CN1304307C - 染色废水脱色降解与回用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及染色废水脱色降解与回用方法。该方法依次采用废水过滤工艺、光化学反应脱色降解工艺和活性碳吸附净化工艺：废水过滤工艺控制滤速0.2-0.5升/min；所述光化学反应脱色降解工艺是采用水冷式控温光化学反应器，利用基于草酸铁/过氧化氢系统的光助氧化方法或者基于硼氢化物/硫酸盐光助还原方法对于所述已过滤之废水进行光化学脱色降解处理；活性碳吸附净化工艺是使经过光化学脱色降解后的废水再慢速通过80-100cm的活性碳吸附层，控制流速为10-30ml/min，所述活性碳为颗粒状工业废水活性碳，粒度3-5mm，表观密度0.45-0.50g/cm3，碘吸附值850mg/g，通过活性碳吸附残色后的水即可达到回用标准，可直接用于棉织物染色，所得染色棉织物的颜色特征与常规染色棉织物几乎相同，能够满足商业要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种染色废水处理技术，具体为一种采用偶氮类活性染料对棉纺织品染色所产生的染色废水脱色降解与回用方法，国际专利分类号拟为Int.Cl7C02F 1/52。
背景技术
纺织工业是我国排放工业废水量较大的部门之一，据不完全统计，每年排放废水量高达9亿多吨，为我国工业废水排放量的第六位，其中印染废水排放量占纺织工业废水排放量的80％。因此纺织工业的环境污染问题主要是印染废水的污染。同时纺织印染行业又是用水大户，水资源耗费严重，每生产1吨纺织品就要使用100-200吨水。在印染加工中，包括纤维制品染色加工和后处理(固色、水洗和皂洗等)过程所产生的废水，具有水量大，色度高，成分复杂(含有染料，助剂，酸碱，纤维杂质和无机盐类等)的特征。分析表明，染料是染色废水中影响最大的组分，废水的颜色主要来源于上染过程中未固定而被水洗下来的那部分染料。据估计，目前全世界每年印染工业使用的染料量约70多万吨，在印染加工过程中损失的染料量约为10-20％，其中大部分进入印染废水中。也即是说，如果不经处理就排放，则每年就有不少于10万吨的染料以溶解或分散于水中的形式最终进入人类生活环境之中。因此染色废水的无害化处理就成为了纺织工业废水处理的关键技术之一。
目前染色废水的无害化处理主要是脱色降解处理和染料去除。其共同特点是将染色加工中各工序所产生的废水集中，然后统一地进行脱色降解处理。据评估这种混合废水的脱色处理费用是相当高的，而且难以循环利用。而印染废水脱色降解处理的新思路则是将印染废水的脱色降解与循环利用相结合，在印染废水产生的源头首先对其进行分类处理。对于染色废水而言，当染色废水刚从染色机或水洗机中排放出来时，按照污染程度和处理要求进行基本分类，然后利用适当的处理技术对其进行处理，最后全部或部分回用于织物染色和水洗加工中。这种单一废水的脱色降解处理费用很低，而且绝大部分脱色降解废水可以循环用于下一次的染色或水洗中。此外脱色后废水仍然含有可以重复使用的化学品如盐和助剂等，不仅可为印染厂提供一个重复使用水、化学品的机会，降低生产成本，而且更重要的是减少印染废水的排放量，降低环境污染。从这个的角度来看，染色废水的脱色降解及其回用则是一种资源节约型的做法，能够实现水资源的可持续利用，推动纺织印染工业向节水型工业转化，是纺织印染加工的发展方向。
在氧化技术方面，目前已有使用臭氧、二氧化氯和次氯酸钠作为氧化剂处理染色废水，并将其回用于染色加工的报道。但是这些技术需要使用复杂的设备装置，而且需要较长的氧化降解时间。此外在使用含氯氧化剂的场合，回用水中较高浓度的氯离子会阻碍织物染色。尽管也有采用本发明中涉及的基于草酸铁/过氧化氢系统的光催化氧化方法处理印染废水的研究，例如，吴峰等都应用这种系统对个别染料的水溶液进行脱色研究，分别考察了光强度以及溶液pH等因素的影响(1Feng Wu(吴峰)等，Chemosphere，1999，39(12)：2079-2085；2李太友、刘琼玉，化工环保，2001，21(2)：84-87)，但是都未把废水过滤工艺、活性碳吸附净化工艺和除铁工艺进行有效联合，更未涉及将处理后的染色废水回用于纺织品的染色加工问题。在还原技术方面，以前也有采用硫脲、保险粉以及本发明中涉及的基于硼氢化物/硫酸盐系统处理印染废水的研究和应用，例如，J.A.Laszlo总结使用硼氢化物/硫酸盐系统处理印染废水的特点，并以两个单偶氮染料为例研究了它们的还原脱色反应生成物(J.A.Laszlo，Environmental Science and Technology(环境科学与技术)，31(12)：3647-3653.1997)。但是它们皆未提及光助技术，也未把废水过滤工艺、活性碳吸附净化工艺和除铁工艺进行有效联合，更未涉及将处理后的染色废水回用于纺织品的染色加工问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是提供一种染色废水脱色降解与回用方法，该方法主要适用于水溶性偶氮类活性染料对纯棉织物进行浸染加工的染色废水脱色降解与回用，具有工艺简单，成本低廉，可大幅减少染色废水排放和有效利用水资源，工业化实施容易等特点。
本发明解决所述染色废水脱色降解与回用方法技术问题的技术方案是：设计一种染色废水脱色降解方法，该方法依次采用废水过滤工艺、光化学反应脱色降解工艺和活性碳吸附净化工艺：
所述的废水过滤工艺是采用滤材和抽滤装置对染色废水进行过滤，控制过滤1升染色废水所需时间为2.0-5.0min；
所述的光化学反应脱色降解工艺是采用水冷式控温光化学反应器，利用基于草酸铁/过氧化氢系统的光助氧化方法或者基于硼氢化物/硫酸盐光助还原方法对于所述已过滤之废水进行光化学脱色降解处理，所述光助氧化方法的光催化氧化剂是由硫酸铁、草酸及过氧化氢按摩尔比1∶3∶5的比例混合配制而成，脱色过程为：首先按100ml染色废水加入0.5-5.0ml光催化氧化剂的比例处理染色废水，搅拌5-10分钟，然后将其置于水冷式控温光化学反应器中，在温度为20-25℃和pH为2-4条件下反应30-60min；所述光助还原方法的还原脱色剂是由引发剂和促进剂按1∶100ml的比例均匀混合配制而成，其中引发剂为含有重量百分比12％的硼氢化物和重量百分比40％的氢氧化钠的水溶液；促进剂是按5.0g重亚硫酸钠溶解于100ml蒸馏水构成的水溶液，脱色过程为：首先按100ml的染色废水加入0.2-2.0ml还原脱色剂的比例处理染色废水，搅拌5-10分钟，然后将其置于水冷式控温光化学反应器中，在温度为20-25℃和pH为3-10条件下反应15-30min；
所述的活性碳吸附净化工艺是使经过光化学脱色降解后的废水再慢速通过80-100cm的活性碳吸附层，控制流速为10-30ml/min，所述活性碳为颗粒状工业废水活性碳，粒度3-5mm，表观密度0.45-0.50g/cm3，碘吸附值850mg/g，通过活性碳吸附残色后的水即可达到回用标准。
本发明解决所述染色废水脱色降解后的回用方法技术问题的技术方案是：设计一种染色废水脱色降解后的回用方法，其特征在于所述的染色废水采用本发明所述的染色废水脱色降解方法处理，处理后的回用水仍用于棉织物染色，染色工艺设计为NaCl 20-40g/l，Na2CO3 12-20g/l。
在现有技术中，有使用臭氧氧化降解染色废水，并将其回用的报道。但是此技术需要使用复杂的臭氧发生器及其连接装置，而且臭氧对某些染料的氧化具有选择性，需要较长的氧化降解时间。此外在现有技术中没有将过滤和吸附技术和臭氧氧化技术结合，废水中的纤维屑会阻碍臭氧对染料的氧化作用，不仅会导致处理时间长，而且因无后续吸附装置而导致回用水质量较低，回用困难。在现有技术中，还有使用二氧化氯和次氯酸钠作为氧化剂处理染色废水，并将其回用于染色加工的报道。但是此技术最大的问题是回用水中含用较高浓度的氯离子，对回用于织物染色有一定的限制性。与现有技术相比，本发明的染色废水脱色降解与回用方法由于将光化学脱色降解技术、过滤和吸附技术以及纺织染整技术相结合，因此本发明的染色废水脱色降解与回用方法不仅能够使活性染料染色废水有效脱色降解，达到无害排放的标准，而且可以染色回用，大幅减少染色废水排放和有效利用水资源，并且得到的染色棉织物的颜色特征与常规染色棉织物几乎相同，能够满足商业要求，同时具有工艺简单，成本低廉，工业化实施容易等特点。
附图说明
图1为本发明染色废水脱色降解与回用方法的工艺流程示意图；
图2为本发明试验采用的活性染料染色棉织物的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步叙述本发明：
本发明基于将染色废水的脱色降解与循环利用相结合的思想进行研究开发，主要是针对于水溶性偶氮类活性染料的染色废水(包括皂煮和水洗工序所产生的废水)的脱色降解与循环利用。其基本过程是依次采用废水过滤工艺、光化学反应脱色降解工艺和活性碳吸附净化工艺(参见图1)。
目前使用活性染料对纯棉织物进行浸染加工，得到染色废水包括染色残液和洗涤废水。因此首先使用本发明方法中的废水过滤工艺对染色废水进行处理。所述的废水过滤工艺是采用滤材和抽滤装置对染色废水进行过滤，控制过滤1升染色废水所需过滤时间为2.0-5.0min；较理想的染色废水过滤时间为3-4min；。过滤单元主要由丙纶高效过滤袋、支架、滤液收集器和抽滤装置组成。所述的滤材为超细丙纶纤维织物或普通滤纸，所述抽滤装置是市购产品，实施例选用了抽滤泵和瓷质漏斗。设计染色废水过滤工艺，目的在于除去染色中残留的纤维碎屑等杂质，避免其阻碍在下道工艺脱色降解反应体系中辐射光的输入，影响染料的脱色降解效率。
本发明方法的第二步是光化学反应脱色降解工艺，即将滤液导入光化学反应器进行脱色降解，使之完全脱色。所述的光化学反应脱色降解工艺是采用水冷式控温光化学反应器，利用基于草酸铁/过氧化氢系统的光助氧化方法(简称氧化法)或者基于硼氢化物/硫酸盐光助还原方法(简称还原法)对于所述已过滤之废水进行光化学脱色降解处理，所述光助氧化方法的光催化氧化剂是由硫酸铁、草酸及过氧化氢按摩尔比1∶3∶5的比例混合配制而成，脱色过程为：首先按100ml染色废水加入0.5-5.0ml光催化氧化剂的比例处理染色废水，搅拌5-10分钟，然后将其置于水冷式控温光化学反应器中，在温度为20-25℃和pH为2-4条件下反应30-60min；所述光助还原方法的还原脱色剂是由引发剂和促进剂按1∶100ml的比例均匀混合配制而成，其中引发剂为含有重量百分比12％的硼氢化物和重量百分比40％的氢氧化钠的水溶液；促进剂是按5.0g重亚硫酸钠溶解于100ml蒸馏水构成的水溶液，脱色过程为：首先按100ml的染色废水加入0.2-2.0ml还原脱色剂的比例处理染色废水，搅拌5-10分钟，然后将其置于水冷式控温光化学反应器中，在温度为20-25℃和pH为3-10条件下反应15-30min。本发明的光化学反应脱色降解工艺不论是采用氧化法还是采用还原法，均需要采用水冷式控温光化学反应器进行。所述的水冷式控温光化学反应器系申请人的在先专利(专利号ZL03275610.0)所规定，这里不赘述。
本发明方法的最后一步是活性碳吸附工艺，即利用活性碳吸附进一步净化径光化学反应脱色降解工艺处理后的废水，去除残色以提高回用水的水质，从而得到无色透明，低TOC值和具有一定电导率的回用水。所述的活性碳吸附净化工艺是使经过光化学脱色降解后的废水再慢速通过一定厚度和密度的活性碳吸附层，吸附层设计厚度80-100cm；实施例采用了活性碳吸附柱，柱长：80-100cm，直径：4-6cm；吸附工艺控制流速为10-30ml/min，所述活性碳为颗粒状工业废水活性碳，粒度：3-5mm，表观密度：0.45-0.50g/cm3，碘吸附值：850mg/g，通过活性碳吸附残色后的水称为回用水，也即可以达到回用染色的标准。
回用水经检测合格即可实际回用于纯棉织物的活性染料的浸染加工，实现水资源的循环利用。根据本发明所述脱色降解方法处理后的染色废水或回用水可直接回用于棉织物染色(参见图1)，染色工艺设计为NaCl 20-40g/l，Na2CO3 12-20g/l，优选NaCl40g/l，Na2CO315g/l。
发明入做过如下对比试验：使用活性红MS、活性黄MS和活性蓝B染料，应用图2所示标准染色工艺方法以自来水为介质对棉纤维织物进行染色，使用测色仪测定织物试样的染色表面深度(K/S)和总色差，最后通过皂洗前后的染色表面深度计算其固色率。另外，分别参照国标GB/T3921.4-1997和GB/T3920-1997对其皂洗牢度和摩擦牢度进行测试和评级。再利用本发明方法(光化学反应脱色降解工艺采用还原法)的回用水为介质同样对棉织物进行染色，并测定染色表面深度、固色率以及皂洗牢度和摩擦牢度，所使用的染料、染色工艺条件及测定方法完全与以自来水为染色介质时相同。以自来水染色试样为参比，测定回用水染色试样与自来水染色试样之间的颜色特性，结果分别如表1和实施例各表所示。
表1 活性红MS染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度(k/S) | 总色差(DE*) | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水回用水A | 8.249.30 | 01.37 | 4-54 | 4-54-5 | 43-4 | 2-33 | 64.067.2 |
| 回用水B | 8.11 | 0.97 | 4-5 | 4-5 | 4 | 3 | 65.5 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺(参见图2)，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：40g/l，Na2CO3：15g/l。
注2：染料浓度1％owf，浴比：1∶50；CIE标准D65光源，Datamaster测色软件，自来水染色试样为参比。
以自来水染色试样为参比测定回用水染色试样与自来水标准染色试样之间的颜色特性，当两者采用相同的工艺，颜色特性相差较大时，则应当适当调节回用水染色浴的氯化钠(NaCl)和碳酸钠(Na2CO3)的用量，直至两者的差别最小。从表1可以看出，在使用回用水为介质时，通过设计适当的染色工艺(回用水B工艺)，染色棉织物的颜色特性与使用自来水为介质时，应用标准工艺染色棉织物的效果相差无几，总色差(DE*)不明显，仅为0.97左右，满足染样与标样之间总色差。(DE*)低于1.5±0.2的商业化要求。另外，当使用本发明方法的回用水和适当回用水染色工艺时，染色助剂Na2CO3和NaCl比传统自来水标准染色工艺节省了25-40％，成本进一步降低。
应当说明的是，由于回用水可能会引起染色织物颜色特征的变化，因此应当采用一定的检验方法对回用水染色的颜色特征参数进行考察和评价，然后依据评价结果决定是否需要调节染色工艺参数以期利用回用水更好地进行染色，达到与通常的染色织物的颜色特征相符，满足商品化要求的目的。
本发明方法未述及的地方适用于现有技术。
下面介绍本发明的具体实施例：
实施例1：
(氧化法)目标废水是棉织物的活性染料浸染法染色、皂煮和水洗等过程排放废水。
步骤一：采用过滤工艺对染色废水进行处理。过滤单元主要由瓷质漏斗(内附7#定性普通滤纸)、玻璃收集瓶和抽滤装置组成，中间以硅胶管和胶塞连接，过滤速度控制在0.25升/分钟左右，得到过滤废水。
步骤二：利用光化学反应脱色降解工艺过滤废水进行处理。首先使用稀硫酸调节过滤废水的pH值，然后按照硫酸铁、草酸及过氧化氢按摩尔比1∶3∶5的比例配制光催化氧化剂。脱色工艺过程为：按100ml染色废水加入0.50ml光催化氧化剂的比例添加于过滤废水，搅拌均匀后将其置于水冷式控温光化学反应器(专利号ZL03275610.0)中，在温度为20℃和pH约为3.5条件下反应60分钟，得到脱色废水。
步骤三：应用活性碳吸附工艺去除残色以提高水质。将脱色废水导入活性碳吸附柱(活性碳吸附柱，柱长：100cm，直径：5cm，内添颗粒状工业废水活性碳，粒度：4mm，表观密度：0.50g/cm3，碘吸附值：850mg/g)，控制流速为25ml/min，使其从活性碳吸附柱流出得到吸附废水，又称为回用水。
步骤四：应用浸染法回用于棉织物的活性染料染色。分别使用活性红MS、活性黄MS和活性蓝B，应用图2所示的染色工艺方法分别以回用水和自来水为介质对棉织物进行染色，分别测定织物的染色表面深度、总色差、固色率和牢度。结果如表2、表3和表4所示。
表2 活性红MS染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水回用水A回用水B | 8.348.508.20 | 01.870.88 | 4-544-5 | 4-544-5 | 4-54-54-5 | 2-333-4 | 65.269.566.5 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：35g/l，Na2CO3：15g/l。注2同表1。
表3 活性黄MS染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 5.41 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4 | 3-4 | 57.6 |
| 回用水A回用水B | 5.865.32 | 2.010.71 | 4-54-5 | 4-54-5 | 44 | 3-33 | 63.261.5 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：30g/l，Na2CO3：15g/l。注2同表1。
表4 活性蓝B染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率 |
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | (％) | |||
| 自来水 | 4.87 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 2-3 | 66.3 |
| 回用水A回用水B | 4.914.71 | 1.561.02 | 4-54-5 | 44-5 | 44 | 32-3 | 65.963.7 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：20g/l，Na2CO3：12g/l。注2同表1。
实施例2：
步骤一：过滤速度控制在0.5升/分钟左右，余同实施例1。
步骤二：利用光化学反应脱色降解工艺过滤废水进行处理。首先使用稀硫酸调节过滤废水的pH值，然后按照硫酸铁、草酸及过氧化氢按摩尔比1∶3∶5的比例配制光催化氧化剂。脱色工艺过程为：按100ml染色废水加入2.50ml光催化氧化剂的比例添加于过滤废水，搅拌均匀后将其置于水冷式控温光化学反应器(专利号ZL03275610.0)中，在温度为21℃和pH约为2.0条件下反应约15分钟，得到脱色废水。回用结果如表5、表6和表7所示。
表5 活性红MS染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 8.34 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 2-3 | 65.2 |
| 回用水A回用水B | 8.778.31 | 1.550.46 | 4-54-5 | 4-54-5 | 4-54 | 44 | 69.167.0 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：32g/l，Na2CO3：15g/l。注2同表1。
表6 活性黄MS染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 5.41 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4 | 3-4 | 57.6 |
| 回用水A回用水B | 6.025.82 | 2.050.98 | 4-54 | 44-5 | 44 | 33-4 | 58.859.9 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：30g/l，Na2CO3：18g/l。注2同表1。
表7 活性蓝B染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 4.87 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 2-3 | 66.3 |
| 回用水A回用水B | 5.184.90 | 1.680.92 | 44 | 44-5 | 44 | 3-23 | 69.165.0 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：24g/l，Na2CO3：10g/l。注2同表1。
步骤三：所采用的颗粒状工业废水活性碳粒度：3mm，表观密度：0.45g/cm3，碘吸附值：850mg/g。余同实施例1。
实施例3：
步骤一：过滤速度控制在0.2升/分钟左右，余同实施例1。
步骤二：利用光化学反应脱色降解工艺过滤废水进行处理。首先使用稀硫酸调节过滤废水的pH值，然后按照硫酸铁、草酸及过氧化氢按摩尔比1∶3∶5的比例配制光催化氧化剂。脱色工艺过程为：按100ml染色废水加入5.0ml光催化氧化剂的比例添加于过滤废水，搅拌均匀后将其置于水冷式控温光化学反应器(专利号ZL03275610.0)中，在温度为22℃和pH约为5.0条件下反应约10分钟，得到脱色废水。回用结果如表8、表9和表10所示。
表8 活性红MS染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 8.34 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 2-3 | 65.2 |
| 回用水A回用水B | 8.768.45 | 1.561.18 | 4-54-5 | 44-5 | 4-54-5 | 33-4 | 65.464.8 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：35g/l，Na2CO3：18g/l。注2同表1。
表9 活性黄MS染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 5.41 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4 | 3-4 | 57.6 |
| 回用水A回用水B | 5.555.39 | 2.001.08 | 44 | 4-54 | 44 | 43-4 | 57.956.8 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：32g/l，Na2CO3：16g/l。注2同表1。
表10 活性蓝B染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 4.87 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 2-3 | 66.3 |
| 回用水A回用水B | 5.014.79 | 1.350.88 | 44 | 44-5 | 4-54-5 | 3-43 | 68.067.1 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：28g/l，Na2CO3：16g/l。注2同表1。
步骤三：所采用的颗粒状工业废水活性碳粒度：5mm，表观密度：0.48g/cm3，碘吸附值：850mg/g。余同实施例1。
实施例4：
(还原法)目标废水是棉织物的活性染料浸染法染色、皂煮和水洗等过程排放废水。
步骤一：同实施例1。
步骤二：利用光化学反应脱色降解工艺过滤废水进行处理。按照1∶100ml的比例将引发剂和促进剂按均匀混合构成还原脱色剂。脱色过程为：首先按100ml的染色废水加入0.40ml还原脱色剂的比例添加于过滤废水，搅拌均匀后将其置于水冷式控温光化学反应器(专利号ZL03275610.0)中，在温度为20-22℃和pH约为10.0条件下反应30分钟，得到脱色废水。
步骤三：同实施例1。
步骤四：同实施例1。回用结果如表11、表12和表13所示。
表11 活性红MS染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 8.24 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4 | 2-3 | 64.0 |
| 回用水A回用水B | 8.098.11 | 1.590.97 | 44-5 | 4-54-5 | 44 | 3-43 | 62.365.5 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：35g/l，Na2CO3：15g/l。注2同表1。
表12 活性黄MS染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 5.41 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4 | 3-4 | 57.6 |
| 回用水A回用水B | 5.035.32 | 1.620.71 | 4-54-5 | 4-54-5 | 44 | 3-43 | 60.061.5 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：30g/l，Na2CO3：15g/l。注2同表1。
表13 活性蓝B染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 4.23 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4 | 2-3 | 66.3 |
| 回用水A回用水B | 5.455.11 | 2.751.26 | 4-54-5 | 44 | 4-54 | 2-32-3 | 67.365.9 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：28g/l，Na2CO3：16g/l。注2同表1。
实施例5：
(还原法)除步骤二之外其它同实施例4。
步骤二：利用光化学反应脱色降解工艺过滤废水进行处理。按照1∶100ml的比例将引发剂和促进剂按均匀混合构成还原脱色剂。脱色过程为：首先按100ml的染色废水加入1.0ml还原脱色剂的比例添加于过滤废水，搅拌均匀后将其置于水冷式控温光化学反应器(专利号ZL03275610.0)中，在温度为20℃和pH约为3.0条件下反应约20分钟，得到脱色废水。回用结果如表14、表15和表16所示。
表14 活性红MS染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 8.24 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4 | 2-3 | 64.0 |
| 回用水A回用水B | 8.098.30 | 1.570.83 | 4-54-5 | 4-54 | 44 | 43-4 | 62.163.2 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：33g/l，Na2CO3：16g/l。注2同表1。
表15 活性黄MS染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 5.41 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4 | 3-4 | 57.6 |
| 回用水A回用水B | 5.875.47 | 2.121.01 | 4-54-5 | 4-54-5 | 44 | 43-4 | 63.060.0 |
注1：自来水标准工艺与回用水A工艺均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：30g/l，Na2CO3：15g/l。注2同表1。
表16 活性蓝B染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 4.23 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4 | 2-3 | 66.3 |
| 回用水A回用水B | 4.794.71 | 1.901.02 | 4-54-5 | 4-54-5 | 44 | 33 | 65.967.5 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：20g/l，Na2CO3：15g/l。注2同表1。
实施例6：
(还原法)除步骤二之外其它同实施例4。
步骤二：利用光化学反应脱色降解工艺过滤废水进行处理。按照1∶100ml的比例将引发剂和促进剂按均匀混合构成还原脱色剂。脱色过程为：首先按100ml的染色废水加入2.0ml还原脱色剂的比例添加于过滤废水，搅拌均匀后将其置于水冷式控温光化学反应器(专利号ZL03275610.0)中，在温度为21℃和pH约为6.5条件下反应约10分钟，得到脱色废水。回用结果如表17、表18和表19所示。
表17 活性红MS染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 8.24 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4 | 2-3 | 64.0 |
| 回用水A回用水B | 8.598.41 | 2.341.13 | 44-5 | 4-54 | 44 | 33 | 63.265.0 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：35g/l，Na2CO3：18g/l。注2同表1。
表18 活性黄MS染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 5.41 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4 | 3-4 | 57.6 |
| 回用水A回用水B | 5.975.80 | 2.100.99 | 44-5 | 44 | 44 | 43-4 | 56.958.8 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：33g/l，Na2CO3：15g/l。注2同表1。
表19 活性蓝B染色棉织物的颜色特性比较表
| 颜色特性 | 表面深度 | 总色差 | 皂洗牢度 | 摩擦牢度 | 固色率(％) | ||
| 退色 | 沾色 | 干磨 | 湿磨 | ||||
| 自来水 | 4.23 | 0 | 4-5 | 4-5 | 4 | 2-3 | 66.3 |
| 回用水A回用水B | 4.654.44 | 0.870.32 | 4-54-5 | 4-54-5 | 3-44 | 3-43-4 | 66.867.8 |
注1：回用水A工艺同于自来水标准工艺，均为：NaCl：40g/l，Na2CO3：20g/l；回用水B设计工艺为：NaCl：24g/l，Na2CO3：12g/l。注2同表1。
Claims (4)
1.一种染色废水脱色降解方法，该方法依次采用废水过滤工艺、光化学反应脱色降解工艺和活性碳吸附净化工艺；
所述的废水过滤工艺是采用滤材和抽滤装置对染色废水进行过滤，控制过滤1升染色废水所需时间为2.0-5.0min；
所述的光化学反应脱色降解工艺是采用水冷式控温光化学反应器，利用基于草酸铁/过氧化氢系统的光助氧化方法或者基于硼氢化物/硫酸盐光助还原方法对于所述已过滤之废水进行光化学脱色降解处理，所述光助氧化方法的光催化氧化剂是由硫酸铁、草酸及过氧化氢按摩尔比1∶3∶5的比例混合配制而成，脱色过程为：首先按100ml染色废水加入0.5-5.0ml光催化氧化剂的比例处理染色废水，搅拌5-10分钟，然后将其置于水冷式控温光化学反应器中，在温度为20-25℃和pH为2-4条件下反应30-60min；所述光助还原方法的还原脱色剂是由引发剂和促进剂按1∶100ml的比例均匀混合配制而成，其中引发剂为含有重量百分比12％的硼氢化物和重量百分比40％的氢氧化钠的水溶液；促进剂是按5.0g重亚硫酸钠溶解于100ml蒸馏水构成的水溶液，脱色过程为：首先按100ml的染色废水加入0.2-2.0ml还原脱色剂的比例处理染色废水，搅拌5-10分钟，然后将其置于水冷式控温光化学反应器中，在温度为20-25℃和pH为3-10条件下反应15-30min；
所述的活性碳吸附净化工艺是使经过光化学脱色降解后的废水再慢速通过80-100cm的活性碳吸附层，控制流速为10-30ml/min，所述活性碳为颗粒状工业废水活性碳，粒度3-5mm，表观密度0.45-0.50g/cm3，碘吸附值850mg/g，通过活性碳吸附残色后的水即可达到回用标准。
2.根据权利要求1所述的染色废水脱色降解方法，其特征在于所述的废水过滤工艺控制过滤1升染色废水所需过滤时间为3-4min。
3.一种染色废水的回用方法，其特征在于该染色废水采用权利要求1所述的染色废水脱色降解方法处理后，直接回用于棉织物染色，回用水染色工艺设计为NaCl20-40g/l，Na2CO312-20g/l。
4.根据权利要求3所述的染色废水的回用方法，其特征在于所述的回用水染色工艺设计为NaCl40g/l，Na2CO315g/l。
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