CN102010103B - 回用印染废水的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印染废水的回用方法及其装置，回用方法是将印染废水经泵由二沉池送至化学氧化区，进水管的水射器将二氧化氯输送至进水管道，气液混合物由穿孔曝气管喷出，在化学氧化区内印染废水的染料分子与二氧化氯发生反应；经氧化后的污水从溢流板流入还原区，在还原区内吸附剂吸附并还原残余二氧化氯及其氧化副产物，并吸附化学氧化区中部分未被破坏的染料分子及难降解有机物；还原区的水从溢流板底部的管道流入生化反应区内，利用生物膜的生物降解能力和滤层的截留能力进一步去除COD及色度。经本发明处理后的印染废水达到印染企业洗涤用水水质标准。

Description

回用印染废水的方法及其装置

技术领域

本发明提供一种印染废水回用方法，是针对印染废水二级生化出水色度高、可生化性差的特点设置，能达到印染废水回用的目的，本发明同时提供了相应的装置。属于环境保护、污水处理领域。

背景技术

填料是曝气生物滤池的关键部分，能够截留悬浮物和胶体物质，使水质得到澄清，省去了二沉池，降低了基建费用。同时，附着在滤料表面的生物膜中含有大量的微生物，能够对水中的有机物质进行强降解作用，提高出水水质。曝气生物滤池集生物膜的强降解作用和物理截留作用与一体，与传统活性污泥法相比具有明显的优越性。

然而曝气生物滤池对色度的去除效果不是很理想，主要由于印染废水中残余的染料是大分子有机物质，很难生化降解。单凭曝气生物滤池的生物作用处理二沉出水，以期降低COD和色度，很难达到理想的效果。

二氧化氯可以有效降低印染废水出水色度，同时有效提高废水可生化性，以提高后续废水生物处理单元的效率。然而，如果把化学氧化作为去除印染废水二级生化出水的主要手段，效果并不理想，因为如果把化学氧化作为主要的COD去除单元，就需要投加大量的化学氧化剂，一方面，设备及药剂费用会大幅增加；另一方面，过量投加化学氧化药剂后，水中残余的氧化剂量及氧化副产物量会大幅上升，必然需要往水体中投加大量的还原剂。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种印染废水回用方法。

本发明的另一个目的在于提供一种印染废水回用装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

印染废水回用装置，包括进水管和出水管，其特征在于还包括化学氧化区、还原区、生化反应区三部分，三部分依次设置并用隔板隔开，各区的底部设置曝气管，其中在化学氧化区前的进水管安装水射器；在还原区由投加管提供吸附剂，生化反应区是曝气生物滤池，内从下到上依次填充了承托层、填料，其中承托层是卵石材料，填料是陶粒，曝气管与设置在生化反应池外的鼓风机连接，用于对曝气生物滤池进行曝气。

前述的印染废水回用装置，其特征在于所述的还原区内的吸附剂是活性炭。

前述的印染废水回用装置，其特征在于进水管设置在印染废水回用装置的下侧壁，出水管设置在印染废水回用装置的上侧壁，进水管和出水管安装流量计和水泵。

印染废水回用方法，其特征在于，印染废水经泵由二沉池送至化学氧化区，同时在进水管路上的水射器，将二氧化氯发生器中产生的二氧化氯负压送至进水管道，二氧化氯与废水在进水管道充分接触反应，气液混合物由穿孔曝气管喷出，在化学氧化区内印染废水的染料分子与二氧化氯发生反应；

化学氧化区的水从溢流板流入还原区，在还原区内吸附剂吸附并还原残余二氧化氯及其氧化副产物，并吸附化学氧化区中部分未被破坏的染料分子及难降解有机物；

还原区的水从管道输入生化反应区内，借助滤料的截留作用，被活性炭吸附的部分未被破坏的染料分子及难降解有机物，被截留在BAF池中，利于形成优势菌种；经净化的废水从出水管流出。

本发明的优点与效果是：

1、每个反应区的功能以及特点如下：

化学氧化区：该区充分利用二氧化氯的强氧化性，破坏染料分子的发色基团并将大分子难生化降解有机物氧化分解为易生化降解有机物，使出水色度满足回用要求，同时有效提高化学氧化出水可生化性，以利于后续生化处理。

还原区：该区充分利用活性炭的高表面积及还原性，投加的微量粉末活性炭一方面吸附并还原残余二氧化氯及其氧化副产物，另一方面可以吸附化学氧化区中部分未被破坏的染料分子及难降解有机物。

生化反应区：由于膜的高效截留性，使得BAF池中生物浓度保持一个相对较高的水平，可以在较大的容积负荷下取得较好的污染物去除效果，由于BAF池中滤料的截留作用，被活性炭吸附的部分未被破坏的染料分子及难降解有机物，被截留在BAF池中，利于形成优势菌种。

3、本发明所具有的优势：

首先，将二氧化氯化学氧化提高废水可生化性与BAF高生物浓度强化生化作用有效结合起来，保证出水COD达到回用要求；

充分利用粉末活性炭的高比面积及还原性，粉末活性炭一方面有效吸附并还原残余二氧化氯及氧化副产物，另一方面可以吸附未被氧化的染料分子及难降解大分子，利于在BAF中形成去除这类物质的优势菌种；

二氧化氯投加系统设计：二氧化氯采用水射器投加，充分利用进水管内形成的负压，有效降低能耗；

总之，本发明将二氧化氯氧化技术及曝气生物滤池有效耦合起来，考虑到二氧化氯化学氧化后出水后残余二氧化氯及氧化副产物，通过投加微量粉末活性炭将这类物质予以还原去除。同时微量活性炭还能够吸附未被二氧化氯氧化的染料分子及其它大分子有机物，吸附的染料及大分子有机物的活性炭被BAF中生物膜截留，增加了这类染料或是大分子有机物的停留时间，有利于在BAF生物膜中形成去除这类染料或是大分子有机物优势菌种。

附图说明

图1为本发明印染废水回用装置的平面布置图；

其中：1、化学氧化区；2、还原区；3、生化反应区；4、进水管；5、水射器；6、穿孔曝气管；7、溢流挡板；8、活性炭投加管；9、搅拌器支架；10、搅拌器；11、承托层；12、陶粒；13、出水管；14、鼓风机；15、曝气管。

具体实施方式

图1为本发明印染废水回用装置的平面布置图，参照图1所示，本发明的印染废水回用装置由钢板焊接而成，曝气生物滤池底部安装曝气管15，化学氧化区下侧壁安装进水管4、曝气生物滤池上侧壁安装出水管13，进水管和出水管安装流量计来保持进出水的水量平衡，保持各池的水位恒定。进水管和出水管还安装泵，加速水的输送。

整个印染废水回用装置用溢流挡板分隔为化学氧化区1、还原区2、生化反应区3三部分。

化学氧化区1底部的曝气管为穿孔曝气管6，进水管4连接穿孔曝气管，并在化学氧化区1前面的进水管上安装水射器5，二氧化氯依据试验确定的投加量连续制备，同时充分利用进水管道中水流形成的负压，通过水射器原理将反应生成的二氧化氯经过进水管道输入化学氧化区1，有效节约能源。

还原区2内填充微量活性炭，在还原区2顶部安装搅拌器支架9，搅拌器10架在搅拌器支架上并深入至还原区的底部，保证粉末活性炭与废水的均匀、充分接触。

生化反应区3是曝气生物滤池，从下到上依次填充了承托层11、粒径为3～5mm的球形轻质生物陶粒12，其中承托层11是粒径为1～3cm的卵石类，曝气管连接设置在生化反应池外的鼓风机，用于对曝气生物滤池进行曝气，BAF中曝气系统和布水系统都安装在承托层的下方，在曝气管上安装气体流量计，可实现气水比的调节。该工艺的运行参数如下：二氧化氯投加量：35mg/L、PAC投加量：20mg/L、容积负荷：0.92～1.86(kgCOD/m³·d)。

应用本发明的印染废水回用装置实施印染废水回用的过程如下：

污水经泵由二沉池送至化学氧化区1，同时在进水管路上的水射器，将二氧化氯发生器中产生的二氧化氯负压送至进水管道，二氧化氯与废水在进水管道充分接触反应，气液混合物由穿孔曝气管6喷出，化学氧化区的出水从溢流板7流入微量活性炭还原区2还原池，微量粉末活性炭与废水的充分接触。活性炭由活性炭投加管8加入，活性炭还原区的出水进入BAF生化反应区3，在生化反应池中，采用鼓风曝气机对BAF进行曝气，最后经抽吸泵抽吸出水。

进水、出水连续进行，并通过安装在进水管和出水管上的流量计来保持进出水的水量平衡，保持各池的水位恒定。

实施例

以苏州某污水处理厂二期二沉池出水为处理对象(其水质指标见表1)，采用本发明的处理工艺，在二氧化氯投加量35mg/L，粉末活性炭投加量10mg/L，曝气生物滤池水力停留时间2.5h，气水比2∶1的情况下，出水COD为40～64mg·L^-1，平均COD48mg·L^-1，去除率为42.67％～52.19％，平均去除率为45.50％。出水NH₃-N为0.24～0.92mg·L^-1，平均0.72mg·L^-1，去除率为25.98％～60.64％，平均去除率为52.90％。出水TP为0.41～1.36mg·L^-1，平均0.92mg·L^-1，去除率为30.69％～58.46％，平均去除率为41.03％。出水色度为10～13倍，平均色度12倍，去除率为79.7～82.8％，平均去除率为81.6％。

由表1可以看出，与常规工艺如：混凝沉淀、单独BAF、超滤相比，二氧化氯+粉末活性炭+BAF组合工艺对色度、COD、NH₃-N的去除率要大大优于常规工艺；与臭氧+BAF组合工艺相比，二氧化氯+粉末活性炭+BAF组合工艺COD、NH₃-N、TP的去除率要优于臭氧+BAF组合工艺，对色度的去除率略小于臭氧+BAF组合工艺，然而二氧化氯的制备成本比臭氧的制备成本要小很多，这就使得二氧化氯+粉末活性炭+BAF组合工艺相比臭氧+BAF组合工艺更具经济优势。

表1  本发明处理工艺处理苏州某污水处理厂二期二沉池出水水质统计表

Claims (5)

1.印染废水的回用方法，其特征在于印染废水经泵由二沉池送至化学氧化区，在化学氧化区前的进水管安装的水射器将强氧化剂借助负压送至进水管道，强氧化剂与废水在进水管道混合，气液混合物由穿孔曝气管喷出，在化学氧化区内印染废水的染料分子与强氧化剂发生反应；

化学氧化区与还原区相邻且顶部搭接溢流板，化学氧化区的水从溢流板流入还原区，在还原区内吸附剂吸附并还原残余强氧化剂及其氧化副产物，并吸附化学氧化区中部分未被破坏的染料分子及难降解有机物；

还原区与生化反应区间隔一定距离并通过设置在两者底部的管道连接，还原区的水从底部的管道输入生化反应区内，利用生物膜的生物降解能力和滤层的截留能力进一步去除COD及色度；

化学氧化区、还原区、生化反应区的底部均设置曝气管，其中在还原区由投加管提供吸附剂；生化反应区是曝气生物滤池，从下到上依次填充了承托层、填料，生化反应区的曝气管与鼓风机连接。

2.根据权利要求1所述的印染废水的回用方法，其特征在于所述的强氧化剂是二氧化氯。

3.根据权利要求1所述的印染废水回用方法，其特征在于所述的还原区内的吸附剂是粉末活性炭。

4.根据权利要求1所述的印染废水回用方法，其特征在于所述的生化反应区内承托层是卵石，所述的填料是陶粒。

5.根据权利要求1所述的印染废水回用方法，其特征在于在还原区内安装搅拌器。

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