防染盐废水具有难降解,色度大的特性,污染物主要成分都是硝基苯类的衍生物。其废水色度源于取代基团的不饱和键价电子跃迁现象,污染物成分中硝基间位取代时使苯环钝化,化学活性降低,化学性质更趋于稳定,反应条件明显提高。而磺酸基与硝基作为吸电子基团,在苯环上互为间位时,苯环中的闭合环状共扼大二键,又使苯环的稳定性提高,更是加重了苯环的钝化效果,表现为不易氧化,易被还原。当苯环的取代基团变为氨基或经基等推电子基团时,其化学活性大为增强,反应条件明显降低。研究表明,硝基苯在酸性介质中被单质金属还原时,质子和电子逐步转移到硝基上,硝基被依次还原成亚硝基经基胺,最终被还原成苯胺,其生物毒性被有效降低,无论是后续进行高级氧化或生化处理都能达到较高的去除率。研究防染盐废水的处理方法时,可优先考虑将硝基还原成氨基,增强反应物的化学反应活性,降低其反应条件后再进行下一步深度处理,是化学法处理防染盐废水的有效途径。
实验方法
氰脱除效果实验对盛有1000mL防染盐浓液的烧杯调节pH值至酸性,通人空气进行曝气,尾气用碱液进行吸收。反应一定时间后静置过滤,检测滤液残余氰含量。对盛有1000mL防染盐浓液的烧杯调节pH值至酸性,加人亚铁盐进行络合反应,反应一定时间后调节pH值至弱碱性进行混凝沉淀,静置过滤,检测滤液残余氰含量。
硝基苯还原实验
对盛有1000mL防染盐浓液的烧杯使用盐酸调节pH值至2,按一定比例加人零价铝和零价铁混合金属进行还原反应,并持续滴加盐酸保持反应pH值在2附近,反应结束后调节体系pH值至弱碱性,静置过滤,检测滤液中的残余硝基苯含量。
结果讨论该防染盐浓水尽管有较高浓度的游离氰,但经pH值调节后有较好的吹脱效;在低pH下浓水中游离氰能与亚铁发生较好的络合作用,调节弱碱性后有较好的氰去除效果。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
一定吹脱气量条件下,受pH值与吹脱时间限制,pH值越低,吹脱越完全;吹脱时间的增长,氰残余量逐渐达到低值。在冶金工业上酸化操作条件基本保持在pHZ一3,气水比为5:1,吹脱时间为30一45mni,经两次串级吹脱后出水残余氰能达5mg每升.主要问题在于吹脱过程中的安全性,处理过后的水质不能达到环境要求,并且要获得较好出水结果,需要的吹脱气量较大。一定亚铁投加量时,pH值越低,残余氰含量越小,络合反应越彻底,亚铁与氰络合较完全,但低pH值时亚铁不易被氧化产生三价铁盐,此时溶液中以亚铁蓝生成平衡为主,所以出水含氰化物更低。亚铁络合游离氰的反应在巧一30mni内基本反应完全,再增长反应时间对络合结果大为减弱。研究表明使用亚铁络合氰时,应使反应阶段保持以生成亚铁蓝平衡为主,避免通氧或产生三价铁能使出水氰含量更低;如果分两段投加亚铁可达到更好的去除效果,第二步混凝pH值低于6时,氰去除率越高,该法对于游离氰的去除率可达99.7%以上,其主要问题在于亚铁投加量大,并且反应产生的铁蓝需要进一步提纯。
使用混合金属还原硝基苯的效果要比单一金属的要好。常温常压下零价铁的还原效果较差,但配合零价铝的使用能极大增强还原效果,单金属主要的问题是使用过程中极易被氧化,金属表面覆盖的氧化膜极大阻碍反应的进行,加人卤素能加快金属表面氧化膜的破坏效率,增强反应速率。溶液中氰为游离态时，大量使用亚铁能形成亚铁氰化物,出水氰能降到较低水平,最后生成普鲁士蓝的也具有一定的回收价值,但需要的亚铁量较大,且产生的铁蓝需要进一步的纯化。