偶氮颜料废水的水解—好氧处理技术

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1、偶氮颜料废水的水解—好氧处理技术2007-11-29摘要本文通过工程实例，研究偶氮颜料废水的水质特性，介绍水解－好氧（H/O）工艺的主要设计参数及处理效果。关键词偶氮颜料废水水解-好氧工艺设计参数颜料生产是精细化工生产的重要门类之一。无论是有机颜料，还是无机颜料在其生产过程中均会产生对环境造成严重污染的废水。有机颜料已普遍用于油墨、涂料、橡胶制品、塑料制品、文教用品和建筑材料物的着色，还用于合成纤维的原浆着色和织物染料印花，因此有机颜料是市场覆盖面很大的化工产品。有机颜料分为色淀颜料、偶氮颜料、溶剂颜料、酞菁颜料

2、和新颜料等。偶氮颜料是有机颜料中品种最多和产量最大的一类，因此研究和解决偶氮颜料生产废水的处理方法可以解决大部分颜料化工厂的废水治理问题，具有很强的代表性。1偶氮颜料废水的水质特性偶氮颜料生产主要有两步化学反应：⑴重氮化；⑵偶合反应。重氮化一般在低温下进行，用亚硝酸钠在酸性条件下（常用盐酸），对苯胺类化合物（例如邻硝基对氯苯胺、邻硝基对甲苯胺等）进行重氮化反应而成重氮盐，然后在合适的pH值条件下与第二组分（如投加醋酸、NaOH及乙酰苯胺）进行偶合，形成偶氮颜料。生产废水主要产生在偶合反应后的压滤和过淋工序。压滤产

3、生的水称母液，CODCr浓度高达15000mg/L，Cl-含量12900～18100mg/L，色度820～1400（倍），苯胺20～40mg/L，pH为4；过淋产生的板框压滤冲洗水（淋洗水），称低浓度废水，CODCr约为1000mg/L，Cl-含量为210mg/L，pH为5～6。低浓度废水的水量一般为母液水量的3倍左右。废水中对症治理的主要污染因子为：CODr；色度；苯胺。根据偶氮颜料度水的水质特性，确定处理工艺路线时，应着重控制的边界条件为：⑴在偶氮颜料生产过程中重氮反应时投加了大量HCl。Cl-虽在废水排放标

4、准中没有控制要求，但高含量Cl-对生化处理产生抑制作用，这是非嗜盐菌的特性。也是选择废水处理工艺条件时必须注意的一个条件；⑵偶氮颜料生产过程中偶合反应时产生的废水中含有HAC和NaAC。醋酸是弱酸，它与其盐分能形成缓冲溶液。一般说，采用传统生化处理工艺，需要将系统的pH值控制在中性范围，有的混凝剂反应时还需要弱碱性条件。因此，如果将较低pH值（如pH为4）上调，在缓冲液条件下是很困难的，且需要消耗大量的碱。此外，醋酸废水降解有个特性，即其降解过程中，pH值会随过程的渐进而上升，故一般应以pH在酸性条件下进水，这是

5、选择废水处理工艺条件时应考虑的另一个重要条件。   2处理颜料废水的主要工艺目前处理颜料废水的工艺主要有以下三类：2.1全物化处理工艺用气浮和沉淀在投药状态下进行处理，有的还辅加了氯氧化脱色工艺。这种处理工艺，只是单纯考虑颜料是非溶性物质这一特性，但忽略水中CODCr有相当部分是由溶解性有机质所贡献，其中主要是原料和中间体的残留物，因而这条废水处理工艺路线是不完整的，出水CODCr不可能达标。此外，对某些具有缓冲液特性的颜料废水，要将水的pH值调整至混凝反应最佳值也很困难，或者造成用碱量过多，致使运行费用高，产泥

6、量大。2.2厌氧+好氧生化处理这条工艺路线是套用了常规处理工艺概念，即针对高浓度有机废水（母液）采用厌氧工艺。但是，厌氧工艺的运行控制条件很严格，除pH值、反应温度、冲击负荷等因素外，对化工废水来说，还要控制有害物质、含盐量等诸多条件。例如在生产偶氮颜料时，在完成重氮反应中添加了HCl，由于大量Cl-存在于废水中，因而对厌氧菌产生严重的抑制作用（对厌氧反应来说，Cl-浓度应控制在3000mg/L以下）。像这种边界条件的忽视，如果控制不好，就可能造成处理系统的失败。2.3物化+生化处理此处理工艺的基本路线是先进行物

7、化处理，然后进行生化处理。物化处理有用气浮加微电解的，也有用电解法加臭氧氧化的。生化法中有用接触氧化的，也有用活性污泥法（常规的或SBR法），总之，这条工艺路线要比前两种完善一些，但是运行费用过高，特别是采用电解法和臭氧氧化法更是如此。如果运行费用在3～5元/m3，甚至更高，这是企业难以接受的。总之，现有的处理方法不是处理效果不佳，就是投资大、运行费用高。因此，开辟一条工艺可行、投资低、操作稳定、运行费用少的处理工艺路线是解决颜料工业废水处理的当务之急。3处理偶氮颜料废水的H/O工艺我们通过浙江瑞安宝源化工有限公

8、司废水处理工程实践，证明采用两段H/O工艺、辅以物化手段是能够有效处理偶氮颜料废水，而且运行费用比以往几种处理方法都低。3.1H/O工艺处理偶氮颜料废水的工艺特点3.1.1抵御Cl-抑制作用的能力较强H/O工艺是由多菌种协同作用来代谢有机污染物（也是共代谢的一种形式），因而其适应能力较强，一般情况下，它能承受Cl-含量达6000mg/L，远比厌氧工艺抑制阈值3000mg/