A színek eltávolítása a nyomtatási és festési szennyvízkezelés egyik legnagyobb kihívást jelentő aspektusa. A nagy színintenzitás, a színvisszaváltás, valamint a tiszta és sárga szennyvíz közötti ingadozások gyakori problémák, amelyekkel az üzem működése során találkozunk.
Ha a szennyvíz színe meghaladja az előírt határértéket, a kezelők kísértésbe eshetnek, hogy egyszerűen növeljék a PAC és PAM adagját. A túlzott vegyszeradagolás azonban a vegyszerköltségek meredek emelkedését, az iszaptermelést, az ülepedést akadályozhatja, és néha instabil elszíneződést vagy sárgás szennyvizet is eredményezhet.
A kulcs az, hogy a megfelelő kezelési módszer kiválasztása előtt azonosítsa a szín forrását és típusát.
1. Két fő színtípus
Felfüggesztett szín
A szuszpendált szín a színezékrészecskékhez, a festékpelyhekhez, az enyvezőszerekhez és a lebegő szilárd anyagokhoz kapcsolódik. Általában viszonylag hatékonyan eltávolítható koagulációval és ülepedéssel, ezért könnyebben kezelhető.
Oldott szín
Az oldott színt a szennyvízben oldva maradó színezékek okozzák, beleértve a reaktív színezékeket, a savas festékeket és az azofestékeket. Ezt a fajta színt sokkal nehezebb eltávolítani pusztán hagyományos koagulációval.
Ha az oldott szín a fő probléma, a PAC vagy PAM adagjának egyszerű növelése korlátozott javulást eredményezhet. Biológiai kezelésre, kémiai oxidációra vagy kezelési eljárások kombinációjára lehet szükség.
2. Általános színtelenítő vegyszerek
PAC
A polialumínium-kloridot (PAC) széles körben használják koagulációra, lebegő szilárd anyagok és bizonyos típusú festékek eltávolítására.
Általában szuszpendált színre és sok diszperz festékre alkalmazzák, és általában mérsékelt iszapképződést és stabil működést biztosít.
Kiindulási tartományként körülbelül 7,0–8,0 pH-értékű szennyvíz használható. A színtelenítés hatékonysága jelentősen csökkenhet, ha a pH 6,5 alatt van.
Kerülni kell a túlzott PAC adagolást. A túladagolás a zavarosság újbóli megjelenését okozhatja, és hozzájárulhat a sárguláshoz, ami a látható szín növelését, nem pedig csökkentését okozhatja.
Vas-szulfát
A vas-szulfát hatásos lehet bizonyos reaktív és azoszínezékek esetében, és megfelelő körülmények között jobb színtelenítő teljesítményt nyújthat, mint a PAC.
Színtelenítő hatása redukciós reakciókkal és a festék kromoforok lebomlásával jár.
Körülbelül 8,5–10,0 lúgos pH szükséges lehet, lúg hozzáadásával a pH beállításához.
A túlzott adagolás azonban vöröses szennyvizet okozhat, míg a rossz ülepedés sárgára{0}}színezheti a kezelt vizet. A vas-szulfát jelentős mennyiségű vastartalmú iszapot is termel, ami növeli az iszap teljes térfogatát.
PAM
A poliakrilamid (PAM) elsősorban koagulációt vagy flokkulációt segítő, nem pedig színtelenítő szerként működik. Segíti a szuszpendált részecskék és a festéket{1}} tartalmazó pelyhek aggregálódását és leülepedését, de általában nem pusztítja el önmagában az oldott festékmolekulákat.
Az anionos PAM-ot gyakran használják a koaguláció és ülepítés elősegítésére a nyomtatási és festési szennyvízben.
A kationos PAM-ot elsősorban az iszap kondicionálására és a biológiai kezelés utáni víztelenítésre használják, és ritkán használják kezdeti színtelenítő koagulációra.
Az optimális PAM típust és adagolást edényteszttel kell meghatározni.
Nátrium-hipoklorit
A nátrium-hipoklorit oxidálhatja és elpusztíthatja a kromoforokat, és vészhelyzeti vagy végső{0}}színtelenítésre használható.
Szigorúan kerülni kell a túlzott adagolást a biokémiai szennyvíz szakaszában. A biológiai tisztítórendszerbe visszaáramló maradék klór gátolhatja az eleveniszapot, ami potenciálisan iszaptoxicitást és a biológiai teljesítmény romlását okozhatja.
A teljes körű-szintű alkalmazás előtt bench-tesztet kell végezni. Elegendő levegőztetésről vagy más megfelelő körülményekről is gondoskodni kell a maradék klór minimalizálása érdekében.
Fenton folyamat
A hidrogén-peroxidot és vas-szulfátot használó Fenton eljárás rendkívül hatékony a nehezen oldódó színek kezelésére, és fejlett színtelenítési eljárásként is használható.
A reakció során erősen savas környezetre van szükség, jellemzően pH 2,5-3,5. A kezelés után a pH-t körülbelül 7–8-ra kell beállítani, hogy a vasiszap kicsapódjon.
A fő hátrányok a nagy vegyszerfelhasználás, a jelentős iszapképződés és a bonyolultabb működés. Ezért a Fenton-kezelés általában alkalmasabb terminális, fejlett kezelésre, mint hosszú távú, nagy mennyiségű, folyamatos kezelésre.
3. Folyamatvezérlés
Hidrolízis-Savásítás
A hidrolízis-savanyítási szakasz segíthet az összetett festékmolekulák lebontásában a későbbi biológiai és fizikai-kémiai kezelés előtt.
Az ORP kb-100 és -300 mV közöttreferenciaként használható a redukáló feltételek fenntartásához.
Textil szennyvíz esetén a HRT kb8-12 órakiindulási tartományként használható. Az elégtelen retenciós idő a festékmolekulák nem teljes lebomlásához vezethet.
A hidrolízis{0}}savanyítás után a kifolyó víz néha sötétebbnek tűnhet, mint a befolyó. Ez a színezékvegyületekben bekövetkező hidrolízis-kiváltott változások normális eredménye lehet, amelyet később aerob és koagulációs kezeléssel lehet orvosolni.
Aerob biológiai kezelés
A DO koncentráció kb2-3 mg/lreferenciaként használható az aerob kezeléshez. Az elégtelen oxigén a festék köztitermékek felhalmozódását okozhatja, ami sárgás vagy sötét kifolyást eredményezhet.
MLSS kb3500–4500 mg/Lmegfelelő lehet az eljárástól függően. Az iszap öregedése vagy deflokkulációja intracelluláris vagy adszorbeált színvegyületeket szabadíthat fel, és hozzájárulhat a szennyvíz színének növekedéséhez.
A hosszú -alacsony terhelésű-működést szintén kerülni kell, mert ez hozzájárulhat az iszap károsodásához, rossz pelyhképződéshez és a szín-átviteléhez.
Koaguláció és ülepedés
Egy tipikus adagolási sorrend a következő:
Szennyvíz → Lúg hozzáadása és pH beállítása → Színtelenítő szer → Gyors keverés → PAM hozzáadása → Lassú keverés → Ülepítés
Gyors keverés kb150-200 ford./perc 1-2 percigelősegítheti a vegyszerek hatékony eloszlását, majd lassú keverést kb50-80 ford./perc 3-5 perciga pelyhképződés elősegítésére.
Textil szennyvíz esetén az ülepítő tartály felületi terhelése kb0.6–0.8 m³/(m²·h)referenciaként használható. A túlzott terhelés rövidzárlatot-, rossz lerakódást és színes pelyhek-átvitelét okozhatja.
4. Színvisszaállítás a színtelenítés után
A színvisszaváltás akkor következik be, amikor a kezelt víz kezdetben tisztának tűnik, de állás után ismét láthatóan elszíneződik.
A gyakori okok a következők:
Maradék oldott szín:A koaguláció és ülepítés főként a szuszpendált és kolloid festékszemcséket távolítja el, míg az oldott kromoforok a vízben maradhatnak.
Nem teljes kémiai reakció:Az elégtelen vas-szulfát adagolás vagy a nem megfelelő reakciókörülmények hiányos kezelést eredményezhetnek.
Nem megfelelő oxidáció:Nem megfelelő oxidációs idő nátrium-hipoklorittal kromogén intermediereket hagyhat maga után.
Instabil biológiai kezelés:Az iszap öregedése, deflokkulációja, az oxigénhiány vagy a rossz biológiai feltételek hozzájárulhatnak a szín-átviteléhez.
Ahelyett, hogy egyszerűen növelnék a vegyszer adagolását, a kezelőknek először meg kell vizsgálniuk a szín forrását.
Az upstream hidrolízis{0}}savanyítást és a biológiai kezelést optimalizálni kell, hogy csökkentsék a festék- és szervesanyag-terhelést a végső kezelési szakaszban. Ha tartósan oldott szín marad, a koaguláns adagjának folyamatos növelése helyett a Fenton{2}}alapú fejlett oxidáció is megfontolandó.
Egy egyszerű30 perces statikus főzőpohártesztis használható. Alvadás és ülepítés után hagyja a kezelt mintát zavartalanul állni, és figyelje meg, hogy a színe erősödik-e. A különböző vegyszeradagok tesztelése segíthet az optimális működési feltételek és a színvisszaállítás lehetőségének azonosításában.
GYIK
Melyik színt a legnehezebb eltávolítani?
Az oldott színt általában nehezebb eltávolítani, mivel az oldott festékmolekulákat a hagyományos koaguláció és ülepítés nem tudja könnyen befogni.
A PAC adagjának növelése megoldhatja a magas színt?
Nem feltétlenül. A PAC hatásos lehet a szuszpendált és kolloid színekre, de az oldott színezékekkel szemben korlátozott hatékonyságú lehet. A túlzott PAC növelheti az iszaptermelést, és zavarosságot vagy sárgulást okozhat.
A PAM eltávolítja a színt?
A PAM elsősorban koagulációt vagy flokkulációt segítőként működik. Javítja a pelyhképződést, de általában nem pusztítja el az oldott festékmolekulákat.
Miért válik ismét sárgává a kezelt víz?
A lehetséges okok közé tartoznak a maradék oldott kromoforok, a nem teljes kémiai reakciók, az elégtelen oxidáció és az instabil biológiai iszap.