印染废水
贾洪斌 王力民 高鹏 李付杰 华纺股份有限公司 山东滨州256200
收稿日期：
原载：染整技术2009/12；12-14
【摘要】对印染废水(中水)做深度处理，通过专门的分离技术，以提高分离效果，采用CFM悬浮膜分离后ss<
【关键词】废水(中水)；脱色率；膨润土；生物炭
【中图分类号】X79 文献标识码：B 文章编号：1005-9350(2009)
华纺股份有限公司，是我国大型纺织印染企业之一，年印布2亿多m。现有的废水处理设施为厌氧、好氧+物化处理系统，处理能力为
自2007年以来，公司拿出700多万元，用于中水处理工程，设计规模为
l 废水的性质及处理要求
1．1 废水(中水)的性质
在印染废水中，除染料外，还加入了大量的助剂和盐类，成分十分复杂。经生化、物化处理后，大部分污染成分被除去，但仍有部分污染物和染料留在水中。要使废水重新回到生产中去，就必须对水的性质有所了解。首先对废水(中水)的吸收光谱进行了测定(见图1)。
|
|
|
图l
L=lcm(水)722型光栅分光光度计 |
从图1可以看出，在整个可见光区(人眼可观察到的颜色)没出现第二个吸收峰，说明染料成分较为单一。随着紫移，光吸收在逐渐增加，说明废水中的色素主要为黄色。整个废水的性质应该以表面活性剂、无机盐类和黄色染料为主要污染成分。表1为废水的综合指标。
表1
|
项目 |
含量 |
|
COD(mg／L) |
≤500 |
|
SS(mg／L) |
200-300 |
|
总硬度(mg／L) |
≤450 |
|
色度(稀释倍数) |
300-400 |
|
电导率(μs／cm) |
≤1500 |
|
pH值 |
7～8 |
1．2 出水水质
根据生产技术要求，回用水暂订如下标准(表2)
表2
|
项目 |
含量 |
|
COD(mg／L) |
≤60 |
|
SS(mg／L) |
≤10 |
|
总硬度(mg／L) |
≤450 |
|
Fe、Mn(mg／L) |
≤0．1 |
|
色度(稀释倍数) |
≤25 |
|
电导率(μs／cm) |
≤1500 |
|
pH值 |
6～9 |
2 处理工艺及方案
3 工艺及其讨论
为验证工艺可靠性，试验中把污染物去除和脱色作为主要指标进行考核，说明工艺可行性。
(1)反应条件，氧化时控制pH≥12，时间为2h，运行证明，反应条件对处理效果有着较大影响。当pH≤11时，污染物的平均去除率小于20％，当pH≥12时，则出现一个突跃，去除率达50％以上。加入氧化剂后，沉淀速度加快，脱色效
果增加。为考察在不同pH值下的脱色效果，选取360nm处作为测定波长，测定处理前后的吸光值，按吸光值变化计算脱色率。见表3
表3反应条件对脱色率影响
|
pH值 |
8．0 |
9．O |
lO．O |
11．O |
12．O |
13．0 |
|
吸光值A |
0．700 |
O．690 |
O．600 |
O．580 |
0．340 |
0．340 |
λ：360hm，L=
以上不难看出，当pH值≥12时，脱色率达50％以上，pH值ll时，脱色率不到20％。
(2)时间由于生化以后的污染物以水溶性有机物为主，而以表面活性剂为多，通过空气氧化可部分去除，但过长的时间，无疑增加运行成本，本工艺氧化时间为2 h。
(3)共存离子的影响在印染过程中，由于加入了大量的无机盐，无疑增加了废水的电离度，对絮凝极为不利，所以不能以NaOH调节pH值，应选用Ca0并添加少量Mg盐。
(4)SS的影响作为化学絮凝，最终是以悬浮物的形式实现泥水的分离为目的。因而，SS去除越彻底，处理效果越好。处理中采用专用药剂和专门的分离技术以配合工艺。
(5)混凝剂作为化学絮凝，从经济和使用考虑，目前仍以铁系和铝系混凝剂为主。有人对硅藻精土加以研究，成功地用于印染废水处理，并取得很好的效果。但硅藻精土价格偏高(2000元／t)，本工艺以膨润土为主要原料，通过添加少量活性成分，用工业废酸进行活化，经半年多的运行，同样取得很好的效果。而膨润土的价格仅为硅藻土的十分之一。表4为加入膨润土脱色及污染物去除情况。
表4
|
水样 |
未加前 |
加入后 |
||
|
COD(mg/L) |
吸光值A |
COD(mg/L) |
吸光值A |
|
|
氧化后 |
220 |
0.35 |
120 |
0.07 |
从表4不难看出，膨润土经活化后，其脱色和吸附效果显著，脱色率达80％，污染物去除45％。关于混凝剂的去除率，水质不同，效果不同，甚至与污染物浓度有关。污染物浓度过低，在水中分散度增大，则较难富集和絮凝，去除率就低。
|
|
|
|
图2 |
图3 |
(6)分离在本工艺中，采用专门的分离技术(见图2，图3)，以提高分离效果，达到对污染物的去除。经半年多的运行证明，CFM悬浮膜分离后SS≤3mg／L，CODcr≤60 mg／L，色度在20倍以下。证明技术是可行的。
(7)生物炭作为回用水，除考虑色度、COD的影响外，还要考虑Fe、Mn、硬度、电导率等因素的影响，在本工艺中增加了生物炭吸附装置。最终出水见表5。
表5
|
项目 |
含量 |
|
COD(mg/L) |
≤60 |
|
SS(mg／L) |
≤10 |
|
总硬度(mg/L) |
≤250 |
|
Fe(mg／L) |
≤0．1 |
|
色度(稀释倍数) |
≤3 |
|
电导率(μs／cm) |
≤500 |
|
pH值 |
7．5 |
通过半年多的运行，处理效果稳定，说明工艺可靠。
关于活性炭的吸附机理，在众多文献中已有论述。这里谈点粗浅认识，与同行探讨。作为印染废水，经生化、物化处理后，剩余污染物以水溶性有机物为主，而水溶性有机物，其一端是亲水的，另一端是憎水的。由于亲缘关系憎水端往往被活性炭捕获，而另一端却伸在水中。这样在动态吸附过程中，很有可能导致污染物C-键键合力削弱，甚至断裂。当有机物分子小至一定程度，就会从水中逸出。当然以上受两方面因素限制，一是水中SS应很低，防止堵塞。二是絮凝效果也好，使胶体转化为絮体。
(8)控制为便于运行管理，全程采用PLC控制，从进水、出水、pH值控制到排泥实行自动化，在减少操作人员的同时，运行更加安全可靠，确保工艺的完善。
4 处理成本及运行费用
(1)药剂费：本工艺药剂费分三段，一是CaO，加入量为1．0～1．
(2)电费0．20元／m3。
(3)人工费每班一人，共4人，月工资按均1200元／人计，达到设计规模时，人工费0．02元／m3。
合计费用为0．97元／m3。而目前向管网输费费用为l元／m3，工业用水为2．8元／m3。不难看出，以上工艺从经济上是可行的。
5 有待完善的地方
由于受施工时间的限制，一期工程尚有待完善的地方，那就是在氧化池前端增加微电解部分。
利用微电解技术处理印染废水，已有很多报道。这里根据在该方面的实践，作简要介绍。
作为微电解材料，目前应用较多的是铁炭电极，即利用工厂废铁屑(阳极)加入活性炭作阴极。活性炭不仅能吸附有机物，同样对Fe2+等也具吸附作用，当吸附在上面的Fe2+被氧化为三价后，在阴极材料外面则形成绝缘层，阻碍了电子的流动，也就失去了干电池的作用。
后来，有人改用生铁屑，以渗碳体作阴极，渗碳体为Fe
易堵塞水路和气路。
为了能使这一新技术得到应用和推广，我们对新型微电解材料做了大量试验，并取得了成功经验，有望在二期工程中加以应用。