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印染作业废水深度处理及回用技能

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印染作业废水深度处理及回用技能

发布日期:2019-06-04 00:00 来源:http://www.blue-turn.com 点击:

油漆废水处理设备

  印染作业是我国的工业用水大户和废水排放大户。据不完全计算,我国印染废水的排放量约为 3×106~4×106m3d,约占整个工业废水排放量的35%,但回用率却不到10%〔1〕。对印染废水进行深度处理,行进废水回用率,这对缓解水资源危机、坚持印染作业的可持续翻开都有严峻的实际含义和经济含义。

  我国是一个水资源匮乏的国家,水资源人均占有量仅为国际水资源人均占有量的14,并且散布不均、运用率低。跟着社会经济翻开,水的需求量不断添加,水资源缺少和社会经济翻开的仇视愈加超卓,翻开废水深度处理及回用对缓解我国水资源的严峻形势十分必要。

  印染作业是我国的工业用水大户和废水排放大户。据不完全计算,我国印染废水的排放量约为 3×106~4×106m3d,约占整个工业废水排放量的35%,但回用率却不到10%〔1〕。对印染废水进行深度处理,行进废水回用率,这对缓解水资源危机、坚持印染作业的可持续翻开都有严峻的实际含义和经济含义。

  1 国内印染废水处理及回用现状

  我国对印染废水回用已有较多的研讨,从现在研讨及运用的状况来看首要有以下特征:

(1)回用技能大多处于试验研讨阶段,多为小试和中试,实践工程运用较少,且水的回用率较低,一般不跨越50%,首要回用于对水质要求不高的前道工序,缺少有利于行进回用水水质及回用率的高效技能的推广运用。

(2)回用处理首要是对印染废水在合格处理的基础上进一步进行处理,抵达回用水水质规范。处理工艺首要选用混凝、吸附、过滤和氧化等技能,其间对去除盐度和硬度的要害技能研讨较少。

(3)因为现有技能水平的捆绑,印染废水许多回用对出产及废水处理体系会带来一系列问题,包含有机污染物和无机盐的堆集。现在对废水长时间回用的水质问题及对水处理体系的影响研讨不多,特别是无机盐的堆集问题根柢没有触及。

  2 印染废水深度处理回用技能及工艺

  印染废水深度处理首要对惯例二级处理体系出水进行处理,去除的污染物首要是色度、COD 和盐度(电导率)等,使出水水质满意出产工艺要求。印染工艺和产品质量要求不同,对回用水的水质要求也不同。因而,我国尚没有一起的印染废水回用水水质规范。依据作业履历,水质政策都有必要操控在用水政策之内。因而,纺织印染业对回用水水质的要求远远高于城市生活杂用水的水质要求。

  2.1 深度处理单元技能

  2.1.1 吸附处理技能

将废水经过由吸附剂组成的滤床,污染物质被吸附在多孔物质外表上或被过滤除掉。活性炭是印染废水深度处理中最常用的吸附剂,其微孔多,比外表积可高达500~600 m2g,具有很强的吸附脱色功用,特别合适相对分子质量小于400 的水溶性染料的脱色吸附。但活性炭对疏水性染料吸附作用较差,其再生也比较杂乱且费用名贵,捆绑了吸附法在印染废水深度处理中的运用。天然矿藏如高岭土、硅藻土、活性白土以及煤粉等也具有较高的吸附功用,在印染废水的深度处理中也有运用。其他,李蒙英等〔2〕 研讨了运用青霉菌对印染废水进行吸附处理,作用发现: 其对黑色和赤色染浴废水的色度具有较好的处理作用,去除率抵达了98.0%和74.5%,为吸附法的翻开供给了新的挑选。吸附法尽管见效快,可是运用后的吸附剂再生比较困难,假定不进行收回再生则简略发生二次污染。因而,研制新式高效且易再生的吸附剂是当时吸附办法的研讨翻开方向。

  2.1.2 膜别离技能

  膜对不同物质具有透过性差异,膜别离技能便是运用膜的这种特性,在必定的传质推动力下,对混合物进行别离的办法。印染废水深度处理所用的膜别离技能首要有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)。MF 和UF 常作为NF 和RO 的预处理; UF 能别离大分子有机物、胶体、悬浮固体;NF 能结束脱盐与浓缩的一起进行;RO 能去除可溶性金属盐、有机物、胶粒等并截留悉数离子。阮慧敏等〔3〕选用UF+RO 工艺对浙江某印染厂废水生化处理后的出水进行处理,膜体系进水COD 100~350 mgL,色度180 倍,电导率800~1 350 μScm。膜体系处理后出水COD<10 mgL,色度1~2 倍,电导率<30 μScm。 Xujie Lu 等〔4〕选用生物滤池结合膜别离的办法,当进水COD 为150~450 mgL 时,出水COD 降到50 mgL 以下,去除率高达91%,且色度、浊度、铁锰浓度的去除作用都十分好。

膜别离技能的优势为: 其不只能去除水中剩下的有机物,下降色度,还能脱除无机盐类,避免体系中无机盐的堆集,是印染废水深度处理中极具远景的一项技能。可是,膜处理工艺的本钱较高,且膜组件易被污染而缩短其运用寿数。只需经过操控并下降膜污染来延伸膜寿数,然后下降本钱,膜别离技能在印染废水深度处理中才会得到愈加广泛的运用。

  2.1.3 高档氧化深度处理技能

  1)化学氧化技能。在印染废水深度处理中,O3 和Fenton 试剂是比较常用的氧化剂。O3 具有较强的脱色作用,尽管对COD 的去除作用很小,可是能够改动废水的BC,然后行进废水的可生化性。卢宁川等〔5〕选用O3 氧化对印染废水进行处理,作用发现: COD 的去除率为72%,而色度下降了94%。郭召海等〔6〕研讨了O3 对色度去除和BC 的影响,发现臭氧的投加量为15 mgL 左右时,色度的去除率能够抵达70%,BC 也行进了一倍多。O3 氧化的首要利益是设备简略紧凑、占地面积小、简略结束自动化操控;首要缺陷是处理本钱高,不合适大流量废水的处理。

Fenton 试剂是由H2O2 和Fe2+复合而成的氧化剂,在酸性条件下发生的·OH 具有极强的氧化作用,特别合适处理成分比较杂乱的染料废水。姜兴华等〔7〕运用Fenton 试剂对印染废水进行深度处理,作用发现:pH 2~3,H2O2 用量3.2 mLL,铁炭体积比 1∶1,反响时间90 min 时,出水COD 去除90%以上,色度下降99%,盐度下降64%,回用水水质政策均抵达了回用要求。史红香等〔8〕也对Fenton 试剂处理印染废水进行了研讨,获得了相似的作用。Fenton 氧化对COD 和色度具有较强的去除才华,可是铁离子的存在可能会影响水的色彩,并且反响的pH 较低,可能对其他处理工序有影响。

(2)光催化氧化技能。运用强氧化剂在UV 辐射下发生具有强氧化才华的·OH 来处理废水,具有低能耗、无二次污染、氧化完全等利益,最常用的有 UVFenton、UVO3、UVH2O2 等。光催化研讨较多的还有以光敏化半导体为催化剂,其间TiO2 光催化剂运用最广,且处理作用最好。TiO2 在光辐射下,其价带上会发生电子空穴(h+)对,TiO2 外表吸附的有机物被具有强氧化性的h+活化、氧化而降解。冯丽娜等〔9〕选用了TiO2活性炭负载体系对某印染厂的二级处理出水进行处理,进水COD 在300 mgL 左右,在最佳反响条件下,出水COD 降到50 mgL,色度降为 2 倍,研讨标明:运用活性炭的吸附功用,有助于处理TiO2 的丢掉、别离和收回问题,行进光催化剂的处理作用。但废水自身的透光性和光运用率捆绑着光催化技能在废水处理工业中的运用。

(3)电化学氧化技能。在外加电场作用下,在特定反响器内,经过必定化学反响、电化学进程或物理进程,发生许多的自由基,运用自由基的强氧化性对废水中的污染物进行降解的进程。电化学技能具有易操控、无污染或少污染、高度活络等特征。

M. Kennedy〔10〕指出电化学办法对印染废水的脱色十分有用,当电化学反响器中废水干流区Fe2+质量浓度为200~500 mgL 时,色度去除率抵达90%~98%,COD 和BOD 去除率别离抵达50%和70%。但这种可溶性电极氧化法的电极耗费过大,故新式电极的开发就成为研讨的抢手之一。贾金相等〔11〕运用活性炭纤维与铁的复合电极降解多种模仿印染废水,获得了较好的作用。雷阳明等〔12〕以PbO2Ti 为阳极处理模仿印染废水,色度和COD 去除率最高可达 99.5%和78.6%。

  2.1.4 高效生物处理技能

  印染废水二级出水污染物可生化性不高,生物降解有必定难度,生物法的关键在于开发强化生物技能的新式生物反响器,以进一步去除COD 和色度。

 (1)曝气生物滤池(BAF)。印染废水经二级生化处理后,水中COD 及BOD 相对较低,曝气生物滤池填料上成长的贫养分微生物如假单胞菌、芽孢杆菌等,比外表积较大,对废水中的有机物有较强的亲和力。周锋〔13〕研讨了BAF 处理印染废水的二级出水,水解酸化+好氧工艺后添加BAF 深度处理工艺,当进水COD<200 mgL,水力负荷1.0~2.0 m3(m2·h),气水比为(2~3)∶1 时,出水COD 去除率在50%以上,抵达一级排放规范。曝气生物滤池中生物浓度和有机负荷高,处理作用安稳,出水水质好。滤池中的滤料粒径越小处理作用越好,可是小粒径又会使作业周期变短,滤料不易清洗,相应的反冲刷水量也会添加。因而选用合适的滤料粒径是充沛发挥曝气生物滤池功用的要害。

 (2)移动床生物膜反响器(MBBR)。MBBR 是一种新式的生物膜反响器。微生物在反响器内的填料上富集,填料悬浮于反响器内并跟着混合液活动,因而气、水、填料三者能够在反响器内充沛触摸,氧的运用率和有机污染物的传质效率高,且生物膜的活性较高,老化的生物膜易从填料外表掉落。MBBR 还具有不需要反冲刷、抗冲击负荷强、出水水质安稳等利益〔14〕。

现在关于用MBBR 工艺处理印染废水的研讨不多。霍桃梅〔15〕发现MBBR 深度处理印染废水时对 COD 及氨氮两项政策有超卓的去除作用。进水COD 由200 mgL 左右降到50 mgL 以下,氨氮由10 mgL 降到2 mgL 以下,但色度去除率仅为25%。

印染废水中有机污染物种类较多,生物填料上的多菌种体系有较大的降解才华,所以MBBR 作为深度处理工艺对有机物浓度较低的二级生化处理出水具有很大的优势。未来能够将MBBR 在印染废水深度处理中的研讨和运用作为一个翻开方向。

 (3)膜生物反响器(MBR)。膜生物反响器集膜别离与生物降解于一体,可去除废水中大部分剩下的COD、色度和悉数的SS。然后经过NF(RO)工艺进一步处理,去除大部分盐度,出水水质一般能抵达回用水要求。戴舒等〔16〕以回用为意图,选用由好氧反响器和超滤膜组成外置式MBR 结合纳滤膜处理印染废水,作用标明:体系COD、色度和浊度的去除率均抵达99%,电导率去除率97%。P.Schoeberl 等〔17〕 先选用MBR 和NF 结合处理印染废水,出水水质悉数满意回用水政策,可是考虑到技能难度和高额的经济本钱,然后用UF 替代NF 相同获得较好的作用。MBR 的利益在于工艺流程短、占地面积少、出水水质安稳;缺陷和膜别离技能相似,首要是膜污染导致的膜寿数短、本钱高和电耗高。

  2.2 印染废水深度处理回用集成工艺

  2.2.1 传统技能组合工艺

  因为印染废水水质杂乱,废水回用只靠单一技能难以结束,因而需要将各种办法有机结合起来,选用组合工艺进行归纳处理。Xiaojun Wang 等〔18〕选用臭氧联合生物法处理印染废水,臭氧氧化后废水BC 由0.18 行进到0.36,COD 和色度的去除率也都有必定的行进。黄瑞敏等〔19〕选用混凝脱色—曝气生物滤池—离子交换组合工艺处理针织棉布染色废水,出水色度去除至10 倍以下,COD<20 mgL,SS 低于2 mgL,浊度低于3 NTU。郭召海等〔6〕研讨了O3 氧化和生物滤池组合工艺处理印染废水的作用,发现 O3-生物滤池组合技能很好地发挥了化学氧化、吸赞同生物降解的协同作用,且具有作业本钱低、不发生浓缩液和剩下污泥少等利益。单一技能用于深度处理,难以一起处理脱色、降COD 和除盐等问题,将各种单一技能进行有机结合,能得到较好的处理作用,还能确保充沛发挥各技能的优势,行进污染物去除率。

  2.2.2 膜技能与传统技能的集成工艺

  印染废水成分杂乱,如选用膜技能处理印染废水,有必要挑选合适的前处理工艺来阻挡废水中的胶体、有机质、悬浮物等对膜构成污染。A. Bes-Piá 等〔20〕 选用O3 与NF 结合的工艺对经生化处理后的印染废水进行处理回用,以O3 来氧化引起膜污染的有机物质,出水的各项政策能够抵达回用规范。M. Marcucci 等〔21〕针对出产车间的直排废水进行物化预处理后,运用絮凝堆积、O3 氧化和UF 进行后续深度处理,整个工艺进程色度去除率为93%,COD 去除率为66%。膜的污染问题捆绑了膜技能在印染废水处理中的运用,选用O3 氧化等预处理办法来操控膜污染,然后添加膜的运用寿数,下降处理本钱,是未来印染废水深度处理的一大趋势。

  2.2.3 集成膜处理回用工艺

  国外许多研讨证明,将不同的膜别离技能结合,构成集成膜工艺,是印染废水深度处理的一个重要方向。M. Marcucci 等〔21〕对经砂滤、UF 处理后的印染废水,再用NF 或RO 进行深度处理。试验证明:NF 或RO 作为深度处理计划是可行的,RO 出水可回用于任何印染工序,NF 在脱盐和去除矿藏质方面不如 RO,但作业本钱低于RO。

  浙江至美环境开发了“臭氧催化氧化+CMF+ RO”深度处理工艺,并建成1 500 m3d 的印染废水膜法处理回用演示工程。O3 催化氧化体系首要用于去除水中难生化降解有机污染物的COD 和色度,去除率别离可达30%~40%和90%以上。臭氧催化氧化出水进入接连超微滤(CMF)体系,出水水质安稳,COD 安稳在40 mgL 左右,浊度<0.4 NTU,污染指数(SDI)<3。再经反渗透处理后,出水COD<10 mgL,电导率<10.5 μScm,SS 和色度均为0,满意推荐的高档回用水水质规范。整个工艺经过火质处理、分级分质回用,废水回用率抵达总处理水量的75%以上。

这些研讨都标清楚未来废水深度处理技能的翻开方向,即充沛运用多种工艺技能集成,行进废水处理程度,抵达废水循环回用是终究政策。

  3 结语和展望

  印染废水现已对我国水环境构成严峻要挟,跟着人们环保知道的增强,水性油漆废水怎样处理啊印染废水深度处理和回用越来越遭到政府的重视。针对印染废水深度处理的单一技能较多且各具优缺陷,水性油漆废水处理设备废漆处理设备,但均难以抵达排放及回用规范,要依据印染废水水质的特征,合理挑选和优化组合处理工艺。膜别离技能是印染废水深度处理的一个重要研讨方向。未来研讨能够在单元技能改善的基础上,包含生化、物化处理作用的行进、难降解有机物处理技能的改善和膜组件污染的操控等,然后构成一套出水满意回用水水质规范、回用率高且作业高效经济的印染废水回用集成技能。


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