臭氧在纺织印染废水处理中的应用

·5030·理论与实践建筑工程技术与设计2017年7月上【摘要】近些年来，伴随着印染行业的高速发展，印染废水逐渐成为生态环境的一项主要污染源，其具有毒性强、色度大以及含量高等特点，印染废水的随意排放在很大程度上对环境造成了严重的负面影响。另外，伴随着印染技术水平的高速提升，染料的结构强度越来越高，这为废水的脱色作业造成了一定的难度，因此，实现废水脱色已经成为社会各界密切关注的重点内容，越来越多的科研人员开始研究如何提升废水脱色效率与经济效益等课题，本文也主要针对印染废水臭氧处理的相关技术以及影响因素两大方面的内容进行简单分析，希望能为我国生态环境的保护工作提供一定的帮助。【关键词】臭氧；纺织印染废水；应用目前，我国的大部分印染厂一般使用都使用物理与化学结合的脱色方法，但是由于现在染色剂的降解难度大大提升，因此，传统的技术已经远远无法满足当下废水处理作业的需求，臭氧凭借着强大的氧化性在废水消毒处理中得到了十分广泛的应用，该氧化技术的还原效率高，且适用性广，另外，其还能够将废水中的超氧化物完全分解为氧气，从而有效降低废水处理对空气质量的影响。目前，臭氧氧化技术具有十分美好的应用前景，但是其应用成本相对较高，因此，这要求工作人员需要将臭氧氧化技术与相关的生物技术有效结合，从而提升污水处理厂的经济效益与工作效率。一、臭氧在纺织印染废水处理中的影响因素1.1pH值臭氧在水里的反应主要包括两类，一是氧化反应，其反应速度相对较慢，且具有一定的选择性，二是臭氧与水中有机物产生的间接氧化反应，对于两类反应的选择性发生主要取决于废水的pH值，在高pH值条件下，会产生直接的氧化反应，反之，当pH值相对较低时，较容易产生间接的氧化反应。因此，为了最大程度提升废水的处理效率，臭氧氧化的pH值应该控制在10.3的范围内。1.2浓度根据大量的调查数据显示，当臭氧的浓度与用量增大时，其脱色效果较为明显，尤其臭氧对于酸性、碱性以及活性等各类染料的脱色效果都相对较好，臭氧在印染废水处理中具有很强的适用性。而在多种染料混合存在的废水中，臭氧对不同染料的氧化效果也大不相同，因此，为了有效保证废水处理效率，相关的工作人员需要增大臭氧的用量。除此之外，控制适宜的温度对于提升脱色效率来说也起着非常重要的作用，反应温度越高，则效率也随之提升，因此，工作人员需要通过对脱色效率影响因素的有效控制实现印染废水的高效处理。1.3催化剂目前，我国关于臭氧处理废水相关课题的研究相对较为热门，越来越多的科研人员逐渐投入到该课题的研究工作中，其通过大量的实验，发现某些化学物质能够有效提升臭氧氧化反应的效率，起到催化剂的作用，例如二氧化锰、COD等。根据实验数据显示，通过加入COD能够使得废水的处理效率远远高于50%。另外，我国科研人员还发现了光照对于氧化反应的催化作用，通过一定的光照，能够使得臭氧可以将印染废水中的偶氮溶液完全氧化为二氧化碳与水，从而有效提升降解效率。除此之外，紫外辐射、电离辐射等也都可以起到一定的催化作用。二、臭氧在纺织印染废水处理中的具体应用2.1光催化臭氧氧化技术该技术主要是在紫外线照射的前提下，利用臭氧作为氧化剂，通过化学反应产生羟基，从而有效提升臭氧对于印染废水的处理效率。通过大量的实验调查发现，对于不同的污染源，紫外线与臭氧的降解效率也大不相同，造成该现象的原因主要包括两大方面，第一，紫外线对有机物的处理效果伴随着其活化性能的不同而产生差异；第二，臭氧在紫外线条件下会使得染料的基团断裂，从而形成独立的自由基，这能够在很大程度上提升臭氧的氧化效果，另外，紫外线还能够有效促进有机物的矿化，使得废水中的染料被完全降解，从而达到脱色的目的。大量的反应数据也显示，紫外线臭氧氧化相较于普通的臭氧氧化来说具有更高的降解效率。2.2金属离子臭氧氧化技术在传统的臭氧氧化过程中，相关的工作人员往往通过使用一般的催化剂达到提升氧化效率的目的，而在近些年的科研工作中，研究人员发现了金属离子强大的氧化作用，其能够在很大程度上提升臭氧的氧化效率，达到催化剂的效果，例如通过使用亚铁离子、铌离子等金属离子能够实现对艳蓝染料的高效催化与脱色，并且在金属离子的作用下，废水的酸性能够得到一定的提升，从而使得废水得到更加完全的降解。不同的金属离子对于臭氧氧化反应的催化效果大不相同，例如相较于其他的金属离子，锰离子的催化效果则相对较高，因此，其在印染废水的处理作业中展现出了良好的发现前景。金属离子催化作用的原理主要表现为三点，一是臭氧会被催化剂吸引，从而与游离的有机物能够充分反应；二是有机物被催化剂吸引，从而与空气或水中的臭氧发生氧化反应；最后，臭氧与有机物同时被催化剂吸引，然后在催化剂上发生反应。总而言之，金属离子对于臭氧氧化效率的提升来说起着非常重要的作用。2.3声波臭氧氧化技术臭氧在废水中自身就能够与水分子发生反应，从而形成羟基等自由基，羟基的氧化性要远远大于臭氧，从而有效提升印染废水的氧化效率。超声波在该反应中的作用主要为了促进臭氧的分解，声波的能量能够使得臭氧中的化学键断裂，从而更容易形成羟基，并加强羟基与有机物的化学反应，例如在艳红染料中，该方法的去除率可达到90%以上，另外，其对分散蓝染料也具有较好的处理效果。根据大量的实验结果表示，超声波的利用能够使得臭氧的氧化效率提升30%-50%，并且其能够使得印染废水的降解更加充分，脱色效果更加明显，甚至能够让废水的颜色完全消失，因此，这要求相关的工作人员需要积极引进最新的技术，从而有效提升废水处理效率。三、结论综上所述，臭氧的应用对于印染废水的高效处理来说起着非常重要的作用，其处理效率高，并且对生态环境的污染较低，因此，其在印染废水的处理方面得到了十分广泛的应用，并展现出了良好的发现前景。目前，我国对于臭氧在废水处理中的应用效果十分良好，但是其成本相对较高，因此，这要求相关的工作人员需要积极采取必要的措施，加强对臭氧氧化技术的改进与完善，提升企业的经济效益与社会效益，在保护生态环境的前提下，获得更大的盈利空间，从而进一步实现纺织印染企业的长远发展。参考文献：[1]俞大海臭氧组合工艺深度处理混合印染废水技术经济比较[J]-《工业用水与废水》-2016（02）[2]王维业非均相臭氧催化氧化系统研究及其对印染废水的深度处理[J]-《哈尔滨工业大学》-2016（09）[3]郭春芳纳米ZnO光催化臭氧氧化处理印染废水[J]-《印染助剂》-2016(05)[4]陈元彩臭氧氧化深度处理某工业园的印染废水尾水[J]-《环境工程学报》-2016（12）臭氧在纺织印染废水处理中的应用苏长克（杭州旭化成纺织有限公司浙江杭州310018）