CN102259964B - 协同印染废水固有污染物组分的原位强化处理复合药剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种协同印染废水中固有污染物组分的原位强化处理复合药剂，该复合药剂的组分包括有：根据印染废水中的碱度，投加铁、铝、钙系氧化物，铁、铝、钙系氧化物摩尔比为3∶1∶3，以形成复合药剂I；根据印染废水中的SS和助剂浓度，投加高分子有机物为碱性PAC和阳离子PAM，二者质量比为25∶1，以形成复合药剂II；根据印染废水中不易降解有机物组成，投加H2O2、Mn系氧化物，H2O2、Mn系氧化物投加量摩尔比为1∶5，以形成复合药剂III。有益效果是可以大幅降低废水处理成本，同时出水水质经过反应沉淀后即可将所述废水的色度、COD、SS指标分别降低70％、60％、和85％以上。
Description
技术领域
本发明涉及处理工业废水的复合药剂，特别是一种协同印染废水固有污染物组分的原位强化处理复合药剂。
背景技术
纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一。目前用于印染废水处理的主要方法有物化法、生化法、化学药剂法以及几种工艺结合的处理方法。
印染废水的水质复杂，污染物按来源可分为两类：一类来自纤维原料本身的夹带物；另一类是加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。分析其废水特点，主要为以下方面：水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈。因化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使含高分子物质（PVA）的浆料、新型助剂等难以生化降解的有机物大量进入印染废水中，增加了处理难度。
化学药剂法是印染废水处理常用的方法之一，主要采用有絮凝剂、脱色剂、氧化剂、或综合以上功能的简单互配化学试剂。传统化学药剂法处理印染废水具有见效快、操作简单方便的优点，但是也存在以下问题：
（1）印染废水pH较高，而大部分氧化剂在酸性条件下氧化性强，因此用于pH调节的运行费用较高；
（2）印染废水含有一定的悬浮物和高分子物质如PVA，大部分化学药剂处理仅将其作为污染物质对待，导致污泥量过大，而未能有效利用其本身的助凝功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种协同印染废水中固有污染物组分的原位强化处理复合药剂，根据印染废水中污染组分特征和浓度，原位投加与废水中污染物特征和结构相协同的复合化学药剂，充分利用废水中固有污染物的絮凝、吸附、催化作用，实现污水的高效低成本处理。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种协同印染废水中固有污染物组分的原位强化处理复合药剂，该复合药剂的组分包括有：
根据印染废水中的碱度，投加铁、铝、钙系氧化物，铁、铝、钙系氧化物摩尔比为3∶1∶3，以形成具有吸附、凝聚、氧化功能的铁、铝、钙活性体的复合药剂I；
根据印染废水中的SS和助剂浓度，投加高分子有机物为碱性PAC和阳离子PAM，二者质量比为25∶1，以形成具有凝聚性、快速沉降絮体的复合药剂II；
根据印染废水中不易降解有机物组成，投加H2O2、Mn系氧化物，H2O2、Mn系氧化物投加量摩尔比为1∶5，以形成具有催化氧化作用混合体系的复合药剂III；
根据废水的浓度，在所述复合药剂I、复合药剂II、复合药剂III之间按质量比6∶1∶2的比例互配，形成协同印染废水固有污染物组分的原位强化处理复合药剂，所述复合药剂与所述废水的接触时间为30min，沉淀池的设计水力停留时间为2小时，经过反应沉淀后即可将所述废水的色度、COD、SS指标分别降低70%、60%、和85%以上。
本发明的效果是与印染废水传统化学处理方法相比，该复合药剂由于充分利用进水中固有污染物的协同作用，因此可以大幅降低处理成本，同时出水水质可得到较大提升。具体体现在：
1、充分利用印染废水pH值高的特点，投加复合药剂在碱性条件下形成氧化物和各种形态的氢氧化物混合体。与传统方法相比，不仅节省了加酸调 pH的费用，而且充分利用了废水中的碱度。
2、充分利用印染废水中SS和高分子有机物（如PVA）浓度高的特点，投加复合药剂，形成SS-高分子有机物-复合药剂的活性吸附体，提高废水处理效果。
3、本发明可充分利用废水中固有碱度，与传统化学处理方法相比，可完全省去加酸调节pH的费用，可部分节省混凝沉淀时加碱费用。对1000吨/天的印染废水处理规模而言，该部分节约的费用约为250元/天。
4、本发明可充分利用废水中固有的SS和大分子有机物形成具有吸附和凝聚功能的活性体，以废治废，节省混凝剂和助凝剂投药量。对1000吨/天的印染废水处理规模而言，该部分节约的费用约为200元/天。
5、本发明针对废水中难降解有机物的结构投加与之相协同的氧化剂和催化剂，同等投药量条件下，COD和难降解有机物的去除率可大幅提高。
具体实施方式
结合实施例对本发明的协同印染废水中固有污染物组分的原位强化处理复合药剂及应用加以说明。
通过水质分析，获得印染废水中碱度、SS、COD、PVA等高分子有机物、主要难降解有机物的结构等特征信息。
本发明的协同印染废水中固有污染物组分的原位强化处理复合药剂，该复合药剂的组分包括有：
根据印染废水中的碱度，投加铁、铝、钙系氧化物，铁、铝、钙系氧化物摩尔比为3∶1∶3，以形成具有吸附、凝聚、氧化功能的铁、铝、钙活性体的复合药剂I；所述铁、铝、钙系氧化物为Fe2O3、Al2O3、CaO。
根据印染废水中的SS和助剂浓度，投加高分子有机物为碱性PAC和阳离子PAM，二者质量比为25∶1，以形成具有凝聚性、快速沉降絮体的复合药剂II；所述高分子有机物为碱性聚合氯化铝（PAC）和阳离子聚丙烯酰胺 （PAM）。
根据印染废水中不易降解有机物组成，投加H2O2、Mn系氧化物，H2O2、Mn系氧化物投加量摩尔比为1∶5，以形成具有催化氧化作用混合体系的复合药剂III；所述Mn系氧化物为MnO。
根据废水的浓度，在所述复合药剂I、复合药剂II、复合药剂III之间按质量比6∶1∶2的比例互配，形成协同印染废水固有污染物组分的原位强化处理复合药剂，所述复合药剂与所述废水的接触时间为30min，沉淀池的设计水力停留时间为2小时，经过反应沉淀后即可将所述废水的色度、COD、SS指标分别降低70%、60%、和85%以上。
本发明的协同印染废水中固有污染物组分的原位强化处理复合药剂功能是这样实现的：
根据碱度确定复合药剂I的配方；根据PVA等高分子有机物确定复合药剂II的配方；根据COD和主要难降解有机物的结构信息确定复合药剂III的配方。根据水质确定以上三种复合药剂的投加量，一般情况下以上三类复合药剂的质量比为6∶1∶2。
采用自动加药装置或手动加药装置将复合药剂投入污水混合反应池中，经过反应沉淀后即可将色度、COD、SS分别降低70%、60%、和85%以上。
复合药剂与污水的接触时间为30min，沉淀池的设计水力停留时间为2小时。
以下结合用于印染废水处理的实施例对协同印染废水中固有污染物组分的原位强化处理复合药剂的实施应用加以说明。
印染废水经过格栅预处理后，经过调节池调节水量水质后投加本发明的复合药剂进行混凝沉淀处理，出水再经二级生化处理后达标排放或进一步处理后回用。
经过分析，该印染废水中富含聚乙烯醇（PVA）助剂1.5g/L、SS高达 500mg/L、pH为11，CODcr浓度为3000-4200mg/L、BOD5浓度为800-1000mg/L，色度为300倍。根据水质，确定复合药剂I的配方为Fe2O3、Al2O3、CaO的摩尔比为3∶1∶3，复合药剂II的配方为碱性聚合氯化铝（PAC）和阳离子聚丙烯酰胺（PAM）二者质量比为25∶1，复合药剂III的配方为H2O2、MnO摩尔比为1∶5，三种复合药剂投加量分别为120mg/L，20mg/L，40mg/L。
经过本发明的复合药剂处理后，CODcr的去除率达到80%以上,BOD5的去除率达到55%以上,色度的去除率达到80%以上；再经后续二级生化处理,相关出水指标可稳定满足《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4278－1992）。
Claims (3)
1.一种协同印染废水中固有污染物组分的原位强化处理复合药剂，该复合药剂的组分包括有：
根据印染废水中的碱度，投加铁、铝、钙系氧化物，铁、铝、钙系氧化物摩尔比为3∶1∶3，以形成具有吸附、凝聚、氧化功能的铁、铝、钙活性体的复合药剂I；
根据印染废水中的SS和助剂浓度，投加高分子有机物为碱性PAC和阳离子PAM，二者质量比为25∶1，以形成具有凝聚性、快速沉降絮体的复合药剂II；
根据印染废水中不易降解有机物组成，投加H2O2、Mn系氧化物，H2O2、Mn系氧化物投加量摩尔比为1∶5，以形成具有催化氧化作用混合体系的复合药剂III；
根据废水的浓度，在所述复合药剂I、复合药剂II、复合药剂III之间按质量比6∶1∶2的比例互配，形成协同印染废水固有污染物组分的原位强化处理复合药剂，所述复合药剂与所述废水的接触时间为30min，沉淀池的设计水力停留时间为2小时，经过反应沉淀后即可将所述废水的色度、COD、SS指标分别降低70%、60%、和85%以上。
2.根据权利要求1所述复合药剂，其特征是：所述铁、铝、钙系氧化物为Fe2O3、Al2O3、CaO。
3.根据权利要求1所述复合药剂，其特征是：所述Mn系氧化物为MnO。
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