對于難溶于水的分散染料,AgustinN.M.Bagyo¨馴等人的研究表明,R射線輻射對水溶液中偶氮類分散染料(TR-4G和TBCMS)的沉降和脫色效果也有重要影響。在氧氣飽和的分散染料溶液中,當(dāng)輻照劑量為6kGy以上時(shí),染液經(jīng)過’射線輻射后再利用硝酸調(diào)節(jié)pH值,染料的吸收峰、pH值以及總有機(jī)碳明顯降低。作者認(rèn)為這是由于分散染料膠體在輻射過程中被氧化,形成了一些分子質(zhì)量較大的有機(jī)酸,當(dāng)溶液中加入硝酸將pH值調(diào)至1左右時(shí),這些有機(jī)酸離子就成為不溶性的有機(jī)酸分子,從而發(fā)生沉淀。
另外,研究者們通過研究染料在輻射前后的紫外吸收光譜發(fā)現(xiàn),輻射處理后所有水溶性染料在可見光區(qū)的特征吸收峰都大幅度減弱甚至消失,而且吸收峰向短波方向移動(dòng);與此同時(shí),染液pH值也降低。這說明染料分子在電子束的輻射作用下,其發(fā)色基團(tuán)已經(jīng)被破壞,同時(shí)生成了小分子的酸性物質(zhì),從而去除染液顏色,降低染液pH值。
3.2輻射處理對廢水COD的去除效果
COD去除率是污水處理的一個(gè)最重要的指標(biāo),COD值越大,說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。對印染廢水而言,COD值幾乎可以表示廢水中全部有機(jī)物氧化分解所需氧量,因而它是目前應(yīng)用最廣泛的間接表示廢水中有機(jī)物的重要污染指標(biāo)[19],也是國家標(biāo)準(zhǔn)中廢污水排放的主要參數(shù)。按照國家紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn),COD日均排放質(zhì)量濃度不應(yīng)超過100mg/L[20].
在輻射處理廢水過程中,部分染料分子會(huì)被最終氧化或者還原成為無機(jī)物,因此對廢水的COD也有去除作用。
現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn),單獨(dú)采用輻射處理,廢水的COD去除率與吸收劑量和初始染料濃度都存在密切關(guān)系。隨著吸收劑量的
增加,COD去除率逐步增大;而染料濃度增加,則會(huì)降低COD去除效果[9-12,15,21]例如,對初始質(zhì)量濃度分別為57mg/L和515mg/L的活性染料溶液進(jìn)行電子束輻射,當(dāng)吸收劑量為0.5kGy時(shí),其COD去除率分別為10%和0%;而當(dāng)吸收劑量提高到108kGy時(shí),其COD去除率則分別達(dá)到37%和13%[21].
與輻照脫色相比,在同樣的吸收劑量下,COD去除率比脫色率要低得多。這是因?yàn)槿玖先芤菏艿诫娮邮椪蘸螅玖戏肿拥囊恍┗瘜W(xué)鍵在活性自由基的作用下會(huì)發(fā)生斷裂或重排,其發(fā)色基團(tuán)被破壞,所以染液的顏色也隨之被除去。但是,染料分子化學(xué)鍵的破壞只是將其降解成為低分子有機(jī)物,而不會(huì)使其降解成無機(jī)物[10,22]COD反映的則是體系中所有的有機(jī)物含量,所以,在同樣試驗(yàn)條件下,COD去除率比脫色率小很多。
目前,印染污水處理常采用吸附、絮凝、過濾以及沉降工藝,主要包括生物活性污泥池處理法、物理化學(xué)處理法和膜處理法等。一級(jí)處理以絮凝為主,二級(jí)處理主要采用生化技術(shù),有表曝、空曝、接觸氧化、生物轉(zhuǎn)盤等。但這些方法在處理印染廢水的過程中都存在二次污染。近年來新出現(xiàn)的高級(jí)氧化處
如紫外輻射法、Fenton氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法以及輻射降解法等,以其高效降解、無二次污染等特點(diǎn)逐漸得到研究人員的廣泛關(guān)注。在諸多高能氧化方法中,輻射技術(shù)具備效率高,工藝簡單,處理效果好,對環(huán)境影響小等特點(diǎn),是一種應(yīng)用前景較廣的廢水處理方法。
采用輻射技術(shù)處理廢水最早可以追溯到20世紀(jì)60年代。1956年,LoweJr.首先采用鈷源來對廢水進(jìn)行輻照,取得了很好的效果。自此,利用輻射處理廢水的研究不斷深入。隨著現(xiàn)階段高能電子加速器技術(shù)的飛速發(fā)展,以及輻射技術(shù)在凈化飲用水和處理廢水等方面的工業(yè)化應(yīng)用,輻射技術(shù)在污水處理方面的巨大應(yīng)用前景逐漸顯現(xiàn)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),國內(nèi)印染廠每年用水量約占整個(gè)紡織工業(yè)用水的80%,廢水排放量達(dá)6.5億噸之巨…。印染廢水以其水量大、有機(jī)污染物組分復(fù)雜、色度深、水質(zhì)變化大等特點(diǎn),成為國內(nèi)外公認(rèn)的難處理工業(yè)廢水之一。
來源:印染在線