半岛网址染料生产废水处理工艺探讨

　　半岛网址染料生产废水处理工艺探讨染料生产废水处理工艺探讨染料生产废水处理工艺探讨 染料生产废水处理工艺探讨 第29卷第10期 2001年10月 同济太学 JCK/RNAIOFTONG】IUNWERS[T~ V0l29No】() Oct2001 染料生产废水处理工艺探讨 洪英,高廷耀,周增炎 孙华, 同济大学环境科学与工程学院,上海200092) 摘要:染料生产废水可生化性差,好氧生物处理不能使出水达到200mg.1I1的排放标准通过测定废水的耗氧 速率,3O天cOD.降解及进行生化,化学混凝沉淀,化学氧化及活性炭吸附处理研究,认为混凝沉淀和氧化不 ...

　　染料生产废水处理工艺探讨 染料生产废水处理工艺探讨 第29卷第10期 2001年10月 同济太学 JCK/RNAIOFTONG】IUNWERS[T~ V0l29No】() Oct2001 染料生产废水处理工艺探讨 洪英,高廷耀,周增炎 孙华, 同济大学环境科学与工程学院,上海200092) 摘要:染料生产废水可生化性差,好氧生物处理不能使出水达到200mg.1I1的排放

　　通过测定废水的耗氧 速率,3O天cOD.降解及进行生化,化学混凝沉淀,化学氧化及活性炭吸附处理研究,认为混凝沉淀和氧化不 可能有效去除有机物,活性炭可以太幅度降低出水有机物浓度,但成本及再生费用较高对该染料废水进行预处 理后,再进行好氧处理可以有效去除有机物,使出水符合排放标准,而且费用较省 关键词:染料废水:处理研究;内电解;预处理 中国分类号:X788文献标识码:A文章编号:0253—374X(2001)10—1246—05 StudyonTreatmentofDye——producingWastewater SUNHm,HONGYing,GAOTing一.,ZHOUZeng—yah (Schoo]ofEnvironmenta]SeienmandEnT】g.TortgjiUniversity.Shz.gh~i200092,ch{mj Abstract:Dye—producingwastewaterisdifficulttObio—degradatedTheeffluentCODc,concentrationscould notreachthedischargestandardof200mg-Lonlywithpureaerobictreatlnentproce~Theoxy geniccon— sum[ngrateandC0D如 ofthewastewaterweredeterminedandsomeothertests,suchasbidog[ealtreatment, chemicalcoagulationandoxidation,andGACadsorption,werestudied 【nthispaper.Basedontheabovestudies weproposedacombinedprocesstoensuretheeffluenttoreachthedischargestandardPolluta ntscoutdbere— movedbyusingbio——chemicaltreatmentremoxfingIrIOStofthebio—— degradablepoltutantandthen.singGAC adsorptiontoremovetheresidualorganicsintheadvisedproce~. Keywords:dye— producingwastewater;treatmentresearch;microelectro[ysls;pretreatment 染料生产废水组成复杂,有机物浓度较大,色度高,难降解物质多而且水质,水量波 动大,不稳定等,致 使废水处理难度大对于染料工业废水的处理方法,国外20世纪7O年始探索 与应用,其中包括絮凝 沉淀,化学氧化,厌氧及好氧生物工艺处理,国内也有一些研究与应用但实践表明, 单一的物理,化学或传 统的好氧生物处理工艺,在去除色度与有毒有机物的效率和运行费用方面均不理 想…. 国外处理染料化工废水的一般方法是:先在工厂中进行预处理,达到一定的标准后, 排人城市下水道, 与城市污水同时处理L2一.此法的优点在于,通过预处理去除或减少水中对微生 物有毒有害作用的物质,避 免对城市污水处理厂造成危害;又因有城市污水处理厂作为后续保障,使预处理的 要求降低,较大一部分 污染物将进入城市下水道,与城市污水一起处理,既可弥补染料化工废水中某些营 养物的不足,又可大大 降低废水中有毒有害物质和难生物降解物质的浓度,处理工艺更加稳定有效,出水 达标率很高而我国的 染料化工企业一般建于相对独立的区域,距城区较远,所通常采用单独的废水处理 设施.要求将废水处 理至达标到国家行业排放标准或地方性排放标准后排入水体,故处理要求相当高,难度相当大,使染料化 工企业中废水处理工艺的选择成为关键,直接关系到处理效果的优劣 收稿日期:1999—12—28 作者茼彳卜:孙华(I973一),女,山东烟台^,博士生 第10蝌孙华,等:染料生废水处理工艺探讨 1废水来源及水质 上海某染料化工厂主要生产有机颜料和助剂等,染料品种主要有偶氮,酸煮蓝,酞菁蓝等废水主要来 源于各车间工艺冲洗水,压滤工艺的母液,水洗液.混合废水水量约7000mo.d废水中含有多种颜料中 间体,原料及各种水溶性或不溶性颜料试验废水取自各车间出水的混合废水,废水水质如表1所示 表1染料废水的特性 Tab.1Characteristicofdyewastewat日 2试验方法 21染料废水耗氧速率的测定 为了了解染料废水的可生物降解性,对该厂废水处理站曝气池中的活性污泥测定其耗氧速率具体方 法是取曝气池活性污泥在低温下离心,弃去上清液,pH=7的0025tool酸缓冲溶液洗涤两次,在恒温 室中以溶氧测定仪测定该污泥的内源呼吸耗氧速率并按同样方法测定废水的耗氧速率 2.230dOODcr{COD3D)降解试验 在2000ml的烧杯中,放人1500ml染料废水,接种少量曝气池活性污泥连续曝气培养,然后测定0 d及30d后的CODe,值,30d后的CODc即为COD3n,它代表废水中有机物经过30d 生化作用后仍不可生 物降解的那一部分. 3废水处理小试试验 在水质测定及上述实验的基础上,进一步进行小试试验,以探索该废水处理合适的工艺路线生物,物化二级处理 废水先进人小试生物好氧反应器进行生物处理,生物处理的出水再混凝沉淀和氧化法处理 32砂滤加活性炭吸附试验 生物处理后的出水进入以砂为介质的快滤池,除去细小的悬浮固体,最后进入活性炭吸附柱,以除 去生物处理后残留的部分难以生物降解的有机物及色度 4试验结果及分析 41废水耗氧速率的测定 废水的耗氧速率见表2.由表2可知,活性污泥对染料废水的耗氧速率比污泥自身的内源呼吸 耗氧速率高,其相对耗氧速率为368%.说明该废水中具有能被活性污泥氧化分解的有机物,但其具体浓 度和比例还须进一步测定 4.2cODan试验 废水Pcoo为9693mg?L,接种少量括 性污泥,曝气30d,pcoD为?.~ 340mgL30d 中,烧杯内的水分蒸发量约150ml,经修正后 PI2OD为-,,去除率为68.4%c, 306mgLcoot, 由COD30试验得知,废水中不可生物降解的有 表2废水的耗氧速率{采用中和后废水】 Tab.2Oxygenconsumingraleofwastewatercafterneutralized 注:1以内源呼吸l为基准;2染料废水COIk-,#s780rag.L:3测试 活性棺泥浓度(MLSS)为4547g.L;4.捌试温度为20? 同井大学第29卷 机物约占O0D.值的30%左右,废水经生物处理后CODc去除率最高不超过70% 5生物处理小试试验 51有机物降解规律 为了了懈染料废水中有机物的降解规律,利用问歇式反应器测试有机物的降解过程曲线反应器内污 泥质量浓度为5g.L,,DO的质量浓度控制在3--5mg.L,反应器容积为12.0L,进水体积为80L进 水后即开始曝气,每隔2h取样一次,测试pooh和其降懈过程见图1.,paon 从图1可以看出,BOD5和CODc~在8,10h内都已基本降解,BOD5的去除率达86%,CODc,的去除 率为66%.即使再延长停留时间,CODc,IN降解也极为有限,说明通过8,10h的生化处理,已去除绝大部 分可生物降解的有机物质,在此工艺基础上一味延长停留时问只会造成不必要的能源浪费而收效甚微 5,2生化处理后的处理_二 废水经生物处理后,OOD.及色度均未达到排放 标准,通过以下试验以进一步去除污染物.三 5.21化学混凝沉淀喜 将生物处理后的出水投加聚台氯化铝,聚铁或硫哩 酸亚铁,以及05mg?L的聚内烯酰胺(PAM),先快 搅拌30s,再慢搅拌5rain,然后静置20min试验结 果列于表3中. 表3生物+化学处理结果 曝气时间,h 图1有机物降解曲线O~gani~degradationcun lab.3Activatedsluage+ehemicMtreallnentresult 从表3可以看出,投加几种混凝剂后废水的~0COD下降仅?LI1左右,说明出水中吉有大量的溶解性有机物,而且,由于有机颜料的分散特性,水中吉有f细小的5 悬 0 浮 nag 颗粒,即使投加混凝剂也难以使其完全 沉降,色度去除效果也不明显,可见通过化学混凝沉淀来太幅度降低P?n是不可行的. 52.2NaC10氧化试验 为了去除出水中难生物降解的溶解性有机物,利用强氧化剂NaCIO氧化生物处理后出水,部分结果 列于表4中. 表4的结果表明,在出水中含有的难生物降解的溶解性有机物难以用强氧化剂氧化,当天原化工厂的 NaCIo投加量达到02%时,o~rk,的去除率仅有13%左右,此时本单元的处理药剂费为1.7元?121 (水),非常昂贵,说明用NaCIO氧化剂处理也是不现实的 5.23臭氧氧化试验 利用氧化还原电位更大的臭氧氧化生物处理后出水,臭氧的投量为9.20mg?L-.部分结果列于表5中 从表5结果可知,当反应时间达到30rain,pcon从?L-1仅下降了?I-.,去除率为9%,而对于色度的去除率在很短的时间即可达到~_383 ,对 5m s g s的去除率随着 6 肘 4 间 7 的 mg 1667%延长增加较为明 显.但考虑到臭氧设备对设备要求高,运行成本也较高,在工程实践中难于实施. 第10期孙华,等:染料生产废水处理工艺探讨1249 注:1号为化学纯NaC]O,有艘氯的质量分数为5%;2号为天原化工厂生产的NaCIO, 有技氯的质量分数为10% 表5臭氧氧化结果 Tab.5Oxidationr~ultwith0z0ne 52.4砂滤加活性炭吸附 将生物处理后出水通人以砂为介质的快滤池 试验确定吸附柱水流速度在5,6rn.h, 停留时间为40min通过试验可以看出,活 性炭吸附对CODc,的去除非常有效,CODc 平均去除率为768%,出水CODc达到排放 标准,色度也低于50倍以下所以,生物处 理加活性炭吸附处理是处理该染料废水的 有效方法.但对于工程实施,因工厂废水水 量太,成本费用及长期运行的活性炭再生费 用较大,因而必须考虑更加经济可行的方 案 先除去悬浮固体,然后进入活性炭池,结果见表6.根据 表6活性炭驭附试验结果 Tab.6Adsorptionresultbyparticularactivecarbon 5.3预处理+好氧生物处理试验 铁屑内电解法因其工艺简单,操作方便,运行费用低,处理效果好等优点,已成为当前水处理的热点之 一 . 近几年来,许多刊物相继报导了采用铁屑处理各种工业废水的专利和技术,内容包括用铁屑处理电镀 废水,煤气洗涤废水和制药废水等难处理的工业废水,这种水处理技术尤其在染料废水脱色处理方面,更 显出良好的应用前景 本研究对内电解预处理染料废水进行优化试验,确定运行参数为:内电解反应器中铁粉与焦碳体积比 为l:1,反应时间为20rain,pH为1,2,中和pH为8,9中和后出水进入好氧生物膜反应器,好氧停留时 间为16h,填料的投加率为50%根据确定的运行参数连续运行1个月,结果见表7 表7内电解处理一好氧生物处理效果 Tab.7Micr0eysb—aerobictreatmentn~sult 表7说明,染料废水经铁碳床预处理后再进行生物处理,C()Drr去除率达83%左右,BO去除率达 90%以上,色度去除率达84%以上,出水P..接近200mg?L,,各项指标均符合排放标准 同济太学第29卷 图2是相同水质条件下,内电解一好氧生物处理工100 艺与中和好氧工艺处理效果的对比曲线 出水水质以CODc,~q,前者的去除率要比后者高出40 10%以上.(工艺1为中和一活性污泥处理工艺,工艺220 为内电解好氧生物处理工艺)0 6讨论 2]456789{0 问d 图2两种工艺处理效果比较 Fig.2Efficiencycomparisonbetweentwoprocesses (1)通过以上系统的研究表明,染料废水经生物处理可去除绝大部分可生物降解的有机物,但由于尚 含大量不可生物降解的溶解性有机物,经cob试验及耗氧速率测定,这部分难降解有机物尚需要进一步 处理才能达标排放化学混凝沉淀处理,氧化处理等也不能有效地降低出水有机物活性炭吸附处理生物 反应出水,可有效地去除难降解的溶解性有机物,对色度也有较好的去踪效果,但其成本与再生费用较高, 企业难以接受. (2)内电解一好氧生物处理工艺对该染料废水的处理效果较好,出水可以达到排放标准.这与其他研 究者的结论相似l6,7一.目前该法的机理,应用工艺等研究仍需要深A和加强在理论上,应继续探讨内电解 法处理不同废水时发生复杂的氧化一还原反应机理;在实际应用中,对铁屑的活化,改性处理的药剂选择, 铁屑滤料的再生等的研究都有待于加强和深化 (3)对染料化工废水处理选择的原则是:强化各生产车间的预处理,尽量回收原料,减少污染物的产 生;采用化学,物理和物化方法,去除水中的毒害物质,避免对微生物的抑制和危害;采用预处理工艺,降低 进水难降解有机物的浓度,提高生物处理效率;尽量采用生物处理工艺,降低处理费用;若生物处理后出水 仍不能达标,则采用后续深度处理,亦可将此后续处理深度处理作为应急备用措施 参考文献: . 1刘学双辩废永治理方法[J]化工环保,1991,12(6):333—337 2. (德)尔克劳斯uffR城市排止工程手册[M]北京:中国建筑工业出版社,1993 [3.棘亚同,史家鬻.孙珍娣再生椽胶脱硫废水处理工艺的探索[J]上海环境科学,1996.5(2)2—5 [4]金志刚,张彤.朱怀兰污染物生物降解[M上海:华东理工^学出版社,1997 [5]熊美建种新型水处理技术——絮凝床觋状及展望[J]工业永处理,1996.16(3):4 —7 【6]扬风林,全燮,高桂英,等铁屑过滤法处理染料废永的研究【J]化工矸保,1988.(8):33(I [7]丁亚兰国由外废水处理工程设计实例[M]北京:化学工业出版社,2000 ? 下期文章摘要预报? 地球椭球面上另一种形式的测地坐标系的建立 施一民,冯琰 提出了地球椭球面上另一种形式的测地坐标系,定义了两族互为正交的坐标曲线的 推导出测地平行线长度归化因子的计算

　　与习用的测地坐标系——大地参数, 坐标系 相比较,由此来表述地球椭球面上的点位,有其特有的优点,有利于在较太的局部地区中 建立三维GIS可视化模型.

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