印染廢水改良處理技術應用研究

王娟+姚昆

摘 要：本文介紹的印染廢水的處理方法包括CO2酸析、中和、在超聲波作用下加壓鐵鋅復合粉還原、水解酸化、好氧、生物濾塔等處理工序，處理后的廢水能穩(wěn)定達標排放。

關鍵詞：印染廢水；酸析；鋅鐵復合粉；超聲波；生化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.032

1 引言

印染是紡織工業(yè)的重要過程。通過印染，可以增加紡織品的花色，提高人類的生活質量。在印染過程中，不可避免地會產(chǎn)生印染廢水，該廢水的CODCr濃度高，色度大，堿度高，若直接排入環(huán)境將對環(huán)境造成嚴重污染。目前印染廢水的處理方法主要有生物化學處理方法、物理化學法和化學處理法。這些處理方法處理成本較高，效果不穩(wěn)定，難以穩(wěn)定達標排放。生物化學法由于要加入硫酸，在厭氧或水解酸化過程中產(chǎn)生大量H2S，造成較嚴重的二次污染，此外，由于大量SO42-的存在，抑制微生物的生長，嚴重影響廢水生物化學處理的效果。開發(fā)成本低、處理效果好、二次污染小的印染廢水處理方法具有較大實用價值。

2 工藝介紹

工藝流程：將經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后的印染廢水用CO2（CO2可以是工業(yè)CO2，也可以是礦物分解產(chǎn)生的CO2、燃料燃燒產(chǎn)生的CO2）調(diào)節(jié)其pH值到小于7后進入沉淀池沉淀1h～3h，不定期從沉淀池中抽出污泥進行過濾，濾餅作危險固體廢棄物處置，濾液返回沉淀池。沉淀池的上清液送入耐壓反應器，將清潔鐵鋅復合粉加入反應器，并通入工業(yè)CO2進行反應。鐵鋅復合粉的粒度小于180目，每升廢水加入鐵鋅復合粉5g～10g，鐵鋅復合粉中每種金屬的含量不低于5%（返回使用的鐵鋅復合粉不受此限制）。在超聲波作用下攪拌反應時間為8min～20min。反應溫度為25℃～60℃。CO2的壓力為0.1MPa～0.5MPa。每立方米廢水輸入超聲波的功率為2kW～8kW。反應后的廢水進行液固分離，分離出的鐵鋅復合粉返回反應器。液固分離后的廢水用石灰乳或其他堿性物質調(diào)節(jié)其pH值到6～8，然后進入沉淀池沉淀1h～3h，不定期從沉淀池中抽出污泥進行過濾，濾餅作危險固體廢棄物處置，濾液返回沉淀池。沉淀池的上清液送水解酸化池。廢水在水解酸化池中常溫停留4h～8h。水解酸化后的廢水進入生物好氧池常溫處理，好氧處理時間為4h～10h。好氧處理后的廢水進入沉淀池沉淀1h～3h，不定期從沉淀池中抽出污泥進行過濾，濾餅作危險固體廢棄物處置，濾液返回好氧池。沉淀池的上清廢水送多層生物濾塔處理。生物濾塔的填料為活性炭或多孔陶粒，每層厚度為0.5m～1.2m，總厚度為1m～3m。生物濾塔的優(yōu)勢菌種為光合細菌中的紅假單胞菌。生物濾塔的水力負荷為50m3/m2.d～150m3/m2.d。生物濾塔的出水達標排放或回用。

反應原理：印染廢水通入CO2后，部分染料和紡織品溶解物通過酸析反應產(chǎn)生沉淀物，進而通過沉淀過程將其去除，減少后續(xù)處理過程的負荷。酸析后的廢水進入耐壓反應器，廢水中的大分子有機物，特別是持久性有機污染物（含苯環(huán)、雜環(huán)的有機物）通過鐵鋅復合粉還原產(chǎn)生的強還原自由基的作用而破壞，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造有利條件。通入壓力CO2的目的是維持鐵鋅復合粉還原合適的pH值（2.0～5.0）。輸入超聲波的作用是加速反應的傳質過程。還原后的廢水用石灰乳或其他堿性物質調(diào)節(jié)其pH，以滿足后續(xù)水解酸化和好氧過程的要求。經(jīng)前述處理的廢水在水解酸化過程中，通過微生物的作用，大分子有機物進一步變成小分子有機物，為后續(xù)生物氧化創(chuàng)造更有利條件。通過生物氧化處理，剩余的大多數(shù)有機物被去除。廢水最后進入活性炭或多孔陶粒生物濾塔，在微生物，特別是紅假單胞菌的作用下，進一步去除有機物，保證處理后的廢水穩(wěn)定達標排放。

3 應用案例介紹

（1）每日處理2m3印染廢水中試（pH10.9、CODCr5875mg/L、BOD51330mg/L、色度360，苯胺22mg/L，TN1112mg/L），經(jīng)過CO2調(diào)節(jié)pH（6.5）、鐵鋅復合粉還原（每升廢水加入鐵鋅復合粉5g、8min、40℃、CO2壓力0.1MPa每立方米廢水輸入超聲波的功率為4kW）、水解酸化（4h）、好氧生化（4h）和活性炭生物濾塔（水力負荷為100m3/m2.d、活性炭總厚度1m）處理，出水水質為CODCr58mg/L、BOD57.5mg/L、色度12，TN10mg/L，苯胺未檢出。

（2）每日處理80m3印染廢水項目（pH10.4、CODCr6800mg/L、BOD51400mg/L、色度370，苯胺29mg/L，TN110mg/L），CO2調(diào)節(jié)pH（6.8）、鐵鋅復合粉還原（每升廢水加入鐵鋅復合粉10g、15min、25℃、CO2壓力0.3MPa、每立方米廢水輸入超聲波的功率為2kW）、水解酸化（6h）、好氧生化（6h）和多孔陶粒生物濾塔（水力負荷為150m3/m2.d、多孔陶?？偤穸?m）處理，出水水質為CODCr47mg/L、BOD57.1mg/L、色度8，TN11mg/L，苯胺未檢出。

4 小結

本工藝優(yōu)點是采用CO2代替目前廣泛使用的硫酸作酸化劑，不引入SO42-離子，基本消除了產(chǎn)生H2S的物質基礎（部分染料含S），從而大大減輕了H2S的污染，同時也避免了SO42-對水解酸化和好氧過程中微生物的抑制作用，大大提高生物處理的效率；印染廠都建有鍋爐，燃料燃燒產(chǎn)生的CO2廢氣可充分利用，不僅可降低處理成本，而且可以減少碳排放；處理后的廢水能穩(wěn)定達標排放，具有明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

參考文獻：

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作者簡介：王娟（1985-），女，江蘇無錫人，本科，助理工程師，主要從事給排水和水處理設計。