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广东污水处理环保公司印染废水处理设备

印染高浓度有机废水处理工艺研究

摘要:本文对印染高浓度有机废水的特性做了简单分析,列举了废水的处理方法,从处理效果、运行成本、操作简便等方面综合考虑后,提出了Fe/C微电解-Fenton氧化-生物接触氧化的处理工艺,并对各工序进行了模拟实验得出了最佳工艺运行条件,结果表明在Fe/C微电解池的pH值为3.5,铁碳体积比为2∶1,反应时间为 1 h;Fenton氧化池中H2O2用量在 2 mL/L,反应时间为30 min时,组合工艺达到了最佳处理效果,出水可达标排放。

印染作为纺织品加工的一个重要环节在生产过程中会排放大量的废水,资料显示每印染加工 1 t纺织品会产生100 ~ 150 t废水,且废水具有水质波动较大、有机物含量高、色度深、可生化性差等特点,如果不加以处理直接排放,将造成严重的环境污染以及资源的浪费。本文从实际运行出发,通过模拟实验意在摸索出一套经济、简便、有效的处理工艺,为印染行业废水的治理提供一些参考。

1 印染废水的来源及水质指标

印染废水主要来源于印染加工过程中的煮练、漂白、染色、印花、碱减量等工序,颜色多呈褐色,水质呈碱性,含有纤维素、有机染料等,难以被微生物降解。印染废水主要水质指标如表 1 所示。

3 各工序的优化实验

以秦皇岛某印染厂的生产综合废水为实验对象,对各处理工序进行优化实验,目的是通过实验研究得出各个工艺环节的最佳运行参数,其中Fe/C微电解工序主要以去除色度和降低CODCr为考虑因素;Fenton氧化池主要是以Fe/C微电解工序剩余Fe2 为基础的条件下,通过实验得出H2O2的最佳用量,实现有机物的进一步降解;物化工序的最终目的是将废水的有机物含量和可生化性指标处理到能够满足后续生化处理工艺的正常运行。

3.1 Fe/C微电解

Fe/C微电解法主要通过形成的铁碳塬电池进行废水处理,可以应用在电镀、石化、印染、医药等多种工业废水处理方面,主要是去除部分难生物降解的有机物,并且可以改变其中一些难降解物质的结构及形态,提高塬废水可生化性。研究表明,Fe/C微电解法对污染物的去除中,主要的影响因素包括:pH值、铁碳体积比和反应时间。故对各影响因素进行单因素实验,以求能够确定对工艺最佳运行参数。

(1)pH值的影响

取等量的废水于烧杯中,用体积分数为10%的硫酸调节水样的pH值,按照2∶1的比例投加Fe和C,1 h后测试水样的CODCr和色度,实验结果见图 1。

Fenton法是一种高级氧化处理技术,双氧水在亚铁离子的催化作用下分解成?OH,而?OH能够无选择性地与任何有机物发生反应,使之开环或断链,特别适合处理难降解有机物,其最终产物为水和二氧化碳,不会污染水体。

考虑到在Fe/C微电解工序中色度的去除已经基本达到排放要求,故在此只将CODCr的去除率作为要求考察指标。

向等量的水样中投入不同量的H2O2,反应30 min后测试水样的CODCr,确定H2O2的最佳用量。之后,向等量的水样中投入最佳用量的H2O2,考察反应时间对处理效果的影响。两项实验结果如图 4 所示。

由图 4 可知,H2O2的最佳用量为 2 mL/L,最佳反应时间为30 min。此时,CODCr的去除率为55%,去除率不高主要是因为Fe/C微电解后的废水中Fe2 的余量没有达到Fenton反应的最佳条件,但55%的去除率已经足以保证后续接触氧化工艺的有机负荷要求。

3.3 可生化性及联合运行

为了检测物化工序是否达到降解色度、有机物和提高废水可生化性的目的,对微电解和Fenton工艺联合运行出水做了 3 次指标检测,检测结果的平均值见表 2。

由表 2 数据可知,经过物化处理后的废水可生化性及有机物浓度已经完全满足好氧生化反应运行要求。按照上述实验测试数据调节Fe/C微电解池和Fenton氧化池的运行参数,同时对其出水pH值进行调节使其在 6 ~ 9,按照20%、40%、60%、80%、100%的体积比逐渐将塬水引入生物接触氧化池,经过20 d的调试待各个工序运行参数稳定后对出水指标进行监测,结果表明出水CODCr平均值为48 mg/L,色度为15倍,处理效果达到了城镇污水处理厂污染物排放标准的一级A标准。

4 结论

采用Fe/C微电解-Fenton氧化-生物接触氧化组合工艺处理印染高浓度有机废水是可行的,其对难降解有机物和色度均有较强的去除效果,同时Fe/C微电解-Fenton氧化工艺的联合处理方式最大限度地发挥了各自优势,避免了单一工艺造成的二次污染和资源的浪费,符合实际生产的需要,为印染高浓度有机废水的处理提供了一条新的捷径。

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