 최근 몇 년 동안 발전해 온 새로운 산화 기술로, 처리 효율이 높고, 조작이 간단하며, 환경 친화적이기 때문에 주목을 받고 있다. 상온 상압에서 촉매 전극 반응을 통해 직접 또는 간접적으로 광기 자유기반을 생산할 수 있다. 내화성 오염물을 효과적으로 분해한다. 천무 등은 3 차원 전극 전기화학법으로 날염 폐수를 처리하는 실험을 실시했는데, COD 제거율은 74.7%, 색도 제거율은 93.3%[ 14] 에 달했다.
산화법
산화법은 날염 폐수 처리 방법의 일종으로 염료 분자 중 발색단의 불포화 이중결합을 산화하여 작은 분자량의 유기물이나 무기물을 형성하여 염료가 발색능력을 잃게 한다. 산화 방법은 주로 고온의 심도 산화, 화학산화, 광촉매산화 분해를 포함한다.
고온 심층 산화법은 주로 소각이다.
화학산화법은 날염폐수 탈색 처리의 주요 방법이다. 그 메커니즘은 산화제를 통해 염료의 불포화 발색기를 깨는 것이다. 펜톤 시약 (Fe2+-H2O2), 오존, 염소, 차염소산 나트륨은 흔히 사용되는 산화제이다. 일반적으로 사용되는 방법은 조합법과 촉매 산화법이다. 예를 들어 응고-이산화 염소 조합법의 장점은 ClO2 의 산화 능력이 HClO 의 9 배 이상이며 무염소 산화법으로 폐수를 처리할 수 있다는 점이다.
화학산화는 날염 폐수의 색도를 효과적으로 제거할 수 있지만 폐수에서 COD 를 잘 제거할 수는 없다. 이를 위해 일부 불완전한 산화법, 즉 부분 산화만 실시하여 유기물이 자유기 짝합을 통해 응결되어 제거되도록 하는 것이 제기되었다. 진옥봉 [16] 등은 실험을 통해 펜톤 시약 (Fenton Foundation) 으로 실제 공업 날염 폐수를 처리할 때 CODCr 제거율이 80% 이상인 것으로 나타났다. 탈색률이 95% 에 달하고, 처리비용은 1 1 17 위안 /m3 으로 실제 응용가치와 시장 전망이 우수합니다. 성이춘 [17] 연구에 따르면 염료 농도가 0.3g/l 에 달하는 수용성 염료 폐수가 2 분 만에 95% 까지 탈색된 것으로 나타났다.
동시에 태양에너지 기술의 발전과 발전에 따라 광촉매산화가 점점 더 중시되고 있다. 하금홍 [18] 나노 TiO2 분말을 이용한 날염 폐수의 광촉매 분해, 탈색률 96%, CODcr 제거율 86%, TiO 2 의 촉매 성능은 비교적 안정적이다. 재사용 가능합니다. 광촉매 산화 기술은 공예 설비가 간단하고, 조작조건이 통제하기 쉬우며, 처리비용이 낮고, 산화능력이 강하며, 2 차 오염이 없는 등 두드러진 장점을 가지고 있으며, 유기폐수 처리에서 광범위한 응용 전망을 가지고 있다. 그러나 현탁 시스템의 나노 TiO2 입자는 입자 크기가 매우 가늘어서 회수하기 어렵고 중독이 쉬우며 분산하기 어렵기 때문에 고급 부하 기술이나 광화학 반응기를 사용하여 촉매 효율을 높여야 한다. 나노 TiO _ 2 광촉매의 부하 기술은 대규모 실용화, 상품화 및 산업화에 중요한 현실적 의의를 가지고 있으며 향후 TiO _ 2 연구의 주요 방향 [19] 입니다.
결론적으로 산화법은 날염폐수 탈색의 좋은 방법이지만, 그 자체의 단점도 있다. 산화 정도가 부족하면 염료 분자의 발색단이 파괴되어 탈색될 수 있지만, 그 중의 대구는 여전히 제거되지 않았다. 염료 분자가 완전히 산화되면 에너지와 약제 소비가 너무 높고 비용이 너무 많이 들 수 있으므로 산화법은 일반적으로 산화-응집 또는 응집-산화공예를 채택한다. 산화-응집 공정은 산화를 통해 수용성 염료 분자의 소수성이나 양이온 염료 분자를 중성 또는 음전하로 만들어 응집 제거에 유리하다. 반대로 응집-산화 공정은 산화를 사후 처리 단계로 하여 날염 폐수에 남아 있는 색도와 COD 를 추가로 제거한다.
3.3.3 복원 방법
복원 과정에서 복원성 탈색제를 사용하여 직접 염료 폐수를 탈색하는 방법으로 주로 철분을 사용한다. 철분은 가공 중의 폐기물로 날염 폐수를 처리하는 데 쓰인다. 이 방법은 주로 전기 화학 반응에 기초한다. 철분은 철탄소 합금으로 폐액에 담근 후 무수한 작은 원전지를 형성한다. 전극 반응 생성물은 Fe2+, H2, OH 로 모두 높은 화학활성을 가지고 있어 폐수에서 염료 분자를 효과적으로 제거할 수 있다. 기타 복원제로는 보험가루 (+활성탄소), 아황산, 소금류가 있다. 홍 등 [2 1] 은 철분 내부 전기 분해를 통해 A/ O MBR 공정을 강화하여 날염 폐수를 처리한다. 유출 색도와 COD 제거율은 각각 90.0% 와 94.9% 이상에 달했다. 동영춘 [22] 등은 황 함유 환원제와 수소화물 발생제를 바탕으로 한 안정적인 2 액형 복원반응체계를 이용하여 직접 염료 염색 폐수를 처리하는데, 탈색제 사용량이 적고 반응 속도가 빠르며 탈색률이 높다는 장점이 있다. 복원법의 주요 단점은 분해산물에 독이 있어 반드시 두 차례 처리해야 한다는 것이다.
고급 산화법
고급 산화 공정 (AOPS) 은 유망한 방법으로 여겨진다. UV+H2O2, UV+O3 등과 같은 고급 산화 공정은 산화 과정에서 수산기 자유기 (OH) 를 생성하는데, 그 강한 산화성은 염료 폐수를 탈색시킨다. 아조 염료의 탈색에 매우 효과적이라는 것을 발견했습니다. O3 과 H2O2 가 증가함에 따라 고급 산화반응의 반응률이 증가한다 [23]. 실제 생산에서 일부 화학보조제를 첨가하면 탈색 효과가 향상되고, UV+H2O2 는 아조 활성 염료를 처리하여 발생하는 분해산물은 환경에 전혀 해롭지 않다. 최근 UV+H2O2 법에 의한 디클로로 트리아진 아조 반응성 염료의 탈색도 효과적이라는 사실이 밝혀졌다 [24].
산화제 O3 은 대부분의 염료에 좋은 탈색 효과를 가지고 있으며, 2 차 오염이 없고, 자외선의 도입은 산화를 가속화하고 탈색률을 높일 수 있다. 일부 학자들은 O3/UV 가 아조 염료에 좋은 탈색 효과를 가지고 있으며, UV 의 도입은 O3 이 용액에서 산화성이 강한 수산기 자유기반을 생산하는 것을 촉진한다. 후 등 [25] 에 따르면 초음파는 아조종 I 를 거의 분해할 수 없지만 O3 산화를 눈에 띄게 강화할 수 있다. O3 농도가 7 107mg/ L 일 때 80w 초음파를 첨가하는 것은 초음파와 O3 이 아조 팽창을 처리하는 최적의 조합이며 90% 탈색률을 충족하면서 48% 의 O3 을 절약할 수 있다. 그러나 현재 O3 으로 날염 폐수를 처리하는 비용은 비교적 높다. 새로운 오존 발생기를 개발하고 자외선이나 초음파에 연결하는 것은 오존이 염료 폐수 처리에서 보급되는 전제조건이며, 오존은 COD 제거에 이상적이지 않다.
고급 산화법은 환경오염이 적고 효과가 좋지만 처리 비용이 많이 드는 심각한 단점이 있어 널리 활용되는 것을 제한한다.
초음파 산화
날염 폐수의 초음파 처리는 초음파가 액체에서 국부 고온, 고압, 전단력을 발생시켜 물 분자와 염료 분자가 분해되도록 유도하고, 활성성이 매우 강한 수산기 자유기반을 만들어 대부분의 유기오염물을 산화시켜 응집을 촉진한다. 동시에, 초음파의 작용으로 전도가 강화되고, 초음파 공화는 국부 고온 고압을 생성하며, 히드 록실 라디칼에 의한 유기물의 산화 속도를 크게 향상시키고 분해 효율을 높일 수 있다.
초음파는 오존산화를 강화하여 아조 염료 폐수를 처리할 수 있다. 초음파 공화효과로 인한 고에너지 조건은 오존의 빠른 분해를 촉진하고 대량의 자유기반을 만들어 질소 염료를 탈색시키기 때문이다. 장가항시 구주 정교화공장은 초음파 공기 진동 기술에 따라 설계된 FBZ 오수 처리 설비를 이용하여 염료 폐수 [26] 를 처리하고 평균 제거율은 97.0%, 제거율은 90.6% 였다. 총 오염 부하 감소율은 85.9% 였다. 푸덕학 [27] 이 방법으로 알칼리성 호수 블루 -5B 를 함유한 날염 폐수를 처리할 때 COD 제거율은 90.2%, 탈색률은 98.3% 에 달했다. 유정 [28] 의 실험 결과 초음파와 마이크로전기장의 시너지 효과가 탈색률을 크게 높여 최적의 조건에서 색도 제거율이 96.6% 에 달하는 것으로 나타났다.
3.3.6 추출 방법
추출은 물에 용해되지 않지만 오염물을 잘 용해시키는 추출제이다. 폐수와 충분히 혼합한 후 오염물을 물과 용제에 따라 서로 다른 분배비를 이용해 오염물을 분리해 폐수를 정화한다. 폐수 중의 산성 염료는 혼합 아민 추출로 회수할 수 있고 음이온 염료는 이온 이온 추출법으로 긴 탄소 사슬을 통해 제거할 수 있다. 추출제는 수산화나트륨으로 재생될 수 있다. N235/ 등유 시스템으로 프탈산과 레시페놀을 추출하여 형광황색 폐수를 생산하는데, 그 COD 제거율은 9 1-98%, 색도 제거율은 99.8%[29] 에 달한다.
이온 쌍 추출은 폐수 탈색의 새로운 방법이다. 이 방법에서는 염색 잔여물이 불용성 유기용제와 함께 진동한다. 양상이 분리되면 수상은 무색으로 변하고 염료는 상층 유기상에 축적된다. 연료에 적어도 하나의 술폰산 기단이 함유되어 있거나 염료가 산성이어야 하는 한, 어떤 심도 염색 폐액도 이런 방식으로 탈색할 수 있다. 유기상은 여러 번 재사용 할 수 있습니다 [30]. 이온 이온 추출법의 장점은 액체 분리 과정이 간단하고 에너지 소비량이 낮다는 것이다. 반응성 염료의 경우 나트륨 소금과 칼슘 소금으로 형성된 가수 분해물만 처리해야 한다. 추출제는 재생성 없이 재사용할 수 있습니다 [3 1].
3.4 생물학적 처리 방법
생물법은 미생물 효소를 이용하여 염료 분자를 산화하거나 복원해 불포화 건반과 발색기단을 파괴하고 날염 폐수를 처리하는 방법이다. 생물법은 여전히 국내외에서 날염 폐수를 처리하는 주요 방법이다.
생물법의 단점은 미생물이 영양물질, PH, 온도 등에 대한 요구 사항이 있어 날염폐수 수질 변동이 크고 염료 종류가 많고 독성이 큰 특징에 적응하기 어렵다는 점이다. 점유 면적, 관리 복잡성, 색도 및 COD 제거율이 낮은 단점도 있습니다. 날염 폐수 생물 처리는 단일 응용에 적합하지 않으며, 사전 처리나 심도 처리로 사용할 수 있다.
3.4. 1 전통적인 생물학적 처리 기술
활성 오폐법은 날염 폐수를 처리하는 가장 흔한 생물법이다. 대량의 유기물을 분해하고, 일부 색소를 제거하고, pH 값을 조절하고, 운행 효율이 높고, 비용이 낮다는 장점이 있기 때문이다. 그러나 색도 제거는 종종 이상적이지 않기 때문에 조합 바이오메트릭 처리 기술은 현재 날염 폐수에서 흔히 사용되는 방법이다. 중국에서 가장 흔히 볼 수 있는 생물법은 표면 활성 진흙법과 접촉 산화법, 북풍 활성 진흙법, 제트 폭기 활성 진흙법, 생물 회전판법 등이다.
날염 폐수 처리에서 혐기성-호기성 공정의 독특한 분해 메커니즘은 국내의 광범위한 관심을 불러일으켰으며, 심층적인 연구와 응용을 통해 뚜렷한 효과를 거두었다 [32]. 건물 김생 등은 습산소-호기성 공정을 이용하여 날염 폐수를 처리하여 좋은 효과를 거두었다. COD 총 제거율은 90% 보다 크고 탈색률은 95% 보다 크다.
3.4.2 미생물 처리 기술 강화
방직공업의 신제품과 신기술이 발달하면서 날염 폐수에 수용성 염료, 반응성 염료, 화학 슬러리의 수와 종류가 계속 늘어나 날염 폐수의 생화학성이 크게 떨어지고 있다. 예를 들면 대량의 폴리에틸렌올 (PVA) 이다. 이에 따라 탈색균과 PVA 분해균의 선육과 응용을 최적화해 눈길을 끌고 있다. 각종 우수한 탈색 세균이나 균군을 선육하고 배양하는 것은 생물법의 중요한 발전 방향이다. 백부균은 반응성 브릴리언트 X3B 염료에 좋은 탈색 효과뿐만 아니라 성분이 복잡한 실제 염료 폐수에도 좋은 분해 효과가 있어 날염 폐수에서 대구와 BOD5 를 효과적으로 제거할 수 있다. 염료 폐수를 완전히 생분해할 수는 없지만 후속 심도 처리에 큰 편리함 [33] 을 가져왔다.
황건민 [34] 은 실험에서 농축법을 이용하여 균주를 분리했다. 얻은 탈색균은 날염 폐수에 뚜렷한 탈색 효과를 가지고 있으며, 탈색률은 70% 이상에 달할 수 있다. 활성 숯 흡착 탈색에 비해 차이가 크지 않아 미생물로 날염 폐수의 색도 문제를 처리하는 것이 가능하다는 것을 증명하지만 균종 선별 방면에 아직 해야 할 일이 많다.
3.4.3 멤브레인 생물 반응기 처리 기술
멤브레인 생물 반응기는 새로운 유형의 하수 처리 기술로서 기존의 활성 슬러지 방법과 막 분리 기술의 유기적 결합으로 막을 통해 특정 박테리아의 농도와 활성을 향상시킬 수 있으며 분해 속도가 느린 많은 고분자 내화성 물질을 차단하여 체류 시간을 연장하여 분해 효율을 높일 수 있습니다. 하지만 막은 막히기 쉽고 제조 비용이 높기 때문에, 막 기술의 수처리 분야에 대한 전면적인 보급에 어느 정도 저항이 있다. 재료과학이 발달하면서 막제조기술의 진보, 막질의 향상, 막제조비용의 감소와 공예의 개선으로 막생물반응기의 응용범위가 점점 넓어질 것이다.
3.4.4 생물학적 효소 탈색 기술
일부 혐기성 및 좋은 산소와 결합 된 생물학적 처리는 염료의 생화학 성을 향상시킬 수 있지만 혐기성 조건 하에서 아조 환원 효소는 일반적으로 아조 염료를 해당 아민으로 분해하며, 많은 아민은 저에너지 또는 발암을 일으킬 수 있으며 아조 환원 효소는 강한 특이성을 가지며 선택된 염료의 아조 결합만 분해합니다. 반면 벤젠 산화효소-리그닌 과산화물 효소 (LiP), 플루토늄 과산화물 효소 (MnP) 및 페인트 효소는 방향고리에 특이성이 없어 각종 방향화합물을 분해할 수 있다. 이 효소제는 다양한 구조의 염료를 효과적으로 탈색시킬 수 있다. 초기 반응 속도는 제제의 각 효소 (laccase, LiP 및 MnP) 와 관련이 있습니다. 일부 염료 첨가제는 탈색률을 현저히 낮출 수 있다. 따라서 새로운 효소와 그 처리 공예를 평가할 때 염색 보조제가 효소 활성화에 미치는 영향을 고려해야 한다. 앞으로의 연구 작업은 주로 선정된 몇 가지 측면에 초점을 맞출 것이다.
4. 개발 전망
다양한 탈색 방법에 대한 비교 분석을 통해 각 처리 방법이 경제성, 기술, 환경 영향 및 실용성에 어느 정도 결함이 있음을 알 수 있습니다. 일반적으로 드라이어, 응결법, 흡착법, 필터법은 장비가 간단하고 조작이 간편하며 기술이 성숙한다는 장점이 있지만, 이런 처리법은 보통 유기물을 액상에서 고체상이나 기상으로 옮기는 경우가 많다. 유기오염물을 완전히 제거할 수 없을 뿐만 아니라 화학약품을 소모하고 폐기물 축적과 2 차 오염을 초래한다. 흡착 탈색은 염료만 흡착하고 구조를 손상시키지 않는 특징을 가지고 있지만, 현재 사용 중인 흡착제는 흡착 용량이 부족하거나 재생난의 단점이 있는 경우가 많다. 광산화, 초임계 산화, 습식 산화, 저온 플라즈마 화학 등 고급 산화 탈색 방법은 유망한 방법으로 여겨진다. 그러나, 그 높은 가격은 그것의 광범위한 응용을 제한하는 중요한 원인이 되었다. NaClO, H2O2, 오존, 자외선 산화 등과 같은 전통적인 산화 방법은 폐수의 탈색이 무효로 입증되었으며, 물리화학과 효소 분해를 강화하는 방법은 매우 넓은 응용 전망을 가질 수 있다. 따라서 실제 엔지니어링에서는 최상의 결과를 얻기 위해 구체적인 조건과 요구 사항에 따라 공정 조합을 합리적으로 선택해야 합니다.