摘要:印染廠排放的堿減究堿減量廢水,CODcr和堿含量很高。量廢理技利用工業廢酸、水處術研廢鐵屑和電石渣,堿減究研究了印染堿減量廢水處理新工藝,量廢理技對酸析PH點、水處術研鐵炭反應時間、堿減究生物膜法SBR和活性污泥SBR處理效果進行了探討,量廢理技結果表明:在酸析點PH 3~4 時,水處術研CODcr去除率大于72%;鐵碳反應時間20~30min, COD去除率大于62%;生物膜法SBR 工藝的堿減究處理效果比活性污泥法SBR工藝好。
關鍵詞:印染 廢水 堿減量 生物膜
Study of Treatment Technology for Wastewater from Alkali-Decrement
tract: The cr and alkali content in the wastewater discharged from printing and dyeing mills are very high.A new process was tested for the treatment of the wastewater from alkali-decrement in a printing and dyeing mill using industrial spent acid,scrap iron and carbide slag.The pH value range of acid eduction,the iron-carbon reaction time and the results of the treament using biological membrane SBR(sequencing batch reactor)process and activated sludge SBR process were studied.The results showed that the cr removal rate exceeded 72% when the PH value range of acid eduction was 3~4;the cr removal rate exceeded 62% when the iron-carbon reaction time was 20~30min;the treatment result by biological membrane SBR process was better than the result by activated sludge SBR process.
Key words: printing dyeing;wastewater;alkali decrement;wastewater treatment;biological membrane
化纖印染廠生產排放印花染色廢水和堿減量生產廢水。量廢理技滌綸仿真絲纖維在高溫、水處術研高堿度條件下被減量,堿減究PTA溶入堿液中。量廢理技堿減量廢水中cr和堿含量極高,水處術研給廢水處理增加難度[1][2]。本文提出一種應用工業廢料的堿減量廢水處理新技術,實驗研究表明有效、可靠、廉價,適合印染堿減量廢水處理。
1 實驗工藝
實驗工藝流程如圖1所示。
取鑄鐵屑,用5%鹽酸浸泡清洗,加1%JHH活化劑溶液浸泡6h后,裝入微電解柱待用。SBR槽各投加活性污泥2L,其中2槽懸掛30%軟性填料,污泥馴化2周,周期去除率約80%~85%,待用。
2 靜態實驗結果和討論
2.1 酸析靜態試驗
水質:堿減量廢水,No.1:NaOH 2.4%,8854mg/L,BOD5 1845mg/L, SS 350 mg/L;No.2:pH 14,6524 mg/L,BOD51283 mg/L, SS 136mg/L。
堿減量廢水實驗PH | 12 | 10 | 8 | 6 | 4 | 3 | 2 | 1 | |
No.1廢水 | /(mg.L-1) | 8765 | 8271 | 8135 | 7878 | 3377 | 1684 | 1534 | 1454 |
BOD5/ | 0.21 | 0.21 | 0.22 | 0.24 | 0.26 | 0.34 | 0.36 | 0.35 | |
SS/(mg.L-1) | 235 | 478 | 554 | 658 | 457 | 145 | 254 | 387 | |
No.2廢水 | /(mg.L-1) | 6218 | 6149 | 5672 | 5132 | 2984 | 1246 | 1114 | 1064 |
BOD5/ | 0.22 | 0.23 | 0.26 | 0.26 | 0.29 | 0.31 | 0.32 | 0.33 | |
SS/(mg.L-1 | 354 | 354 | 489 | 562 | 396 | 231 | 235 | 356 |
利用染料化工廠65%廢酸,調節堿減量廢水PH。表1結果顯示,加酸量越大,PTA去除越多。酸析點PH<3時,去除率>80%,BOD5/>0.30,SS也明顯降低。
2.2 微電解靜態實驗[3]
2.2.1 PH對鐵耗和BOD5/的影響
按pH值為1、2、3、4、5制備堿減量廢水酸析沉淀上清液2L。在微電解柱加入1.5L已活化鑄鐵屑,微電解反應0.5h 。實驗反應條件:出柱廢水①:微電解柱靜止;出柱廢水②:微電解柱置于振蕩器上;出柱廢水③:微電解柱靜止,通空氣10mL/(cm2.min);出柱廢水④:微電解柱1.5L鑄鐵屑中均勻添加10%Φ 0.5~Φ1mm焦炭并置于振蕩器上。微電解處理后堿減量廢水測定總鐵,用電石渣中和至PH9,充分攪拌0.5h,靜沉1h,取上清液測定BOD5、。實驗結果見表2。
進柱廢水PH | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | |
進柱廢水BOD5/ | 0.18 | 0.21 | 0.20 | 0.21 | 0.23 | |
出柱廢水1 | PH | 5.5 | 4.5 | 3.8 | 2.6 | 1.4 |
總鐵/(mg.L-1) | 305 | 463 | 754 | 1065 | 3932 | |
去除率/% | 28 | 31 | 60 | 64 | 73 | |
BOD5/ | 0.35 | 0.42 | 0.46 | 0.51 | 0.58 | |
出柱廢水2 | PH | 5.4 | 4.6 | 4.1 | 2.9 | 1.7 |
總鐵/(mg.L-1) | 547 | 652 | 1589 | 2648 | 4553 | |
去除率/% | 32 | 51 | 65 | 73 | 78 | |
BOD5/ | 0.51 | 0.48 | 0.49 | 0.52 | 0.51 | |
出柱廢水3 | PH | 5.6 | 4.7 | 3.9 | 2.8 | 1.7 |
總鐵/(mg.L-1) | 536 | 706 | 1830 | 2365 | 3985 | |
去除率/% | 35 | 53 | 66 | 68 | 81 | |
BOD5/ | 0.42 | 0.49 | 0.52 | 0.43 | 0.53 | |
出柱廢水4 | PH | 5.5 | 4.5 | 3.9 | 2.9 | 1.7 |
總鐵/(mg.L-1) | 536 | 560 | 1378 | 2312 | 4011 | |
去除率/% | 36 | 45 | 63 | 71 | 73 | |
BOD5/ | 0.43 | 0.48 | 0.46 | 0.50 | 0.52 |
鑄鐵屑中含有鐵和炭,在酸性溶液存在條件下,形成一個個以鐵為陽極、炭為陰極的微原電池,產生如下電極反應:
陽極Fe-2e→Fe2+ E0+(Fe2+/Fe)=-0.44V
陰極2H+2e→2[H]→H2↑ E0(H+/H2)=0V
Fe2+在堿減量廢水中將被作為混凝劑使用。OH-是一種羥基自由基,可氧化多種有機物。PH影響微電解的電極反應速度和電極反應產物生成。電極反應進行使OH-大量增加,導致PH上升。當PH升高1.5左右后,其上升速度趨緩。
不同條件對微電解廢水總鐵影響較大。其中高頻率振蕩時改善電極表面條件最為有利,氧化還原反應得到加速,鐵離子進入溶液速度加快。曝氣充氧條件下,氧的大量加入并未對電極反應明顯加速。OH-的增加也沒有對BOD5/產生推動作用。當微電解柱加入10%焦炭時,其處理效果也沒有提高。
分析實驗結果數據發現,只要出柱廢水pH提高0.6以上,總鐵在652mg/L以上,就可保證去除率>5.5%。
2.2.2 反應時間對鐵耗、BOD5/和混凝效果的影響
備已酸析堿減量廢水6L(pH3,4 846mg/L,BOD5/0.25),加入微電解柱作HRT實驗。測定微電解柱出柱堿減量廢水總鐵,用電石渣調節至pH9后,測定上清液的BOD5/。再取微電解柱排出堿減量廢水,以10%比例加至印染廢水(pH7.6,1358mg/L,BOD5/0.02,,色度800倍)中,加電石渣調至PH8.5,測定微電解柱出柱堿減量廢水的混凝效果,實驗結果如表3。
實驗發現,當HRT>40min時,去除率大于62%,色度去除率大于80%,BOD5/有很大提高。利用鑄鐵屑微電解產生Fe2+,在每噸堿減量廢水加1~3kg廢鐵屑,水量占10%時可產生理想混凝效果,費用約0.07~0.21元/t印染廢水。