Krāsu noņemšana ir viens no vissarežģītākajiem drukāšanas un krāsošanas notekūdeņu attīrīšanas aspektiem. Augsta krāsu intensitāte, krāsu maiņa un svārstības starp dzidru un dzeltenu notekūdeņiem ir izplatītas problēmas, ar kurām saskaras iekārtas darbības laikā.
Ja notekūdeņu krāsa pārsniedz nepieciešamo robežu, operatoriem var rasties kārdinājums vienkārši palielināt PAC un PAM devas. Tomēr pārmērīga ķīmisko vielu pievienošana var izraisīt strauju ķīmisko vielu izmaksu pieaugumu, palielināt dūņu veidošanos, traucēt sedimentāciju un dažkārt pat izraisīt nestabilu atkrāsošanos vai dzeltenīgu notekūdeņu veidošanos.
Galvenais ir noteikt krāsas avotu un veidu pirms piemērotas ārstēšanas metodes izvēles.
1. Divi galvenie krāsu veidi
Apturēta krāsa
Suspendēta krāsa ir saistīta ar krāsvielu daļiņām, krāsvielu flokiem, līmvielām un suspendētām cietām vielām. To parasti var salīdzinoši efektīvi noņemt ar koagulācijas un sedimentācijas palīdzību, un tāpēc to ir vieglāk ārstēt.
Izšķīdināta krāsa
Izšķīdušo krāsu izraisa krāsvielas, kas paliek izšķīdušas notekūdeņos, tostarp reaktīvās krāsvielas, skābes krāsvielas un azo krāsvielas. Šāda veida krāsu ir daudz grūtāk noņemt, izmantojot parasto koagulāciju.
Ja galvenā problēma ir izšķīdusi krāsa, vienkārši palielinot PAC vai PAM devu, uzlabojumi var būt ierobežoti. Var būt nepieciešama bioloģiskā apstrāde, ķīmiskā oksidēšana vai apstrādes procesu kombinācija.
2. Parastās atkrāsošanas ķimikālijas
PAC
Polialumīnija hlorīds (PAC) tiek plaši izmantots koagulācijai un suspendēto vielu un noteiktu krāsvielu veidu noņemšanai.
To parasti lieto suspendētām krāsām un daudzām dispersajām krāsvielām, un tas parasti nodrošina mērenu dūņu veidošanos un stabilu darbību.
Kā sākuma diapazonu var izmantot notekūdeņu pH aptuveni 7,0–8,0. Atkrāsošanas efektivitāte var ievērojami samazināties, ja pH ir zem 6,5.
Jāizvairās no pārmērīgas PAC devas. Pārdozēšana var izraisīt duļķainuma atkārtotu parādīšanos un var veicināt dzeltenumu, kas, iespējams, palielina redzamo krāsu, nevis samazina to.
Dzelzs sulfāts
Dzelzs sulfāts var būt efektīvs noteiktām reaktīvām un azo krāsām un piemērotos apstākļos nodrošināt labāku atkrāsošanas veiktspēju nekā PAC.
Tās atkrāsošanas efekts ir saistīts ar reducēšanas reakcijām un krāsvielu hromoforu sadalīšanos.
Var būt nepieciešams sārmains pH aptuveni 8,5–10,0, pievienojot sārmu pH regulēšanai.
Tomēr pārmērīga deva var izraisīt sarkanīgu notekūdeņu veidošanos, savukārt sliktas sedimentācijas rezultātā apstrādātais ūdens var iegūt dzeltenu-nokrāsu. Dzelzs sulfāts arī rada ievērojamu daudzumu dzelzi saturošu dūņu, palielinot kopējo dūņu daudzumu.
PAM
Poliakrilamīds (PAM) galvenokārt darbojas kā koagulācijas vai flokulācijas līdzeklis, nevis atkrāsojošs līdzeklis. Tas palīdz suspendētajām daļiņām un krāsvielu -saturošām flokām agregēt un nosēsties, bet parasti pati neiznīcina izšķīdušās krāsvielas molekulas.
Anjonu PAM parasti izmanto, lai veicinātu koagulāciju un sedimentāciju notekūdeņu drukāšanā un krāsošanā.
Katjonu PAM galvenokārt izmanto dūņu kondicionēšanai un atūdeņošanai pēc bioloģiskās attīrīšanas, un to reti izmanto sākotnējās atkrāsošanas koagulācijā.
Optimālais PAM veids un deva jānosaka, pārbaudot burku.
Nātrija hipohlorīts
Nātrija hipohlorīts var oksidēt un iznīcināt hromoforus, un to var izmantot ārkārtas vai pēdējās{0}}atkrāsošanas stadijā.
Stingri jāizvairās no pārmērīgas dozēšanas bioķīmisko notekūdeņu posmā. Atlikušais hlors, kas ieplūst atpakaļ bioloģiskajā attīrīšanas sistēmā, var kavēt aktīvās dūņas, potenciāli izraisot dūņu toksicitāti un bioloģiskās veiktspējas pasliktināšanos.
Pirms pilna apjoma-piemērošanas ir jāveic salīdzinošā-pārbaude. Jānodrošina arī pietiekama aerācija vai citi piemēroti apstākļi, lai samazinātu hlora atlikumu.
Fenton process
Fenton process, kurā izmanto ūdeņraža peroksīdu un dzelzs sulfātu, ir ļoti efektīvs grūti izšķīdušas krāsas apstrādei, un to var izmantot kā progresīvu atkrāsošanas procesu.
Reakcijas laikā ir nepieciešama stipri skāba vide, parasti pH 2,5–3,5. Pēc apstrādes pH jānoregulē līdz aptuveni 7–8, lai izgulsnētu dzelzs dūņas.
Galvenie trūkumi ir liels ķīmisko vielu patēriņš, ievērojama dūņu veidošanās un sarežģītāka darbība. Tāpēc Fenton ārstēšana parasti ir piemērotāka terminālai progresējošai ārstēšanai, nevis ilgstošai, liela apjoma{2}}nepārtrauktai ārstēšanai.
3. Procesu kontrole
Hidrolīze{0}}Paskābināšana
Hidrolīzes{0}}paskābināšanas posms var palīdzēt sadalīt sarežģītas krāsvielu molekulas pirms pakārtotās bioloģiskās un fizikāli ķīmiskās apstrādes.
ORP aptuveni-100 līdz -300 mVvar izmantot kā atsauci reducējošu apstākļu uzturēšanai.
Tekstilizstrādājumu notekūdeņiem HAT ir aptuveni8-12 stundasvar izmantot kā sākuma diapazonu. Nepietiekams aiztures laiks var izraisīt nepilnīgu krāsvielu molekulu sadalīšanos.
Pēc hidrolīzes{0}}paskābināšanas notekūdeņi dažkārt var šķist tumšāki nekā ieplūde. Tas var būt parasts hidrolīzes izraisītu krāsvielu savienojumu izmaiņu rezultāts, ko vēlāk var novērst, izmantojot aerobo un koagulācijas apstrādi.
Aerobā bioloģiskā apstrāde
DO koncentrācija aptuveni2–3 mg/lvar izmantot kā atsauci aerobai ārstēšanai. Nepietiekams skābekļa daudzums var izraisīt krāsvielu starpproduktu uzkrāšanos, izraisot dzeltenīgu vai tumšu notekūdeņu veidošanos.
MLSS aptuveni3500–4500 mg/lvar būt piemērots atkarībā no procesa. Dūņu novecošana vai deflokulācija var atbrīvot intracelulārus vai adsorbētus krāsu savienojumus un veicināt notekūdeņu krāsas palielināšanos.
Jāizvairās arī no ilgstošas-zemas-slodzes darbības, jo tas var veicināt dūņu nolietošanos, sliktu floku veidošanos un krāsu pārnešanu-.
Koagulācija un sedimentācija
Tipiska dozēšanas secība ir šāda:
Notekūdeņi → Sārmu pievienošana un pH regulēšana → Krāsošanas līdzeklis → Ātra sajaukšana → PAM pievienošana → Lēna maisīšana → Sedimentācija
Ātra sajaukšana pie aptuveni150–200 apgr./min 1–2 minūtesvar palīdzēt efektīvi sadalīt ķīmiskās vielas, kam seko lēna sajaukšana aptuveni50–80 apgr./min 3–5 minūteslai veicinātu floku veidošanos.
Tekstilizstrādājumu notekūdeņiem sedimentācijas tvertnes virsmas slodzes ātrums ir aptuveni0.6–0.8 m³/(m²·h)var izmantot kā atsauci. Pārmērīga slodze var izraisīt īssavienojumu-, sliktu nosēdumu un krāsainu floku pārnešanu.
4. Krāsu maiņa pēc atkrāsošanas
Krāsas maiņa notiek, kad apstrādātais ūdens sākotnēji šķiet dzidrs, bet pēc stāvēšanas atkal kļūst redzami krāsots.
Biežākie cēloņi ir:
Atlikušā izšķīdinātā krāsa:Koagulācija un sedimentācija galvenokārt noņem suspendētās un koloidālās krāsvielas daļiņas, savukārt izšķīdušie hromofori var palikt ūdenī.
Nepilnīga ķīmiskā reakcija:Nepietiekama dzelzs sulfāta deva vai nepiemēroti reakcijas apstākļi var izraisīt nepilnīgu apstrādi.
Nepietiekama oksidēšanās:Nepietiekams oksidēšanās laiks ar nātrija hipohlorītu var atstāt hromogēnus starpproduktus.
Nestabila bioloģiskā apstrāde:Dūņu novecošanās, deflokulācija, nepietiekams skābekļa daudzums vai slikti bioloģiskie apstākļi var veicināt krāsas pārnešanu{0}}.
Tā vietā, lai vienkārši palielinātu ķīmisko vielu devu, operatoriem vispirms ir jāizpēta krāsas avots.
Augšējā hidrolīze{0}}paskābināšana un bioloģiskā apstrāde ir jāoptimizē, lai samazinātu krāsvielu un organisko vielu daudzumu, sasniedzot pēdējo apstrādes posmu. Ja saglabājas noturīga izšķīdusi krāsa, var apsvērt Fenton{2}}paaugstinātu oksidāciju, nevis nepārtraukti palielināt koagulanta devu.
Vienkāršs30 minūšu statiskās vārglāzes testsvar arī izmantot. Pēc koagulācijas un sedimentācijas ļaujiet apstrādātajam paraugam netraucēti nostāvēties un novērojiet, vai krāsa kļūst stiprāka. Dažādu ķīmisko vielu devu pārbaude var palīdzēt noteikt optimālo darbības stāvokli un krāsas maiņas potenciālu.
FAQ
Kāda veida krāsu ir visgrūtāk noņemt?
Izšķīdušo krāsu parasti ir grūtāk noņemt, jo izšķīdušās krāsvielu molekulas nevar viegli uztvert ar parasto koagulāciju un sedimentāciju.
Vai PAC devas palielināšana var atrisināt augstu krāsu?
Nav obligāti. PAC var būt efektīva suspendētai un koloidālai krāsai, taču tai var būt ierobežota efektivitāte pret izšķīdušām krāsvielām. Pārmērīgs PAC var arī palielināt dūņu veidošanos un izraisīt duļķainību vai dzeltenumu.
Vai PAM noņem krāsu?
PAM galvenokārt darbojas kā koagulācijas vai flokulācijas līdzeklis. Tas uzlabo floku veidošanos, bet parasti neiznīcina izšķīdušās krāsvielu molekulas.
Kāpēc apstrādāts ūdens atkal kļūst dzeltens?
Iespējamie cēloņi ir izšķīdušo hromoforu atlikumi, nepilnīgas ķīmiskās reakcijas, nepietiekama oksidēšanās un nestabilas bioloģiskās dūņas.