多くの産業排水処理プラントでは、オペレーターはしばしば共通の問題に直面します。
CODは正常に削減されますが、色は放流水に残ります。
この現象は、特に繊維、染色、印刷、顔料の排水でよく見られます。なぜこのようなことが起こるのか、そしてどのように色を効果的に除去できるのかを理解するには、排水中の色の化学的性質、単なる生物学的分解だけではなく、
産業排水中の色は主に、溶解した色素分子、懸濁固形物ではありません。これらの色素には、発色団、例えば、
アゾ結合（–N=N–）
芳香環
共役二重結合構造
これらの構造は可視光を吸収し、化学的に安定するように設計されており、光、熱、生物学的分解に耐性があります。
最も重要なのは、ほとんどの産業用染料は水中で負電荷を帯びているため、非常に溶解しやすく、除去が困難であることです。
生物学的処理システムは、生分解性有機物を除去するように設計されており、化学的に安定な染料ではありません。
主な制限事項は次のとおりです。
多くの色素分子は、微生物の攻撃に抵抗するように設計されており、生物学的反応槽をほとんど変化なく生き残ることができます。
懸濁固形物とは異なり、溶解した染料は、生物学的酸化後でさえ、自然に沈降したり浮遊したりしません。
負電荷を帯びた色素分子は互いに反発し、水中に分散したままで、可視の色を維持します。
その結果、効果的な生物学的処理後でさえ、色はしばしば未処理のままシステムを通過しますによって達成されます。
産業用途では、染料は意図的に繊維と結合するように設計されています。これを実現するために、多くの染料は次のように製造されています。
反応性染料
酸性染料
直接染料
これらの染料タイプは通常、水中で解離し、アニオン性種を形成し、繊維への吸着を促進しますが、排水の安定性も高めます。
この負電荷が、従来の沈降、ろ過、および生物学的方法が色を除去できないによって達成されます。
色を効果的に除去するには、色素分子の電気的安定性を破壊するによって達成されます。
これは、カチオン性ポリマーを使用した化学的脱色によって達成されます。
カチオン性脱色剤は、正電荷を持つ官能基を排水に導入し、負電荷を持つ染料を引き付けて中和します。
中和されると、色素分子は水溶性と構造的安定性を失います。
中和された色素–ポリマー複合体は、沈降、浮遊、またはろ過によって除去できる不溶性粒子を形成します。
このプロセスは、色の根本原因をターゲットにしており、色を二次的な症状として扱っているのではありません。
脱色剤の有効性は、主にそのカチオン電荷密度に依存し、分子サイズには依存しません。
より高い電荷密度は、より強力な中和を提供します
より速い反応速度
より少ない薬剤投与量
このため、高電荷密度の低〜中分子量カチオン性ポリマーが、産業排水の色除去に広く使用されています。
化学的脱色は、一般的に以下に適用されます。
繊維染色排水
染料製造廃水
印刷および顔料排水
生物学的処理後の色の研磨
多くのシステムでは、脱色剤は、無機凝集剤および凝集剤と組み合わせて使用され、全体的な処理効率を最適化します。
産業排水中の色は、化学的安定性の問題であり、生物学的な問題ではありません。
色素分子が電気的に安定で溶解したままである限り、色は持続します。
効果的な色除去には、標的を絞った化学的中和が必要であり、カチオン性脱色剤は、厳しい排出または再利用基準に直面している産業にとって不可欠なツールとなっています。
