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解析印染废水深度处理的工艺

北极星环保网来源:污水处理设备专家2017/2/9 9:33:14我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:印染废水 废水处理 反渗透

北极星环保网讯:印染废水是指以加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水,其特点主要为:水量大、有机污染物浓度高、色度深、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈。由于染料、助剂、织物染整要求的不同,印染废水的pH值、CODCr、BOD5浓度、颜色等也各不相同,但其共同的特点之一是m(BOD5)/m(CODCr)值均很低,一般在0.2左右,可生化性差;另一共同特点是色度高,有的可高达4000倍以上。

目前用于印染废水二级处理的工艺主要以物理化学法和生物法为主。生物法主要针对有机污染物,但对色度的去除不理想,去除率一般只有50%~60%,所以对色度的去除以物理化学法为主。

当前,印染废水二级处理出水水质仍不能达到排放及回用标准的要求,主要问题是二级处理出水中残留的CODCr都是难生化降解有机物;而一般的混凝沉淀、吸附、气浮等方法也难以将色度完全去除,所以深度处理的对象就是难生化降解有机物和色度。目前,用于印染废水深度处理的主要技术工艺有物理法、高级氧化法、生物法等。

1物理法

1.1吸附法

吸附法是最常用的深度处理方法之一,印染废水深度处理工艺中采用的吸附剂以活性炭为主,此外也有一些新型吸附剂。张凤娥等利用改性磁粉吸附协同二氧化氯氧化深度处理代替原有的混凝沉淀加活性炭吸附的深度处理工艺,废水CODCr的质量浓度可从60~90mg/L降到20mg/L以下,色度可从55~60倍降到30倍以下,CODCr和色度的去除率分别可达到94.56%和60%,且处理工艺经济合理,总成本为1.053元/t。

杨占红利用超声波-活性炭联合法对印染废水生化出水进行深度处理,CODCr去除率可达89.6%,出水CODCr的质量浓度小于25mg/L。胡娟等研究并比较了混合炭、原煤炭和果壳炭3种不同材质的活性炭对印染废水生化出水的吸附容量,在活性炭床中,当进水CODCr的质量浓度为75~101mg/L时,出水CODCr浓度可以稳定达到GB4287—92《纺织染整工业水污染物排放标准》一级标准的要求。

虽然活性炭对印染废水中的CODCr、BOD5、色度都有很好的去除效果,但是活性炭再生困难,再生过程中损失较大,再生后吸附能力明显下降,这些都制约了活性炭在深度处理方面的应用。

1.2膜技术

膜技术是21世纪出现的新兴技术,由于其具有诸多优点而备受关注。膜技术可按过滤精度从低到高分为微滤、超滤、纳滤和反渗透,微滤和超滤一般作为纳滤和反渗透的预处理工艺。马江权等采用微滤-纳滤联用装置对印染废水进行深度处理,以微滤作为纳滤前的预处理工艺,经微滤-纳滤联用技术处理后,CODCr的去除率大于86%,浊度和色度去除率高达100%,出水水质达到一级排放标准的要求。

曾杭成等研究了超滤-反渗透双膜技术深度处理印染废水的情况。超滤对浊度的去除率达90%,但对CODCr和UV254的去除率较低,对盐分几乎没有去除效果,超滤出水经过反渗透处理后,出水各项指标均接近或优于自来水水质指标,完全达到城市污水再生利用工业用水水质标准,能回用于大部分印染过程的高级工序,该工艺运行费用约为1.88元/m3。钟毓在工程实践上验证了膜技术在印染废水深度处理回用中应用的可行性。

膜技术主要是通过对废水中污染物的分离而达到废水处理的目的,此方法的工艺过程简单,处理过程无二次污染,并且出水水质优良,可以回收再利用。膜技术虽具有诸多优点,但是也存在很多问题,其中膜污染和成本是制约膜技术在印染废水处理方面广泛应用的主要因素。

1.3微絮凝直接过滤

微絮凝直接过滤近年来在发达国家已经成为处理低温、低浊、有色水质的主流选择工艺,其工作原理是在废水通过滤池前投加絮凝剂,之后直接进入滤料内部完成反应、沉淀和截留过程,是一种高效、经济的集成工艺。

陈士明等采用微絮凝-变孔隙直接过滤工艺对印染废水二级出水进行深度处理。出水浊度、色度、CODCr的平均值分别为0.16NTU、6倍、21mg/L,去除率依次为98.8%、85%、61.8%。同时陈士明等采用微絮凝直接过滤作为超滤的预处理工艺,对印染废水二级出水进行深度处理。

微絮凝直接过滤-超滤组合工艺对浊度和CODCr的去除效果都较稳定,出水浊度小于0.1NTU,色度小于5倍,CODCr的质量浓度小于30mg/L。2个试验结果都很理想,出水水质均可达到回用要求,同时,变孔隙过滤效果明显优于匀孔隙直接过滤,郑蓓等也得到了相似的结论。

微絮凝工艺既可以单独使用,也可以与生物工艺如BAF或者膜技术组合使用,都可以有很好的处理效果。

2高级氧化法

高级氧化技术(AOPs)是泛指反应过程有大量˙OH参与的化学氧化技术。本文以Fenton氧化法和臭氧氧化法为例,介绍了AOPs在印染废水深度处理中的应用情况。

2.1、Fenton氧化法

Fenton试剂能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物,其实质是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的˙OH,˙OH的氧化性不具有选择性,所以可与大多数有机物作用使其降解。根据H2O2产生˙OH的方式,Fenton法可分为普通Fenton法、光Fenton法以及电Fenton法。普通Fenton法就是直接投加Fe2+作为催化剂。

王利平等利用Fenton试剂对常州某印染废水处理厂二沉池出水进行处理,CODCr、TN、NH3-N、TP、色度的去除率分别为84%、27%、46%、75%和83%,出水水质达到了DB32/1072—2007《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》的要求。普通Fenton法在水处理中具有氧化和混凝2种作用,但由于˙OH会与Fe2+反应将其氧化成Fe3+,因而降低了˙OH的利用效率。

延伸阅读:

分析几种印染工业废水处理工艺的不同点

印染废水提标改造及回用处理技术

印染行业废水处理特征及处理工艺

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