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印染廢水處理后水體發(fā)黃有哪些原因?

印染廢水處理后出水發(fā)黃,是色度未徹底去除、金屬離子殘留、有機物降解不充分、工藝運行異常及后端二次顯色等多因素共同導(dǎo)致的,其中鐵系藥劑殘留、難降解染料/有色有機物未去除是最常見的核心原因,具體原因分類詳解如下:
一、染料與原生色度物質(zhì)殘留(最直接的顯色原因)
印染廢水本身以各類染料、助劑為核心污染物,若處理單元未將其徹底分解或去除,會直接導(dǎo)致出水發(fā)黃。
1.難降解染料未被徹底破壞
2.活性染料、直接染料、還原染料、部分酸性染料,以及染料生產(chǎn)中殘留的顯色中間體、偶氮類染料的降解碎片,均屬于難降解有色物質(zhì)。常規(guī)生化、簡單混凝沉淀對其破壞能力有限,僅能去除部分懸浮物態(tài)染料,可溶性顯色基團仍留存于水中,使出水呈現(xiàn)黃色。
3.脫色處理單元效率不足
混凝、氣浮、高級氧化(芬頓、臭氧、電化學(xué)氧化)是印染廢水核心脫色工藝,若環(huán)節(jié)失效會直接導(dǎo)致色度殘留:
(1) 混凝劑選型錯誤、投加量不足,無法將可溶性染料絮凝聚沉;
(2) 高級氧化反應(yīng)時間不足、氧化劑投加不夠、pH/氧化還原電位未控制在最佳范圍,無法斷裂染料的發(fā)色共軛雙鍵,僅實現(xiàn)部分脫色;
(3) 僅依靠生化處理,未設(shè)置針對性脫色工藝,生化對可溶性染料的去除率通常極低。
4.降解中間產(chǎn)物顯色
部分染料在不完全氧化、生化降解過程中,不會直接礦化為CO?和H?O,而是生成黃色、棕黃色的小分子中間產(chǎn)物,這類物質(zhì)比原染料更難去除,成為出水發(fā)黃的主要來源。
二、金屬離子殘留(工程中最高發(fā)的原因)
印染廢水處理常用金屬鹽類藥劑,或原水、管道中引入金屬離子,其在水體中形成有色絡(luò)合物或離子本身顯色,是出水發(fā)黃的關(guān)鍵誘因。
1.鐵系絮凝劑過量殘留
聚合硫酸鐵、三氯化鐵、硫酸亞鐵等鐵系混凝劑,因脫色效果好、成本低,是印染廢水處理的主流藥劑。若投加過量、沉淀pH控制不當(dāng)(未將Fe2?/Fe3?完全沉淀),出水中會殘留三價鐵離子(Fe3?),F(xiàn)e3?在水體中呈典型的黃色至黃褐色;若殘留二價鐵離子(Fe2?),出水接觸空氣后會快速氧化為Fe3?,瞬間變黃。

聚合硫酸鐵、三氯化鐵、硫酸亞鐵
2.其他金屬離子顯色
原水中的錳離子、銅離子,或工藝中引入的其他金屬離子,與水體中的有機物、染料形成有色金屬絡(luò)合物,也會使水體呈現(xiàn)黃色;部分印染助劑中的金屬離子螯合劑,會阻止金屬離子沉淀,加劇離子殘留顯色。
三、可溶性有色有機物未降解完全
除染料外,廢水中的天然有色物質(zhì)、人工合成助劑及微生物代謝產(chǎn)物,均屬于可溶性有色有機物,常規(guī)工藝難以完全去除。
1.天然腐殖質(zhì)類物質(zhì)
原水、回用水中含有的腐殖酸、富里酸,本身呈黃色至棕黃色,這類物質(zhì)分子量大、溶解性強,普通沉淀、生化無法徹底去除,是出水帶淡黃色的常見原因。
2.印染助劑與大分子有機物
印染過程中使用的表面活性劑、柔軟劑、漿料、淀粉衍生物等,部分本身帶有黃色,或降解后生成有色小分子有機物,若生化系統(tǒng)負(fù)荷過高、停留時間不足,無法將其礦化,會殘留于出水。
3.微生物代謝產(chǎn)物
生化系統(tǒng)中,污泥老化、內(nèi)源呼吸過度,會釋放出黃色的胞外聚合物、微生物殘骸及色素類代謝產(chǎn)物;污泥膨脹、解體時,大量微小污泥絮體隨出水流出,也會使水體呈現(xiàn)渾濁的黃色。
四、生化處理系統(tǒng)運行異常
生化單元是去除有機物的核心,若運行失控,會間接導(dǎo)致色度、有機物殘留,引發(fā)出水發(fā)黃。
1.污泥性能惡化
污泥濃度過低、污泥齡過短,微生物量不足,無法降解有機物;污泥中毒、老化、膨脹,活性喪失,不僅無法處理污染物,還會釋放自身代謝的有色物質(zhì)。
2.生化反應(yīng)條件不達(dá)標(biāo)
好氧池溶解氧不足、營養(yǎng)比例失衡(C:N:P失調(diào))、水溫異常、pH偏離適宜范圍,會抑制微生物活性,降低有機物和有色物質(zhì)的降解效率。
3.固液分離效果差
二沉池水力負(fù)荷過高、污泥回流不暢、刮泥機故障,導(dǎo)致污泥流失,出水?dāng)y帶大量帶色的活性污泥絮體,呈現(xiàn)渾濁發(fā)黃的狀態(tài)。
五、深度處理與后端環(huán)節(jié)缺陷
深度處理是保障出水色度達(dá)標(biāo)的最后關(guān)卡,若此環(huán)節(jié)失效,前端殘留的微量有色物質(zhì)會直接顯現(xiàn)。
1.深度處理單元失效
石英砂過濾器、活性炭過濾器堵塞、板結(jié),吸附/過濾能力喪失,無法去除水中殘留的微量色度、懸浮物;膜處理系統(tǒng)(超濾、反滲透)膜組件污染、破損,截留效果下降,有色物質(zhì)透過膜進(jìn)入出水。
2.消毒副產(chǎn)物顯色
采用液氯、次氯酸鈉消毒時,氯與水中殘留的有機物、酚類、染料中間體反應(yīng),生成氯代有色副產(chǎn)物,使出水呈現(xiàn)淡黃色;若消毒投加量過大,副產(chǎn)物生成量增多,發(fā)黃現(xiàn)象會更明顯。
六、出水后二次顯色與二次污染
出水達(dá)標(biāo)排放或回用前,還可能因外部因素二次變黃,易被誤認(rèn)為是處理工藝問題。
1.二次氧化顯色
出水中殘留的Fe2?、硫化物等還原性物質(zhì),接觸空氣后被氧氣氧化,生成Fe3?、單質(zhì)硫等有色物質(zhì),導(dǎo)致出水由清澈變發(fā)黃。
2.管道與設(shè)備二次污染
出水管道、蓄水池生銹,鐵銹脫落或鐵離子溶出;蓄水池內(nèi)藻類、微生物滋生,其代謝產(chǎn)物和殘體也會使水體發(fā)黃。
快速排查思路
1.先檢測出水總鐵、Fe2?/Fe3?含量,判斷是否為鐵系藥劑殘留;
2.檢測出水色度、吸光度(436nm 黃色特征波長),對比原水色度,判斷脫色單元效率;
3.檢查生化系統(tǒng)污泥濃度、溶解氧、二沉池固液分離效果,排除污泥流失和生化失效;
4.核查深度處理、消毒環(huán)節(jié)的運行參數(shù),排查過濾、吸附、消毒副產(chǎn)物問題。

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