A/O—Fenton工藝處理印染廢水

葉宗委

【摘 要】印染廢水水量大，色度高，難脫色；水質復雜，有機物含量高，懸浮物多；受原料、季節(jié)、市場需求等變化的影響，水質水量變化很大。采用A/O-Fenton工藝處理印染廢水，運行結果表明，該工藝耐沖擊負荷能力強，處理效果穩(wěn)定，處理后出水能穩(wěn)定達到《紡織染整行業(yè)排放標準表2》要求。

【Abstract】The printing and dyeing wastewater is great volume， high colority， difficult decolorization， complex water quality， high content in organic substances， much suspended matter， and affecting with the change of the material and season and market requirement， the quality and quanitity of this water is much different. In this paper， using A/O-Fenton process treat the printing and dyeing wastewater， the operation result shows that， this process has strong impact load capability， and the treatment effect is stability， and the water after the treatment can meet the requirement of “Table 2 of Emission Standards of Textile Dyeing Industry”

【關鍵詞】A/O；Fenton氧化；印染廢水

【Keywords】A/O； Fenton oxidation； printing and dyeing wastewater

【中圖分類號】X703.1 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）01-0157-02

1 引言

安徽淮南某工業(yè)園區(qū)有七八家印染企業(yè)，年排放印染廢水量約180萬噸，廢水排放量大，有機物含量高，色度深。該園區(qū)生產染料主要以黑色、紅色和藍色染料為主。由于印染企業(yè)染布是根據(jù)訂單量需要的不同，無規(guī)律安排生產，導致印染廢水水質水量波動較大，給印染廢水的傳統(tǒng)處理方法帶來了很大的挑戰(zhàn)。隨著社會的發(fā)展，人們對物質生活追求的提高，印染的工藝發(fā)生了較大變化，隨之而來的印染添加劑成分越來越復雜，印染廢水的處理難度也越來越大。

為了適應新的環(huán)保要求，也為了應對印染廢水處理的窘境，我們進行了大量嘗試，探索了不同的處理工藝，最終采用A/O-Fenton組合工藝，該工藝對處理當前的印染廢水有比較好的處理效果。在進水CODCr高達1800mg/l，NH3-N高達400 mg/l的情況下，出水各項水質指標均達到了《紡織染整行業(yè)排放標準表2》排放要求。投運兩年多來運行穩(wěn)定、系統(tǒng)性能良好、抗沖擊力強。

2 廢水的水質水量

該印染企業(yè)主要有6個印染車間和3個印花車間，日排放廢水量約6000m3/d。印染廢水是各類廢水的混合廢水，主要包括以下四類廢水：①預處理階段（包括燒毛、退漿、煮煉、漂白、絲光等工序）要排出退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水和絲光廢水；②染色工序排出染色廢水；③印花工序排出印花廢水和皂液廢水；④整理工序排出整理廢水。印染廢水的水質復雜，污染物按來源可分為兩類：一類來自纖維原料本身的夾帶物；另一類是加工過程中所用的漿料、油劑、染料、化學助劑等。就印染廢水而言，其中大部分污染物為有機物（主要是一些染料和助劑引起），原水pH值在8～9.5，COD值高達1800 mg/l，氨氮值高達400 mg/l，SS高達200 mg/l，但其水質可生化性差，B/C在0.2～0.3左右。

3 廢水處理工藝及工藝說明

3.1 工藝流程圖（圖1）

3.2 工藝流程說明

車間廢水自流排入印染廢水調節(jié)池，調節(jié)池廢水由泵提升至A/O系統(tǒng)，A/O出水經二沉池沉淀，沉淀出水自流入Fenton反應系統(tǒng)，經芬頓反應高級氧化后，出水自流入豎流沉淀池，沉淀池出水達到《紡織染整行業(yè)排放標準表2》排放要求，排入市政管網。

3.3 主要處理單元工藝特點及運行效果

3.3.1 A/O處理單元工藝特點

A是缺氧池工藝，在缺氧池中，以廢水中有機物作為碳源，與循環(huán)回流泥水混合進行缺氧脫氮反應。在厭氧微生物的作用下，將混合廢水中的有機氮分解為氨氮，同時采用有機碳源為電子供體，使亞硝酸氮、硝酸氮轉化為氮氣，形成N2或NXOY逸至大氣中，達到脫氮目的。

缺氧池采用推流式結構，同時為了防止底部積泥及厭氧化，池底設置穿孔曝氣裝置，可定時微量曝氣，同時為了增強缺氧池的作用，減少投運時培養(yǎng)微生物的啟動時間，在缺氧池內裝設了YDT彈性立體填料。缺氧池采用鋼混結構，半埋地式設置，出水進入O池，即接觸氧化池。

缺氧處理后的廢水進入生物接觸氧化池后，在氧化池內進行大量曝氣，利用微生物降解水中的COD、BOD5有機質，并吸除磷。本工藝采用生物接觸氧化法作為去除有機物的主體工藝，接觸氧化生物膜法處理印染廢水與傳統(tǒng)的工藝相比，具有以下特點：

①有機負荷高，占地面積小；

②不產生污泥膨脹，由于不實行污泥回流，因此，不存在污泥的過量繁殖導致反應池缺氧、出水水質惡化的危險；

③耐沖擊性能好，接觸氧化的微生物細菌生長在填料上，當受到高負荷沖擊后，一般只有填料表面的微生物受損害，內部的生物細菌能很快得到恢復；endprint

④用電省，接觸氧化法由于內部裝設了填料，填料對空氣具有二次切割作用，因此空氣中氧的利用率大大提高，能有效降低動力消耗。

3.3.2 Fenton處理單元工藝特點

芬頓催化氧化技術（Fenton）是以亞鐵離子為催化劑的一系列自由基反應。主要反應大致如下：Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·OH/Fe3++H2O2+OH-=Fe2++H2O+·OH/Fe3++H2O2=Fe2++H++HO2/HO2+H2O2=H2O+O2↑+·OH

芬頓催化系統(tǒng)通過以上反應，不斷產生·OH（羥基自由基），使得整個體系具有強氧化性，可以氧化降解印染廢水中難以被微生物降解的有機物，可以把大分子、難降解的有機添加劑降解為小分子、易降解的有機物。

根據(jù)芬頓反應的機理可知，羥基自由基是氧化有機物的有效因子。H2O2在酸性條件下（即pH在3～4之間），通過水中二價鐵離子的催化作用，不斷產生·OH，·OH利用自身的強氧化能力，與有機物不斷接觸，從而達到降解有機物的目的。影響芬頓催化系統(tǒng)的因素主要包括反應的pH值、反應溫度、H2O2投加量、催化劑二價鐵含量以及水中二價鐵與H2O2含量之比等。

公司研制的芬頓催化系統(tǒng)，將芬頓反應所需的鐵氧化物通過特殊方法附著在載體表面，形成有效的芬頓催化劑，可大幅減少藥劑投加量及化學污泥產生量。該系列催化劑機械強度高，為固態(tài)顆?；蜷L條體狀，通過燒結制備，保證了其活性組分的高利用率，并且可以實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產。

芬頓催化系統(tǒng)，通過鐵氧化物附著在載體表面的形式，使芬頓反應所需的鐵含量大大減少，同時又能達到高效的催化氧化降解效果，使雙氧水得到充分利用。與傳統(tǒng)的芬頓反應相比，既節(jié)約了藥劑雙氧水和硫酸亞鐵的投加量，又減少了芬頓反應產生的污泥量，并且不僅達到了高效的處理效果，也降低了處理成本，從而達到了環(huán)境效益和經濟效益雙豐收。

3.3.3 A/O-Fenton工藝運行效果

從圖2、圖3可以看出，原水氨氮、COD波動較大，進水COD最低值900mg/l，最高值達到1800mg/l，進水氨氮低值100mg/l左右，最高值達到327mg/l，A/O系統(tǒng)對COD 的去除率基本保持在60%以上，對氨氮的去除率基本保持在90%以上。芬頓對COD的去除效果較好，出水COD值最低可做到100mg/l以下，去除率可達90%左右；對氨氮去除效果較弱，去除率維持在5%以下。

4 實驗結論

實踐證明，由于印染廢水有機污染物含量高、色度深，化工原料成分復雜，可生化性差，單純依靠生化系統(tǒng)難以做到污染物含量達標排放的要求。特別是生化系統(tǒng)對難降解有機物不可生化性，沒有較好的降解作用，而高級氧化芬頓處理系統(tǒng)正好填補了生化處理這個缺陷。通過生化與芬頓高級氧化相結合，既解決了生化難以處理的部分，也達到了印染廢水處理達標排放的目的。因此，采用A/O-Fenton工藝處理印染廢水是比較可行的處理工藝。endprint