CN101343131B

CN101343131B - 印染废水多级联合降解回用法

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Publication number: CN101343131B
Application number: CN2008100625214A
Authority: CN
Inventors: 王遵尧; 翟志才; 刘辉; 王玉洁
Original assignee: Jiaxing University
Current assignee: Jiaxing University
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2028-06-13
Also published as: CN101343131A

Abstract

一种印染废水多级联合降解回用法，包括臭氧氧化法脱色、微电解处理和生化法处理3个步骤。其中印染废水经第一次臭氧氧化法脱色后，先用于染色后织物的初步漂洗，然后经第二次臭氧氧化法脱色，再经微电解处理，最后用生化法处理。这种“臭氧氧化法脱色-染色后织物的初步漂洗”的循环回用过程可重复进行2～6次。在微电解后不必刻意除去微电解过程中产生的Fe²⁺。微电解过程中产生的Fe²⁺在后级的生化处理过程中转化为Fe(OH)₃沉淀去除。处理后废水能完全达到“纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-92”I级排放指标。并且由于其中“臭氧氧化法脱色-用于织物初步漂洗”的过程可重复进行，可以节约大量的清水。

Description

印染废水多级联合降解回用法

技术领域

本发明涉及一种印染废水的降解、回用的方法，一种印染废水多级联合降解回用法。

背景技术

印染废水具有难于脱色、在环境中有较长的滞留期等特点，对环境污染甚为严重。目前国内印染废水的处理方法主要有：①混凝法：通过混凝技术降低污水的浊度和色度，去除多种高分子有机物、某些重金属离子等，但对溶解性有机物的处理效果较差，且产生的污泥量大。②生化法：该方法利用微生物的新陈代谢把污水中存在的各种溶解状态或胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。但对于污水中难降解的溶解性有机物的处理效果不明显。③活性炭吸附法：利用活性炭的吸附性能，主要用以脱除水中的微量污染物，包括脱色、除臭、除重金属、除各种溶解性有机物及放射性元素等。活性炭吸附法具有适应范围广、处理效果好、可回收有用物料、吸附剂可重复使用等优点，但活性炭易饱和，再生困难，工艺对进水预处理要求较高，运行费用高，系统庞大，操作较麻烦。④臭氧氧化法：该法对废水中溶解性有机污染物有较好的去除效果，但该技术影响因素很多，对工艺要求高，成本高。因此，上述单一的处理方法并不能保证处理后废水完全达到排放指标。

中国专利申请(申请号200610014582.4)《对高COD值高色度印染废水的处理方法》，提出了一种印染废水的处理方法，该方法包括以下步骤：①将弱酸性的染料印染废水，用含Cl₂的废H₂SO₄进行调节，使pH为3～5，然后进入微电解池反应系统；②出水用NaClO进行调节，调至无Fe²⁺存在，加NaOH至pH≈6，然后加阴离子聚丙烯酰胺使Fe(OH)₃聚胶、沉淀；③上层清液进入用载有纳米级TiO₂的活性炭催化O₃氧化反应系统，出水用NaHSO₃去除O₃；④最后进入生化反应系统处理。这种印染废水处理方法能有效地降低COD和色度，使出水达到排放标准。但该方法在微电解后必须先用NaClO、NaOH和阴离子聚丙烯酰胺处理，将微电解过程中产生的Fe²⁺完全除去，增加了处理过程和成本。

发明内容

本发明旨在提出一种印染废水多级联合降解回用法，该方法在微电解后不必刻意除去微电解过程中产生的Fe²⁺，即能达到有效降低废水的COD和色度的效果，并且在处理的过程中，能对废水加以回用，节约清水的用量。

这种印染废水多级联合降解回用法的工艺过程包括臭氧氧化法脱色、微电解处理和生化法处理3个步骤。其中在印染废水经第一次臭氧氧化法脱色后，先用于染色后织物的初步漂洗，再经第二次臭氧氧化法脱色，再经微电解处理，最后用生化法处理。所处理的印染废水的COD_Cr可以为1300～710mg/L。

这种印染废水多级联合降解回用法中的印染废水的“臭氧氧化法脱色-染色后织物的初步漂洗”的循环回用过程可以重复进行二到六次。

这种印染废水多级联合降解回用法中的臭氧氧化法脱色处理可以在“臭氧-UV-活性炭氧化塔”内进行，所述的微电解处理可以在微电解塔内进行。

这种印染废水多级联合降解回用法由于将臭氧氧化法脱色设置在微电解处理之前，因此在微电解后不必刻意除去微电解过程中产生的Fe²⁺。微电解过程中产生的Fe²⁺在后级的生化处理过程中转化为Fe(OH)₃沉淀去除。处理后废水能完全达到“纺织染整工业水污染物排放标准GB 4287-92”I级排放指标，即：生化需氧量(BOD₅)＜25mg/L，化学需氧量(COD_Cr)＜100mg/L，色度(稀释倍数)＜44，pH值6～9，悬浮物SS＜70。并且由于其中“臭氧氧化法脱色-用于织物初步漂洗”的过程可重复进行，可以节约大量的清水。

附图说明

附图1为印染废水多级联合降解回用法的工艺流程图。

附图2为印染废水多级联合降解回用法的设备示意图。

具体实施方式

如图1所示，这种印染废水多级联合降解回用法包括臭氧氧化法脱色、微电解处理和生化法处理3个步骤，其中印染废水经第一次臭氧氧化法脱色后，先用于染色后织物的初步漂洗，经第二次臭氧氧化法脱色，再经微电解处理，最后用生化法处理。

上述的“臭氧氧化法脱色-染色后织物的初步漂洗”的循环回用过程可重复进行2～6次。

如图2所示，这种印染废水多级联合降解回用法中的臭氧氧化法脱色过程在臭氧-UV-活性炭氧化塔1内进行，臭氧-UV-活性炭氧化塔内配备了搅拌器，印染废水进入臭氧-UV-活性炭氧化塔中后，利用UV(紫外线)和活性碳的联合催化作用，使臭氧对染料分子进行氧化，达到消除颜色的作用。图中4为臭氧发生器，向臭氧-UV-活性炭氧化塔供应臭氧。

印染废水经臭氧氧化法脱色后，其色度大为降低，可将其回用于织物染色后的初步漂洗中，即如图2所示，在印染废水经臭氧-UV-活性炭氧化塔1第一次脱色，经缓冲池8分解过剩的臭氧和简单沉降后，先打入染色后织物的漂洗缸7中，对织物进行初步漂洗，然后再次进入臭氧-UV-活性炭氧化塔1进行第二次臭氧氧化法脱色。这种“臭氧氧化法脱色-染色后织物的初步漂洗”的循环回用过程可重复进行2～6次。

微电解处理在微电解塔3内进行，废水进入微电解塔后，废水中的一些有机物在C-Fe原电池的电化学反应过程中被破坏，使难降解的链状有机物大分子降解为分子量相对较小的分子。

从微电解塔3出来的废水进入厌氧池5和好氧池6后，厌氧池和好氧池中驯化的活性污泥中的微生物的新陈代谢，把污水中存在的各种溶解态或胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。使废水最终达到排放标准。

经试验，使用这种印染废水多级联合降解法处理印染废水，可将COD_Cr从1300～710mg/L降到100mg/L以下，色度从400降到＜44，出水的悬浮物SS含量在＜50。采用0.5023mol/L NaHSO₃溶液吸收臭氧-UV-活性炭氧化塔尾气中剩余的臭氧，用碘量法测定，证明臭氧利用率大于85％。污泥的排放量与传统的硫酸亚铁絮凝沉降法相比，减少85％以上，污水回用率达到85％。并且，在用臭氧对废水初步脱色后将废水重新进入漂洗缸进行再利用，又节约了经济成本。

这种印染废水多级联合降解回用法用于实际的生产中时，进行臭氧氧化法脱色的臭氧-UV-活性炭氧化塔的结构可以为：塔的直径与高度比为1∶4～1∶20，在塔中加入的活性碳占塔内空间的1/5～1/40，中部安置防水紫外线灯2，臭氧从底部吹入，尾气从塔的上部引出并用NaHSO₃溶液吸收尾气中剩余的臭氧，通入臭氧至废水的色度降低到符合要求为止，废水在塔内停留时间约为0.2～0.25h。所用的微电解塔的铁碳比可控制在3∶1～15∶1，进入微电解塔的废水的pH值控制在4～6，废水在塔内停留时间为0.5～3h。生化法处理中厌氧池停留时间20～24h，好氧池停留时间12～24h。

下面介绍本发明的实施例

实施例所用的臭氧-UV-活性炭氧化塔为：高200cm、直径20cm的内衬聚四氟乙烯的圆柱形容器，其中加入2000g活性碳，中部安置防水紫外线灯，上部安装一台搅拌器。

所用的微电解塔为：高80cm、直径40cm的有机玻璃圆柱形容器，其中加入条状铁屑和活性炭，并配有调节流速的蠕动泵。

所用的初步漂洗设备为：高80cm、直径40cm的有机玻璃圆柱形容器，其中有方便取出织物的不锈钢内框。

所用的厌氧池为：50L正方体的玻璃池，在上部盖子上装有搅拌器，其中配有可以加热的电热丝和调压装置。

所用的好氧池为：100L正方体的玻璃池，配有多孔鼓泡装置。

实施例1

①处理前印染废水COD_Cr＝850、色度180。

②将废水的pH值调节到约等于9，将50L废水打入臭氧-UV-活性炭氧化塔(其中加入2000g活性碳)，以50W紫外灯照射，从氧化塔的底部吹入臭氧，经0.2小时，停止吹入臭氧。色度降为10，消耗臭氧量约为0.7mg，计算得到每立方废水消耗臭氧约0.14kg。

③将上步所得废水放置1小时，以分解过剩的臭氧，再打入漂洗缸，对染色织物进行初步漂洗后，废水色度上升到160，COD_Cr上升到1300。将此污水再经臭氧-UV-活性炭氧化塔脱色，色度降为15。

④将上步所得废水微电解塔，塔中条状铁屑为6kg，活性炭2kg，铁碳比3∶1，处理2小时。此步处理后，COD_Cr为1240，色度为18(因在微电解塔中生成氢氧化亚铁和氢氧化铁，使溶液的色度有所增加)。

⑤将上步所得废水放入厌氧池，与活性污泥充分混合，停留20小时，水温控制在25℃以上。

⑥将上步所得废水放入好氧池，曝气充氧12小时。

处理后测得水质：BOD₅＝20mg/L；COD_Cr＝74mg/L；SS＝30mg/L；色度＝15；pH＝6.4。

实施例2

①处理前印染废水COD_Cr＝1300、色度220。

②将废水的pH值调节到约等于7，将50L废水打入臭氧-UV-活性炭氧化塔(其中加入2000g活性碳)，从氧化塔的底部吹入臭氧，经0.25小时，停止吹入臭氧。色度降为20，消耗臭氧量约为1.05mg，计算得到每立方废水消耗臭氧约0.21kg。

③将上步所得废水打入漂洗缸内，对染色织物进行初步漂洗，回用一次后废水色度上升到210，COD_Cr上升到1950。再经臭氧-UV-活性炭氧化塔脱色，色度降为28，再打入漂洗缸，对染色织物进行初步漂洗，回用二次后废水色度上升到250，COD_Cr上升到2550。

④将上步所得废水再次用臭氧-UV-活性炭氧化塔脱色后，调节pH值在4～6，进入微电解塔，塔中条状铁屑为10kg，活性炭2kg，铁碳比5∶1，处理2小时。此步处理后，COD_Cr为2480，色度为35(因在微电解塔中生成氢氧化亚铁和氢氧化铁，使溶液的色度有所增加)。

⑤将上步所得废水放入厌氧池，停留24小时，水温控制在25℃以上。

⑥将上步所得废水放入好氧池，曝气充氧16小时。

处理后测得水质：BOD₅＝21mg/L；COD_Cr＝80mg/L；SS＝40mg/L；色度＝39；pH＝6.0。

实施例3

①处理前印染废水COD_Cr＝710、色度350。

②将废水的pH值调节到约等于9，将50L废水打入臭氧-UV-活性炭氧化塔，从氧化塔的底部吹入臭氧，经0.25小时，停止吹入臭氧。色度降为12，消耗臭氧量约为0.85mg，计算得到每立方废水消耗臭氧约0.17kg。

③将上步所得废水打入漂洗缸，对染色织物进行初步漂洗，回用一次后，废水色度上升到380，COD_Cr上升到1250。再经臭氧-UV-活性炭氧化塔脱色，色度降为18，再打入从漂洗缸，对染色织物进行初步漂洗，回用二次后废水色度上升到385，COD_Cr上升到1640。再重复两次上述“臭氧-UV-活性炭氧化塔脱色-初步漂洗”的回用过程，共经四次回用后，废水色度上升到408，COD_Cr上升到2390。

④将上步回用四次所得废水再次用臭氧-UV-活性炭氧化塔脱色至色度为25，调节pH值在4～6，进入微电解塔，塔中条状铁屑为30kg，活性炭2kg，铁碳比15∶1，处理3小时。此步处理后，COD_Cr为2310，色度为30。

⑥将上步所得废水放入好氧池，曝气充氧24小时。

处理后测得水质：BOD₅＝23mg/L；COD_Cr＝90mg/L；SS＝45mg/L；色度＝19；pH＝6.2。

实施例4

①处理前印染废水COD_Cr＝750、色度180。

②将废水的pH值调节到约等于8，将50L废水打入臭氧-UV-活性炭氧化塔，从氧化塔的底部吹入臭氧，经0.25小时，停止吹入臭氧。色度降为10，消耗臭氧量约为0.55mg，计算得到每立方废水消耗臭氧约0.11kg。

③将上步所得废水打入漂洗缸，对染色织物进行初步漂洗，回用一次后废水色度上升到210，COD_Cr上升到1260。再经臭氧-UV-活性炭氧化塔脱色，色度降为11，再打入漂洗缸，对染色织物进行初步漂洗，回用二次后废水色度上升到202，COD_Cr上升到1640。再重复四次“臭氧-UV-活性炭氧化塔脱色-初步漂洗”的回用过程，共经六次回用后，废水色度为250，COD_Cr上升到3240。

④将上步回用六次所得废水再次用臭氧脱色后，调节pH值在4～6，进入微电解塔，塔中条状铁屑为30kg，活性炭2kg，铁碳比15∶1，处理3小时。此步处理后，COD_Cr为3170，色度为28。

⑥将上步所得废水放入好氧池，曝气充氧24小时。

处理后测得水质：BOD₅＝19mg/L；COD_Cr＝89mg/L；SS＝49mg/L；色度＝38；pH＝6.2。

Claims

1.一种印染废水多级联合降解回用法，包括臭氧氧化法脱色、微电解处理和生化法处理3个步骤，其特征是印染废水经第一次臭氧氧化法脱色后，先用于染色后织物的初步漂洗，然后经第二次臭氧氧化法脱色，再经微电解处理，最后用生化法处理；所处理的印染废水的COD_Cr为1300～710mg/L。

2.如权利要求1所述的印染废水多级联合降解回用法，其特征是所述的“臭氧氧化法脱色一染色后织物的初步漂洗”的循环回用过程重复进行2～6次。

3.如权利要求1或2所述的印染废水多级联合降解回用法，其特征是所述的臭氧氧化法脱色处理在臭氧-UV-活性炭氧化塔内进行。