工業污水脫色需根據污水來源(如印染、造紙、食品、化工等)、色素類型(天然色素、合成染料等)及水質特點選擇化工原料,主要分為吸附型、絮凝型、氧化型、還原型四大類,具體化工原料及作用如下:
一、吸附型脫色劑
通過物理吸附作用去除水中色素分子,適用范圍廣,尤其適合低濃度色素污水。
1、活性炭:最常用,分粉末炭和顆粒炭。吸附能力強,可去除多種有機色素(如印染廢水的活性染料、造紙廢水的木質素色素),還能附帶除異味;缺點是吸附飽和后需再生或更換。
2、硅藻土:天然多孔礦物,成本低于活性炭,適合處理低濃度、易吸附的色素污水(如食品加工廢水的天然色素),常作為預處理或輔助吸附劑。
3、改性膨潤土:膨潤土經酸、堿或有機改性后,吸附能力提升,對印染廢水的偶氮染料、陽離子染料脫色效果顯著,且沉降速度快,易分離。
二、絮凝型脫色劑
通過電荷中和、架橋作用,使色素顆粒形成大絮體沉淀,適合含懸浮性色素或膠體態色素的污水。
1、無機絮凝劑:
①聚合氯化鋁:中性至弱堿性污水適用,對印染、造紙廢水的色素(如分散染料、硫化染料)脫色率高,同時能去除部分COD,成本低、易操作。
②聚合硫酸鐵:適應pH范圍廣(3-11),耐低溫,對高濃度、難降解的色素(如印染廢水的蒽醌染料)脫色效果優于聚合氯化鋁,還能去除水中重金屬。
2、有機絮凝劑:
①陽離子聚丙烯酰胺:帶正電荷,對負電色素顆粒(如印染廢水的活性染料、造紙廢水的陰離子色素)吸附架橋能力強,能顯著提高絮體沉降速度,常與無機絮凝劑搭配使用(“PAC/CPFS+CPAM” 組合是主流方案)。
三、氧化型脫色劑
通過氧化作用分解色素分子的共軛雙鍵(色素顯色核心結構),使其失去顏色,適合難降解、高濃度的有機色素污水。
1、次氯酸鈉:成本低,氧化性較強,適合處理含還原性色素的污水(如印染廢水的硫化染料、造紙廢水的木素);缺點是酸性條件下會產生氯氣,需控制pH(中性最佳),且可能殘留余氯。
2、過氧化氫:常與亞鐵離子(Fe2?)組成 “芬頓試劑”,在酸性條件下產生強氧化性的羥基自由基,可徹底分解偶氮、蒽醌等難降解染料(如印染廢水的深色染料),無二次污染;單獨使用時脫色效率較低,需搭配催化劑。
3、臭氧:氧化能力極強,可快速破壞多種色素結構(尤其適合印染、化工廢水),無殘留、無異味,但設備成本高,適合處理高價值、低水量的難降解污水。
四、還原型脫色劑
通過還原作用將色素的有色基團(如硝基、偶氮基)轉化為無色基團,僅適用于特定含氧化性色素的污水,應用范圍較窄。
1、亞硫酸鈉/ 焦亞硫酸鈉:適合處理含鉻染料、醌類染料的廢水,可將色素中的氧化性基團還原為無色,同時能去除水中殘留的氧化劑(如氯)。
2、硫代硫酸鈉(大蘇打):除了在皮革廢水的作用外,也可用于低濃度含氯色素污水的脫色,還原效率溫和,不易產生二次污染。