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降解废水的染料?

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一、降解废水的染料?

纳米材料,由于其纳米尺寸和优越的性能,已被证明是有效的废水处理工具。

氧化镍纳米颗粒(NiO-NPs)由于其高化学稳定性、光稳定性、高透明度和降解效率等特性,可作为一种p型半导体,可能对染料降解具有良好的效果。

二、什么是染料废水?

废水成分及特点

染料废水是目前公认的处理难度大的工业废水之一。染料废水来源及污染物成分十分复杂,染料废水因为染料废水的厂家不同,生产工艺不同,废水来源不同等原因,导致废水成分复杂。

染料废水及污染物成分十分复杂,具有水质变化大、有机物含量高、色度高等特点,

染料生产废水中含有酸、碱、盐、卤素、烃、胺类、硝基或染料及其中间体等物质,也含有吡啶、氰、苯酚、联苯胺或重金属汞、镉、铬等。这些废水成分复杂有毒,处理困难。

染料废水的母液COD每升可高达几万至几十万毫克,染料废水中还有废水来自于染料产品的分离精制、水洗过程中产生的过滤液、洗涤水。

三、有机染料废水的来源?

我国作为世界纺织印染第一大国,染料废水已成为当前我国主要水体污染源之一。染料废水的特点主要有:成分复杂难以分离,含有染料的种类与数量多,毒性较强对人体危害大,色度高易破坏水体外观,pH值波动大,可降解性差,组分变化混乱,总体水量大,染料浓度高,难以采用常规方法进行有效治理。而且,多数染料废水含有生物毒性与“三致”(致癌、致畸与致突变)性质的有机物,故一直以来是我国工业废水处理的焦点热点与难点,也一直是世界各国水污染控制与治理领域鱼需解决的重大难题之一。

染料废水来源于生产过程中对各类纺织材料(纤维、纱线、织品等)进行物化处理的印染工艺过程,其中包括对纺织材料的前处理、染色、印花和后整理过程。染色是使得染料与纤维直接发生化学与物化反应,对整个纺织品进行一系列的固色与加工过程,印花属于部分染色的一种方式,染料与印染助剂是染料生产的关键。我国印染工业主要采用水媒介的湿法加工方法,生产中需要大量的水,排出大量的有害染料废水,不经处理排入自然水体中会产生较大的有机污染,破坏水生态系统。

染料废水因为染料废水的厂家不同,生产工艺不同,废水来源不同等故具有成分的复杂性;印染企业的产品不同,织造方法不同进而导致化学纤维的成分也有所区别,近年来的天然纤维与化学纤维的出现及混纺产品的层出不穷,同品牌产品的成分更是在不断变化。由于加工生产过程中使用的浆料与纤维前处理工艺的不同,通常化学纤维相比天然纤维来讲排出的废水的可生化性较差,同时天然纤维与化学纤维混纺产品由较前两者的可生化性更差。染料废水具有浓度高、色度大、成分复杂、变化大、处理难度大等特点。

染料废水总水量大,危害严重,作为我国工业废水的主要组成部分之一近年来已受到研究界广泛的重视,现如今治理染料废水的方法多种多样,各自存在着优点的同时也存在缺陷。如物理法,染料废水的物理法一般是使染料与水体进行简单物理分离,达到废水净化与染料富集回收利用的目的,常见的物理法处理染料废水有吸附法与膜分离法等。

四、染料废水的处理方案?

染料废水通常含有高浓度的有机物、色度和毒性物质,处理起来较为复杂。一种常见的处理方案包括:先通过物理方法(如沉淀、过滤)去除悬浮物和部分色度;再利用化学方法(如氧化、还原)分解有机物;最后通过生物方法(如活性污泥法、生物膜法)降解剩余的有机物。

此外,还可以考虑使用高级氧化技术、膜分离技术等提高处理效果。这些方案需根据废水特性选择,并可能组合使用。

五、为什么染料废水氨氮高?

氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。污水氨氮超标常见的原因:

1)自身生成原因:氨氮的产生是不可避免且持续性的;如污水处理厂、食品厂、化工厂、电镀厂、造纸厂、印染厂、养猪场........由于自身的生产或还原性物质等原因都会导致氨氮超标。

2)污水处理工艺缺陷:

a)生化处理(水温过低):当温度过低时,菌种的活性也跟着低,从而降低对氨氮的分解;b)废水突然(水量加大):原有的工艺处理不过来,对工艺系统造成满负荷,容易导致出水超标;

c)废水中的(浓度增高):在高浓度废水冲击下,现场处理如果没有改变,出水浓度就会容易超标。

硝化细菌,其功效分析:

1.高效将氨氮先氧化成亚硝酸氮再氧化成硝酸氮;

2.加速污水中的污泥沉降,增大污泥絮体颗粒,调整污泥絮体结构;

3.选择性筛选出合适的特异性强的硝化细菌,从而缩短驯化时间,增加硝化效率。

4.可与反硝化系统联动,形成共生互补作用,提高系统脱氮能力;

5.有效抑制病毒、病菌与寄生虫;

6.针对藻类过度繁殖的水体,能够大量消耗氮素营养,切断藻类氮素营养,抑制藻类繁殖,有效净化水体与良好水色;

7. 大自然中筛选出的菌种结合顶尖驯化技术,繁殖迅速,应激能力强,能因应恶劣环境自然进化;

8.在好氧及缺氧条件下均可进行硝化反应,其中缺氧硝化效果较弱。

六、染料废水中的主要污染物?

染料生产废水中含有酸、碱、盐、卤素、烃、胺类、硝基或染料及其中间体等物质,也含有吡啶、氰、苯酚、联苯胺或重金属汞、镉、铬等。这些废水成分复杂有毒,处理困难。

染料废水的母液COD每升可高达几万至几十万毫克,染料废水中还有废水来自于染料产品的分离精制、水洗过程中产生的过滤液、洗涤水。

七、酸性染料废水处理工艺流程?

酸性染料废水处理先通过集水池收集,同时进行调节水质水量,再根据水质水量的具体情况看是否需要先进行预处理,需要的话,可进入反应池,通过投加碱来调节废水的PH,再加入混凝剂、絮凝剂,利用曝气搅拌或者机械搅拌,使废水和药剂充分反应,进入沉淀池,通过静置沉淀去除部分污染物、色度。

沉淀池出水进入厌氧反应池,大部分有机物在UASB反应器中被分解为有机酸,再分解为甲烷和二氧化碳,甲烷可以收集利用,提高废水的可生化性。

八、印染行业主要用的是那些染料,那些染料在印染废水中含的最多?

印染行业只是一个大概说分类,其实具体到每家印染厂,加工品种有所侧重。比如说是化纤染整厂、棉布染整厂、丝绸印染厂、针织印染厂……,所以,很难说这个行业都是用哪些染料。

化纤印染厂,分散染料居多,其次是还原染料和活性染料。

棉布印染厂,还原染料、活性染料、直接染料、纳夫脱染料

丝绸印染厂,酸性染料、活性染料、直接染料

针织染整厂,阳离子染料、分散染料、活性染料

这其实都是很粗的大类,因为每一类染料,又有几十、数百个不同颜色的品种。所以,很难确切地说,哪些染料在印染废水中含的最多。

九、秸秆处理机制?

一、秸秆还田

  秸秆还田是在禁止秸秆焚烧后最主要秸秆处理方式之一,秸秆还田能增加土壤有机质,改良土壤结构,使土壤疏松,孔隙度增加,容量减轻,促进微生物活力和作物根系的发育。秸秆还田增肥增产作用显著。但是如果处理不当也容易导致作物病菌增加、作物病害加重及缺苗等现象。秸秆还田的主要方法是把不宜直接作饲料的秸秆(麦秸、玉米秸和水稻秸秆等)直接或堆积腐熟后施入土壤中。

  二、秸秆饲料

  秸秆饲料也是秸秆禁烧之后的重要处理方式之一,主要是指以甜高粱、玉米、芦苇、棉花等秸秆粉碎加工而成的纤维饲料,是反刍动物的主要饲料。以往这些秸秆都是直接用作动物的饲料,但是随着经济的逐渐发展,各种动物饲料也充斥在市场之中,一些人觉得加工的饲料可能会更营养一些,但是实际上秸秆饲料和加工饲料并没有太大的区别,一些饲料加工厂也会收购田间的秸秆进行加工。

  三、秸秆出售

  现今秸秆的用途十分的多样,既可以用秸秆发酵制作液化气,也可以利用秸秆来造纸、制作培养基等。如果有大量的秸秆无法处理,可以联系一些需要秸秆的相关公司进行出售。一般来说个人是很难进行相关的加工的,这些加工所需要的工艺和资金都比较庞大,不是个人能够负担的。近些年来国家对秸秆的相关行业有着很大的支持力度,这样的秸秆处理厂也比较常见,在处理秸秆时可以进行咨询。

  四、秸秆发酵

  秸秆发酵是秸秆饲料进一步的处理方式,不同于工厂加工和直接粉碎用作饲料,秸秆发酵是在适宜温度、湿度和密闭的厌氧条件下,使秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素大量降解,产生糖类。进行发酵后的秸秆还是主要用于饲料,但是用途更加的广泛,也拥有更长的保质期,适合各种动物的食用,用发酵秸秆饲料作牛、羊的基础饲料可随取随喂,不需晾晒,也不需加水,很方便。

十、染料行业前景如何?

染料是指能使纤维织物或其他物质染成鲜艳而坚固的颜色的物质。根据染料性质及应用方法,可将染料分为分散染料、活性染料、硫化染料、还原染料、酸性染料、直接染料等细分类别。2019 年全球染料产量 79.0 万吨,分散染料、活性染料和其他染料产量依次为 33.8 万吨、22.1 万吨和 23.1 万吨,占比为 43%、28%和 29%。

分散染料是所有染料中的产量最大的细分品类,是唯一能在聚酯纤维(涤纶)上染色和印花的染料品种,按化学结构区分有偶氮类(占 75%)、蒽醌类(占 20%)和杂环类(占 5%)等。2019 年我国分散染料产量 33.8 万吨,出口 9.28 万吨,进口 0.46 万吨,出口占产量 27%。

活性染料是系分散染料之外的第二大染料品种。2019 年,我国活性染料产量为 22.07 万吨,出口 2.68 万吨,进口 1.64 万吨,出口占产量 12%。目前,我国活性染料市场处于由分散走向集中的过渡阶段,主要厂商有浙江龙盛、闰土股份和江苏锦鸡实业股份有限公司。

从全球供给来看,发达国家企业已逐步退出基础的染料合成业务,形成了主要依靠进口中国、印度两国的染料半成品来加工生产高附加值染料产品,或直接采购两国 OEM 厂商的染料产品并贴牌销售的经营模式。目前我国染料产量已占据全球 70%以上,成为了染料出口第一大国,近十年维持出口规模 20-30 万吨,进口规模 4-5 万吨。

国内供给方面,根据染料工业“十二五”和“十三五”规划,我国染料行业从注重经济规模转向低碳节能,技术驱动的方向,我国染料产量从 2011 年的 77.2 万吨增长到 2017 年的 99.2 万吨,CAGR 不足 5%,已从快速扩张阶段过渡为平稳增长。2018 年环保督察涉及浙江这一染料大省,不少企业因不同程度的生产违规被集中停车整改,行业开工率录得低位。

同时下游印染行业众多中小企业因为排污问题被关停,染料行业产销暗淡,2018 年染料产量为 81.3万吨,同比下跌 18.04%。2019 年 3 月江苏盐城爆炸为有效产能的恢复又蒙上一层阴影,响水化工园区永久关停,多家染料公司受波及,2019 年染料产量仅 79 万吨,同比下滑 2.83%。

染料产业的趋势仍然是集中化,头部企业如浙江龙盛,闰土股份,浙江吉华等的市场份额进一步提升,一些工艺设备落后的中小企业在环保高压监督和资金投入不足下被逐渐淘汰,行业格局持续优化。

2019 年国内分散染料产能约 57 万吨,主要集中在浙江龙盛,闰土股份,吉华集团,浙江亿得等 4 家企业,国内 CR4 为 67%,其中龙盛为 25%;活性染料产能约 50 万吨,集中在浙江龙盛,闰土股份,华丽染料,浙江亿得等,国内 CR4 为 59%,其中龙盛为 17%。

长期来看,浙江龙盛,闰土股份和吉华集团的头部地位将不断加强,市占率有望持续上升。一方面,染料行业属于高污染限制类行业,环保政策日趋严格,高压态势下只有环保过硬,技术具备优势的企业能够留存。被出清的产能和新企业难以有生存空间,因为重新进入染料行业竞争将面临技术,环保和资金投入三大壁垒。

另一方面,存量企业在对手限停产或退出之时,可继续开拓客户提高市占率,龙头企业凭借稳定的开工率可与下游客户深度绑定,占据更大的市场份额。

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染料需求端主要是纺织印染行业,全球纺织制造产业在我国加入 WTO 后不断向国内转移,我国目前已成为全球纺织制造中心。2000-2010 年是我国纺织行业的快速扩张期,规模以上印染企业印染布产量从 158.7 亿米增长至601.6 亿米,年均复合增长率达 14.25%。进入“十二五”后,纺织行业实现了减速增效的平稳发展,2011-2019 年规模以上印染企业印染布产量从 593.0 亿米降至 537.6 亿米,行业走向高质量的发展道路。

涤纶是分散染料的主要下游,近年来处于高景气阶段对染料行业形成有力支撑。涤纶年产量从 2010 年的 2513万吨增长到 2019 年的 4751 万吨,年均复合增长率达 7.33%。

棉纱是活性染料的重要下游,2019 年产量为 2892 万吨,同比-1.8%,2010-2018 年棉纱总体产量呈增速放缓态势,2019 年棉纱产量下降库存上升,主要因为下游服装消化力度减弱。从布产量入手,2018-2020 年产量大幅减少意味着染料需求承压。

过去纺织印染行业快速扩张涌现了大量中小企业,行业较为分散,对资源和环境形成巨大压力。在供给侧改革的大背景下,纺织印染行业对能耗落后,环保不达标的产能进行淘汰,龙头企业市占率不断提高。大型印染产线更换染料难度大,染料供应不稳定会直接影响下游的生产。

因此,纺织印染龙头企业更倾向与开工率稳定、产品质量有保障的染料企业合作,形成上下游龙头对龙头生产格局。预计未来几年下游洗牌继续,染料龙头企业有望锁定下游具备成长性客户,提前修筑竞争护城河。

通过复盘染料价格变化,发现影响价格上涨的核心动力有三个:1)供需驱动:染料产能退出造成供应紧张,常见为环保监管加强或发生安全生产事故,且与下游印染业的景气度相关。2)成本驱动:染料成本与中间体的价格呈强相关,当中间体的供给收缩价格上升,染料产商便将成本转移到下游,染料价格不断攀升。3)寡头定价:行业寡头都不同程度采取一体化产业链布局,拥有的中间体和染料产能占比较大,定价话语权较大。在供需紧平衡和集中度较高的情况下,染料价格有望长期维持高位,存量企业可充分受益。

有别于其他化工中游行业,染料行业不易受到上游原材料成本和下游议价的挤压,有较强的成本转嫁能力,原因在于:1)下游印染行业生产较分散,而上游染料行业则较为集中,染料企业面对下游企业时拥有较强的定价能力;2)由于印染企业在更换染料品牌时会增加其复配和操作难度,延长其生产周期,所需要支付复配调试成本较大,因此一旦印染企业选择确定了染料产品后,不会轻易更换;3)染料成本占下游印染行业成本的比重较低,平均印染 1公斤布仅需染料 20 克,染料价格在印染布价格中的占比仅 1.0-1.5%。

而且,纺织行业对印染行业的刚性需求长期存在,印染行业亦具有一定的向下游纺织行业转嫁成本的能力,因此,印染企业对染料价格的变动敏感度不高。

龙盛以一体化布局极大降低自身染料制造成本,从中间体环节控制核心原材料,对全行业的染料价格有较大影响力。通过对比几家染料龙头的染料业务毛利率,发现近年来龙盛毛利率不断上升,接近 50%,明显高于其他头部企业。

染料化学中间体是合成染料的重要原料,根据化学结构可以分为苯类,萘类和蒽类。其中用于合成分散染料的有苯类的还原物和间苯二胺(可进一步合成间苯二酚),用于合成活性染料的有苯类的对位酯和萘类的 H 酸,合成蒽醌染料的有蒽类的 1-氨基蒽醌,以及合成酸性染料的间氨基苯磺酸和 1-萘胺。

近年来,全产业链布局成为行业发展趋势,染料龙头逐渐向上游原材料拓展产业链,一方面保障了原料的稳定供应,另一方面可从成本上减少上游原料价格波动带来的影响。

浙江龙盛早在 2002 年开始布局中间体产能,主要产品有间苯二胺(6.5 万吨/年),邻二苯胺(1 万吨/年),对二苯胺(2 万吨/年),间苯二酚(3.7 万吨/年),还原物(2.2 万吨/年,在建 2.7 万吨/年),H 酸(在建 2 万吨/年),对位酯(在建 2 万吨/年)等。

间苯二胺:纵观全球,间苯二胺产能处于紧缺状态。全球四家主要供应企业产能合计 11.7 万吨,19 年江苏天嘉宜发生爆炸,其 1.7 万吨产能或永久退出,直接导致需求缺口达到 30%(1.7 万吨/5.2 万吨外售产能)左右。

一方面,北方红光由于停产检修等原因开工率难以保障,另一方面杜邦的 2 万吨产能主要为自用难以补充国内缺口。这样的情况下龙盛在国内市场获得了极大的定价权,一度曾要求下游采购商只可自用不可转卖。

间苯二胺从 2018 年一季度正式进入上升通道,核心原因都是产能收缩导致的供应紧张:2018 年 Q1 苏北环保巡查,部分厂家开工率受限,2018年 Q3 间苯二胺涨至 38000 元/吨左右。2019 年 3 月天嘉宜安全事故导致产能的进一步收缩,间苯二胺应声飞涨,Q2均价升至 48000 元/吨左右,环比涨幅超 30%。而北方红光亦频频曝出安全隐患被勒令停工整改,进一步推动间苯二胺价格走高。

间苯二酚:间苯二酚可通过间苯二胺水解合成,目前已逐渐成为间苯二胺的最大应用领域,下游产业主要是橡胶助剂,环氧树脂等。间苯二酚目前的供应主要是由浙江龙盛(3.67 万吨/年),四川红光(0.5 万吨/年),日本住友(3 万吨/年),产能合共 7.17 万吨/年,全球的需求量约为 6.5 万吨左右。由于生产间苯二酚的工艺技术和环保要求较高,目前鲜有新投放产能,市场上主要是浙江龙盛和日本住友在竞争,格局较为稳定。

自 2013 年起我国商务部对决定对原产于日本和美国的进口间苯二酚征收反倾销税,并于 2018 年裁定维持反倾销,龙盛得以占据国内八成以上市场份额。市场价格方面,间苯二酚 2017 年之前在 4-6 万元/吨之间波动,2017 年美国 Indspec 产能退出导致全球供给紧缩,价格中枢大幅上涨至 10 万元以上。

其他重要的染料中间体:1)还原物指的是一系列的化合物,如对氨基苯甲醚,2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚和二丙烯基还原物等,用于生产分散染料。2)H 酸酸全称为 1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸,是生产活性染料重要的中间体。3)间酸全称为 2,4-间氨基苯磺酸。中间体的生产伴随着有大量的工业污水产生,处理成本高,环保投入巨大,因此只有极个别企业才具备规模化、连续化生产的能力,经过前几年的行业整顿目前产能已经相对集中,预计未来几年格局将会维持集中,利好一体化优质企业。