Application Of Radiation Technology In Teinture Wastewater Treatment

　Traitement des eaux usées imprégnées

Profondeur de couleur

Le taux moyen de perte de colorants dans la production de colorants est d'environ 20%.Parmi les différents types de colorants, les taux de contamination supérieure les plus faibles sont ceux des colorants actifs et des colorants sulfurés, avec un taux moyen d 'émission moyen d' environ 30% et un taux moyen d 'émission de colorants acides et de Colorants directs supérieur à 10%.Par conséquent,Eaux uséesC 'est très coloré. On le fait.DecolorationLe traitement des eaux usées a été la principale tâche.Les techniques de traitement des dépôts de boues biologiquement actives, de traitement physico - chimique et de traitement par membrane, qui sont relativement matures dans le pays, présentent à des degrés divers un manque d 'efficacité de décoloration et l' impossibilité de recycler l 'eau de purification par impression après traitement.

2) forte teneur en COD (demande chimique en oxygène) et difficultés de dégradation

Les eaux usées imprégnées d 'impression présentent des concentrations très élevées de COD, principalement en raison de l' utilisation d 'un grand nombre d' agents de teinture difficilement dégradables, tels que le PVA (alcool polyvinylique), l 'apeo (éther d' Alkyl phénol - polyvinylique) et l 'abs (alkylphenosulfonate de sodium), en plus de l' utilisation d 'un grand nombre de colorants synthétiques dans le processus d' impression.Plus de 95% de ces aides se retrouvent dans les eaux usées, ce qui porte à 200 000 mg / l la valeur de bod5 / COD.0.3 Les eaux usées présentent une très faible dégradation biochimique [4].

　Mécanisme d 'action radiologique

2.1 sources de rayonnements courants

Les sources de rayonnement les plus courantes peuvent être classées en deux grandes catégories: les sources de rayonnement et les sources d'instruments.

La source la plus courante de rayonnement est la 60Co, suivie par le CS 1 et le Kr du navire.Les rayons r générés par le rayonnement 60Co présentent des caractéristiques telles que l'énergie élevée, la force de pénétration élevée et la longueur de la demi - vie, mais les exigences en matière de sécurité sont beaucoup plus élevées en raison de la force de pénétration des sources et des coûts d'investissement initiaux plus élevés.La source la plus courante d 'instruments est l' accélérateur électronique, qui présente des caractéristiques telles que des taux de dose élevés, une bonne focalisation, une utilisation élevée de l 'énergie et une commodité de fonctionnement.Les accélérateurs électroniques représentent environ 70% et 1 80% des sources de rayonnement utilisées dans la production mondiale et les sources 60Co 20 à 30% seulement; si l 'on se fonde sur la capacité de traitement, les accélérateurs électroniques représentent environ 90% et les 60Co seulement 10%.

2.2 Mécanismes de radiodégradation

Le traitement des eaux usées au moyen de rayons piquants ou d 'électrons accélérés peut, d' une part, agir directement avec les contaminants et provoquer leur décomposition et leur modification et, d 'autre part, les rayons haute énergie et les électrons accélérés peuvent agir avec l' eau et produire une série de radicaux libres, d 'ions, d' électrons hydratés e) ii) et de groupes ioniques qui sont assez actifs pour oxyder ou réduire les polluants organiques et les dégrader.Normalement, l 'eau pure est irradiée par des rayonnements à haute énergie et réagit comme suit:

H20 - 0h (2.7) + eaq - (2.6) + H (o.45) + h30 + (2,6) + H202 (0.7) + H2 (0.45)

Note: la valeur G entre parenthèses, c 'est - à - dire l' efficacité énergétique de la radiochimie, est définie comme le nombre moléculaire de produits obtenus par absorption d 'énergie de 100 EV.

Parmi ces radicaux libres actifs, eaq - et H. sont des ions réducteurs, tandis que Oh et H2O2 sont des ions oxydants qui jouent un rôle prépondérant dans la dégradation des matières organiques.• Les radicaux libres Oh ont une forte affinité électronique, un fort potentiel d'oxydation réductrice pouvant atteindre 2,8 V, ce qui permet une réaction d'addition avec des composés organiques contenant des cycles aromatiques ou des liaisons multiples et une réaction d'extraction d'hydrogène avec des matières organiques saturées.Le H2O2 peut être utilisé à la fois comme oxydant et comme agent réducteur.{page} u break}

　État des eaux usées imprégnées de traitement par rayonnement, tant à l 'intérieur qu' à l 'extérieur du pays

AdopterRadiation techniqueLe traitement des eaux usées, d'une part, ne produit pas d'agents nuisibles et évite la contamination secondaire de l'environnement et, d'autre part, est simple et efficace.C 'est ainsi que des recherches ont commencé à l' étranger dans les années 80 et que, dans les années 90, des usines ont utilisé des techniques de traitement des eaux usées par rayonnement.On trouvera ci - après une brève description de l'application des techniques de radiation nationales et internationales au traitement des eaux usées imprégnées.

3.1 effet du traitement par rayonnement sur l 'élimination de la couleur des eaux usées teintées

L 'un des principaux indicateurs permettant d' évaluer l 'efficacité des méthodes de traitement des eaux usées est l' effet de décoloration des eaux usées teintées.Étant donné que le milieu colorant actuel est essentiellement aqueux, la grande majorité des colorants sont facilement solubles dans l 'eau et que la plupart des colorants forment des colloïdes hydrophiles dans l' eau en raison de la grande qualité moléculaire des colorants, ce qui rend très difficile la décoloration classique des eaux usées colorées [8].Le traitement par rayonnement est essentiellement une technologie d 'oxydation de pointe qui permet d' oxyder rapidement les groupes insaturés dans les molécules de colorants et de détruire leurs groupes de chromosomes.

L 'étude de la décoloration par rayonnement des solutions aqueuses de colorants actifs a montré que le traitement par rayonnement permet d' éliminer efficacement la couleur de la solution aqueuse de colorants [9 - 12].Pour obtenir un effet de décoloration significatif, il faut augmenter les doses de rayonnement pour les colorants actifs à haute concentration (800 mg / l), tels que le rouge m 1 3be, le bleu XBR actif et la solution aqueuse X - R jaune actif.Par exemple, la dose absorbée est d'environ 27,8 kgy [9], lorsque le taux de décoloration du rouge actif m - 3be azoïque atteint 100%; pour les Anthraquinones, le taux de décoloration n'atteint que 84% lorsque la dose absorbée est de 25 kgy.Cela montre que les types de colorants jouent un rôle important dans leur taux de décoloration et que, à faible dose absorbante (9,2 kgy), le taux de décoloration de la structure d 'anthraquinone n' est que de 33%, ce qui est nettement inférieur au taux de décoloration de la structure azoïque active de X - R76% de la structure jaune (10).

En outre, le traitement par rayonnement [13 - 16] et le colorant direct [17] sont plus efficaces dans l 'eau.Les études de rayonnement par faisceau d 'électrons réalisées par Jianzhong, Zhu Jinliang et d' autres personnes sur les solutions acides de colorants anthraquinoniques de type blue 40 montrent qu 'au fur et à mesure que le temps d' irradiation s' allonge, la couleur de la solution aqueuse de type bleu 40 acides diminue rapidement, puis se stabilise progressivement, la teinture après 15min est devenue incolore, et que les concentrations de colorants augmentent, de même les doses d 'irradiation nécessaires pour obtenir une décoloration complète.Des études de décoloration de Colorants directs réalisées par alivahdat et Al à l'aide d'un accélérateur électronique de 10 MeV ont montré que, pour 50 mg, / L, la dose absorbée de 9 kgy pouvait entraîner une décoloration totale, tandis que, lorsque la concentration de masse du colorant était de 100, 150 et 200mg / l, elle était tombée respectivement à 61,7%, 59,6% et 52,9%.

Pour les colorants dispersés difficilement solubles dans l 'eau, des études menées par Agustin n.M. Bagyo et al. « Domestication » ont montré que le rayonnement R a également des effets importants sur la sédimentation et la décoloration des colorants azoïques dispersés dans les solutions aqueuses (tr - 4G et tbcms).Dans la solution de colorant dispersé saturée en oxygène, lorsque la dose d 'irradiation est supérieure à 6 kgy, le colorant utilise le pH ajusté par l' acide nitrique après irradiation et réduit sensiblement le pic d 'absorption, le pH et le carbone organique total.Selon l 'auteur, cela s' explique par l' oxydation de colloïdes de colorants dispersés au cours du processus de rayonnement, ce qui a donné lieu à la formation d 'acides organiques de grande qualité moléculaire qui, lorsqu' ils sont incorporés dans la solution avec de l 'acide nitrique, font passer leur pH à environ 1, deviennent des molécules d' acides organiques insolubles, ce qui entraîne une précipitation.

En outre, les chercheurs ont constaté que tous les pics d 'absorption caractéristiques de tous les colorants solubles dans l' eau après le traitement par rayonnement dans la zone visible diminuaient considérablement, voire disparaissaient, et que les pics d 'absorption se déplaçaient dans la direction des ondes courtes, tandis que les valeurs de pH des colorants diminuaient.Cela signifie que la molécule de colorant a été détruite par rayonnement du faisceau d 'électrons, et qu' une substance acide de la molécule a été produite, ce qui permet d 'éliminer la couleur du colorant et de réduire le pH du colorant.

3.2 effet du traitement par rayonnement sur l 'élimination du COD des eaux usées

Le taux d'élimination du CO2 est l'un des indicateurs les plus importants du traitement des eaux usées, et plus les valeurs de CO2 sont importantes, plus les eaux sont contaminées par des matières organiques.Dans le cas des eaux usées imprégnées d'impression, les valeurs COD représentent presque la quantité d'oxygène nécessaire pour la décomposition oxydative de tous les composés organiques présents dans les eaux usées et constituent donc l'indicateur de pollution le plus largement utilisé pour désigner indirectement les matières organiques présentes dans les eaux usées [19], ainsi que le paramètre principal des rejets d'eaux usées dans les normes nationales.Conformément aux normes nationales relatives aux rejets de polluants des eaux industrielles contaminées par le textile, la concentration journalière moyenne en COD ne devrait pas dépasser 100 mg / l [20].

Pendant le traitement des eaux usées par irradiation, certaines molécules de colorants sont finalement oxydées ou réduites en inorganique, ce qui permet d 'éliminer le COD des eaux usées.

Les études existantes ont montré qu 'il existait une corrélation étroite entre les taux d' élimination de CO2 des eaux usées et les doses absorbées et les concentrations initiales de colorants, à l 'aide d' un traitement par rayonnement séparé.Avec la dose absorbée

Par exemple, le rayonnement par faisceau d'électrons d'une solution de colorant actif à des concentrations de masse initiales de 57mg / L et 515mg / l respectivement, avec des taux d'élimination de 10% et 0% pour la dose absorbée de 05kgy, tandis que les taux d'élimination de COD atteignent respectivement 37% et 13% Lorsque la dose absorbée atteint 108 kgy.

Par rapport à la décoloration par irradiation, le taux d 'élimination du COD est beaucoup plus faible à la même dose absorbante.Ceci s' explique par le fait qu 'une partie de la molécule de colorant se désintégre ou se réinitialise sous l' effet d 'un radical libre actif après irradiation de la solution de colorant par un faisceau d' électrons, et que le Groupe de colorants est détruit, de sorte que la couleur du colorant est supprimée.Toutefois, la destruction de la liaison chimique moléculaire du colorant ne fait que la dégrader en tant que substance organique moléculaire faible, sans la dégrader en un cod inorganique reflétant toutes les matières organiques du système, de sorte que le taux d 'élimination du COD est beaucoup plus faible que le taux de décoloration dans les mêmes conditions d' essai.

À l 'heure actuelle, le traitement des eaux usées imprégnées d' impression fait appel à des procédés d 'adsorption, de floculation, de filtration et de sédimentation, notamment le traitement des dépôts bioactifs, le traitement physico - chimique et le traitement par membrane.Premier niveau de traitement à base de floculation, second niveau de traitement principalement à l 'aide de la biochimie, il ya l' exposition apparente, l 'air, l' oxydation de contact, la biodisque, et ainsi de suite.Toutefois, ces méthodes comportent une contamination secondaire lors du traitement des eaux usées imprégnées.Bureau de l 'oxydation avancée

Des caractéristiques telles que les rayonnements ultraviolets, l 'oxydation fonton, l' oxydation photocatalytique, l 'oxydation de l' ozone et la dégradation par rayonnement, ont suscité une grande attention parmi les chercheurs, avec une dégradation efficace et sans pollution secondaire.Dans de nombreux procédés d 'oxydation à haute énergie, la technologie des rayonnements présente des caractéristiques telles que l' efficacité, la simplicité du procédé, l 'efficacité du traitement et un faible impact sur l' environnement.

Le traitement des eaux usées au moyen de la radiotechnologie remonte aux années 60.En 1956, lowejr.Depuis lors, les recherches sur le traitement des eaux usées par rayonnement se poursuivent.Avec le développement rapide de la technologie d 'accélérateur électronique à haute énergie et l' industrialisation des applications de la technologie des rayonnements dans des domaines tels que la purification de l 'eau potable et le traitement des eaux usées, les grandes perspectives d' application de la technologie des rayonnements dans le traitement des eaux usées apparaissent progressivement.

Selon les statistiques, les usines nationales de teinture consomment environ 80% de l 'eau par an pour l' ensemble de l 'industrie textile et les émissions d' eaux usées atteignent 650 millions de tonnes.Les eaux usées imprégnées de grandes quantités d'eau, la complexité des composants de polluants organiques, la profondeur de couleur, la qualité de l'eau, etc., sont devenues l'une des difficultés reconnues à la maison et à l'étranger pour le traitement des eaux usées industrielles.