Очистить сточные воды от красителей и печатной продукции можно только с помощью комбинации процессов. При разработке этих процессов также важно обеспечить переработку и повторное использование, стремясь к нулевому сбросу сточных вод.
(1) Кондиционирование: Для сточных вод со значительными колебаниями качества и количества воды резервуар для кондиционирования должен иметь более длительное время отстаивания. Как правило, если последующие блоки очистки включают гидролизное подкисление или анаэробную обработку, аэрация не должна использоваться для перемешивания во время кондиционирования.
(2) Коагуляция: Если сточные воды содержат большое количество гидрофобных красителей, перед биологической очисткой следует провести процесс коагуляции, чтобы удалить нерастворимые вещества красителей и снизить нагрузку на последующую биологическую очистку.
(3) Нейтрализация: Если pH исходной воды высок, для нейтрализации обычно используют H2SO4 или HCl. Чтобы сэкономить расход реагентов, это можно сделать после процесса кондиционирования.
(4) Осаждение (воздушная флотация): В связи с большим количеством осадка для разделения физико-химических реакций приоритет следует отдавать осаждению (осаждение в наклонных трубах подвержено засорению и не рекомендуется). Как правило, для больших объемов воды подходят отстойники с радиальным потоком, а для малых объемов - отстойники с вертикальным потоком. При наличии земельного участка можно использовать горизонтальные проточные отстойники, в которых осадок отсасывается. При больших дозировках образуются большие объемы осадка, а в резервуарах с радиальным потоком могут возникать плотностные течения. Новые отстойники с периферийными входами и выходами позволяют устранить этот недостаток.
(5) Фильтрация: Если стоки требуют осветления или повторного использования, следует использовать песчаную фильтрацию или двухслойную фильтрацию с угольным песком.
(6) Электролиз: Электролиз на инертном электроде с титановым напылением рутения эффективен для обесцвечивания сточных вод кислотного крашения и печати. Он также показывает высокие показатели удаления сульфидных красителей, чановых красителей, кислотных красителей и реактивных красителей при удалении ХПК. Электролиз с металлическим анодом используется реже из-за большого количества осадка.
(7) Анаэробный гидролиз: Сточные воды красильного и печатного производства имеют высокое содержание органических веществ и ХПК, а также низкое соотношение B/C. Следует рассмотреть возможность подкисления гидролиза и увеличить количество упаковочного материала. На дне резервуара с биопленкой следует установить гидравлический смеситель для обеспечения широкого контакта между взвешенным активным илом и органическими веществами в воде. Для больших резервуаров следует использовать последовательную систему, чтобы избежать короткого замыкания.
(8) Аэробное биоразложение: Для сточных вод красильного и печатного производства с большим объемом и высокой концентрацией предпочтительны процессы с активным илом, такие как окислительные канавы, периодические процессы с активным илом (SBR) и процессы с циркулирующим активным илом (CSTR). Для сточных вод с небольшим объемом и низкой концентрацией может быть использовано биологическое контактное окисление, но при этом упаковочный материал должен обеспечивать соотношение плотности и объема, и предпочтительнее использовать многоступенчатый последовательный метод.
(9) Обесцвечивание: При использовании Cl2 время обесцвечивания окисления должно составлять не менее 1 часа. Обесцвечивание Cl2 также имеет функцию регулировки значения pH. Для мелкомасштабного применения можно использовать ClO2, отбеливающий порошок NaClO [Ca(ClO)2], ультрафиолетовый свет и т. д. В реакционном резервуаре для обесцвечивания можно использовать вращающуюся перегородку или складную пластину; механическое перемешивание или реакция со сжатым воздухом не рекомендуются.
(10) Адсорбция активированным углем: Активированный уголь обладает хорошей адсорбционной способностью для сточных вод, содержащих водорастворимые красители, такие как катионные красители, прямые красители, кислотные красители и реактивные красители (но менее эффективен для сточных вод, содержащих нерастворимые красители, такие как сернистые красители и чановые красители). Метод биологического активированного угля (БАУ) - это биологическая технология адсорбции на активированном угле. Он использует экзоферменты, выделяемые добавленными микроорганизмами, для проникновения в микропористую структуру угля, в результате чего адсорбированные органические вещества непрерывно разлагаются на CO2, H2O или синтезируют новые клетки, в конечном итоге просачиваясь из структуры угля и удаляясь.
(11) Адсорбция кизельгура: Кизельгур обладает как коагуляционными, так и адсорбционными свойствами в сточных водах красильных и печатных производств, что приводит к хорошему обесцвечиванию. Как правило, активированный кизельгур оказывает различное обесцвечивающее действие на гидрофильные красители, но более эффективен для гидрофобных красителей. При наличии в сточных водах большого количества поверхностно-активных веществ и выравнивающих агентов эффект значительно снижается.
(12) Окисление: Озоновое окисление быстро и эффективно для гидрофильных красителей, таких как прямые, кислотные, основные и реактивные красители; однако оно менее эффективно для гидрофобных красителей, таких как чановые, нафтатные, окисленные, сульфидные и дисперсные красители, требуя большего количества озона. При обесцвечивании озоном не образуются канцерогенные, тератогенные и мутагенные вещества, что обеспечивает безопасность сточных вод.
(13) Технология мембранного разделения ① Ультрафильтрация: Благодаря мелким порам ультрафильтрационных мембран крупные молекулы и другие частицы в воде могут быть удержаны. Она работает при низком давлении и требует простого оборудования, поэтому подходит для регенерации красителей или глубокой очистки сточных вод. ② Нанофильтрация: Это новая технология, в которой для удержания загрязняющих веществ используются нанофильтрационные мембраны. Давление разделения обычно составляет 0,5~2,0 МПа. Она позволяет обрабатывать водорастворимые (гидрофильные) сточные воды с красителями и извлекать полезные красители. Нанофильтрационные мембраны используются для восстановления сточных вод красителей Direct Black, Reactive Brilliant Red, Acid Orange II и Acid Red.
