1. Belangrijkste kenmerken
Hoog waterverbruik en hoge afvalwaterproductie. Kleurstoffen geven een donkere kleur aan het afvalwater, waardoor het vanwege de hoge chroma moeilijk te verwijderen is.
Behandelingsmethoden:
Afvalwater kan worden gerecycled en hergebruikt op basis van de kwaliteitskenmerken ervan.
Ontgiftingsmethoden omvatten fysische, chemische en biologische behandelingen.
Fysieke behandelmethoden
1. Adsorptie
Materialen: Actieve kool, bentoniet, industriële afvalresten (zoals vliegas) of nieuwe adsorbentia (zoals MOF's).
Functie: Verwijdert kleurstofmoleculen (vooral kationische kleurstoffen) en enkele zware metalen.
2. Technologie voor membraanscheiding
Typen: Ultrafiltratie (UF), Nanofiltratie (NF), Omgekeerde osmose (RO).
Toepassingen: behoud van kleurstoffen met grote- moleculen (zoals reactieve kleurstoffen) en zoutterugwinning (zoals hergebruik van RO-concentraat).
3. Coagulatie/flotatie
Hulpstoffen: PAC (polyaluminiumchloride), PAM (polyacrylamide), ijzerzouten, etc. Effect: Verwijdert zwevende stoffen, colloïdale stoffen en sommige hydrofobe kleurstoffen (zoals dispersiekleurstoffen).
Chemische behandelingsmethoden
1. Geavanceerde oxidatieprocessen (AOP's)
Fenton-proces: H₂O₂ + Fe²⁺ genereert ·OH-radicalen, waardoor azokleurstoffen (zoals Acid Orange 7) worden afgebroken.
Ozonoxidatie: Oxideert direct chromoforen (zoals -C=N- en -N=N-), waarbij ontkleuringspercentages van meer dan 90% worden bereikt.
Elektrochemische oxidatie: Mineraliseert recalcitrant organisch materiaal via elektrodereacties (zoals BDD-elektroden).
2. Reductiemethoden
Zerovalent Iron (ZVI): Vermindert azokleurstoffen (afbreken van -N=N- om aminoverbindingen te vormen).
NaHSO₃/Fe²⁺: richt zich op chroom-houdend afvalwater (Cr⁶⁺ → Cr³⁺ neerslag).
3. Fotokatalytische afbraak
Katalysatoren: TiO₂, g-C₃N₄, enz. genereren reactieve zuurstofsoorten (ROS) onder UV/zichtbaar licht. Toepassing: Behandeling van afvalwater dat antrachinon- en trifenylmethaankleurstoffen bevat.
Biologische behandelingsmethoden
1. Aërobe biologische behandeling
Actief-slibproces: richt zich op gemakkelijk afbreekbare organische stoffen (zoals zetmeelslurry), maar is niet effectief bij het ontkleuren van kleurstoffen.
Biologische filmbacteriën (MBBR): Biofilmvorming op dragers verhoogt de bacteriële overvloed en tolereert gematigde concentraties van giftige stoffen.
2. Anaerobe biologische behandeling
UASB/EGSB-reactoren: Hydrolyseren en verzuren macromoleculair organisch materiaal (zoals PVA-slurry), waarbij methaan mede wordt geproduceerd.
Sleutel tot ontkleuring: Azoreductase, uitgescheiden door anaerobe bacteriën, splitst de chromogene groepen van de kleurstof.
3. Technologie van samengestelde bacteriële agentia
Functionele bacteriën: Witte-rotschimmels (secreteren lignineperoxidase) en Sphingomonas (breken anilineverbindingen af).
Toepassing: Bedoeld voor het ontkalken van afvalwater dat PVA (polyvinylalcohol) en oppervlakteactieve stoffen bevat.