1. Hauptmerkmale
Hoher Wasserverbrauch und hohe Abwasserproduktion. Farbstoffe verleihen dem Abwasser eine dunkle Farbe, die aufgrund der hohen Farbsättigung schwierig zu entfernen ist.
Behandlungsmethoden:
Abwasser kann entsprechend seinen Qualitätsmerkmalen recycelt und wiederverwendet werden.
Zu den Entgiftungsmethoden gehören physikalische, chemische und biologische Behandlungen.
Physikalische Behandlungsmethoden
1. Adsorption
Materialien: Aktivkohle, Bentonit, Industrieabfallrückstände (wie Flugasche) oder neuartige Adsorbentien (wie MOFs).
Funktion: Entfernt Farbstoffmoleküle (insbesondere kationische Farbstoffe) und einige Schwermetalle.
2. Membrantrenntechnologie
Typen: Ultrafiltration (UF), Nanofiltration (NF), Umkehrosmose (RO).
Anwendungen: Rückhaltung großmolekularer Farbstoffe (z. B. Reaktivfarbstoffe) und Salzrückgewinnung (z. B. Wiederverwendung von RO-Konzentrat).
3. Koagulation/Flotation
Wirkstoffe: PAC (Polyaluminiumchlorid), PAM (Polyacrylamid), Eisensalze usw. Wirkung: Entfernt Schwebstoffe, kolloidale Stoffe und einige hydrophobe Farbstoffe (z. B. Dispersionsfarbstoffe).
Chemische Behandlungsmethoden
1. Fortgeschrittene Oxidationsprozesse (AOPs)
Fenton-Prozess: H₂O₂ + Fe²⁺ erzeugt ·OH-Radikale, die Azofarbstoffe (z. B. Acid Orange 7) abbauen.
Ozonoxidation: Oxidiert direkt Chromophore (wie -C=N- und -N=N-) und erreicht Entfärbungsraten von über 90 %.
Elektrochemische Oxidation: Mineralisiert widerspenstige organische Stoffe durch Elektrodenreaktionen (z. B. BDD-Elektroden).
2. Reduktionsmethoden
Nullwertiges Eisen (ZVI): Reduziert Azofarbstoffe (spaltet -N=N- auf, um Aminoverbindungen zu bilden).
NaHSO₃/Fe²⁺: Zielt auf chromhaltiges Abwasser (Cr⁶⁺ → Cr³⁺-Ausfällung).
3. Photokatalytischer Abbau
Katalysatoren: TiO₂, g-C₃N₄ usw. erzeugen unter UV-/sichtbarem Licht reaktive Sauerstoffspezies (ROS). Anwendung: Behandlung von Abwasser, das Anthrachinon- und Triphenylmethanfarbstoffe enthält.
Biologische Behandlungsmethoden
1. Aerobe biologische Behandlung
Belebtschlammverfahren: Zielt auf leicht abbaubare organische Stoffe (z. B. Stärkeschlamm) ab, ist jedoch bei der Entfärbung von Farbstoffen unwirksam.
Biologische Filmbakterien (MBBR): Die Bildung von Biofilmen auf Trägern erhöht die Bakterienhäufigkeit und toleriert moderate Konzentrationen toxischer Substanzen.
2. Anaerobe biologische Behandlung
UASB/EGSB-Reaktoren: Hydrolysieren und Ansäuern makromolekularer organischer Stoffe (z. B. PVA-Aufschlämmung) und dabei gleichzeitig Methan.
Schlüssel zur Entfärbung: Von anaeroben Bakterien abgesonderte Azoreduktase spaltet die chromogenen Gruppen des Farbstoffs.
3. Technologie zusammengesetzter bakterieller Wirkstoffe
Funktionelle Bakterien: Weißfäulepilze (sekretieren Ligninperoxidase) und Sphingomonas (abbauen Anilinverbindungen).
Anwendung: Zur Entschlichtung von Abwasser, das PVA (Polyvinylalkohol) und Tenside enthält.