CN104445819A - 一种多物质串联处理印染废水的方法 - Google Patents

Abstract

一种多物质串联处理印染废水的方法，第一反应器通过加入钢渣与活性炭组成铁-碳混合物，再加入草酸溶液后能够利用芬顿反应，生成的强氧化性的羟基自由基能够降解废水中难以降解的有机物，如氯苯、硝基苯、挥发性酚、有机磷等物质；之后将其通入蛭石、草炭土中，可以吸附废水中的部分色素，如孔雀石绿、甲基蓝、刚果红等；第三反应器中，再利用巨大芽孢杆菌对废水中余下的有机物进行降解，降解后的废水直接可向直接向外排出，不会污染环境。

Description

一种多物质串联处理印染废水的方法

技术领域

本发明涉及印染废水处理领域，具体涉及一种多物质串联处理印染废水的方法。

背景技术

我国是轻工业大国，目前经我国制造轻工业产品已经出口到世界200多个国家和地区，在世界贸易量中占有绝对优势，中国制造享誉全球。但在我国的轻工业发展较为粗放，制造了大量的污染。其中纺织业、皮革业、制陶业、造纸业等产业经常会使用到大量化学染料，然而印染废水由于有机物浓度高，成分复杂，含有大量的无机盐，硫化物，重金属等，处理极难，是一个困扰企业的问题。部分无良的企业直接将染料污水排放到河流、土壤中，而这些化学印染废水具有将会给环境造成极大污染，如制陶业使用的染色颜料刚果红、孔雀石绿，纺织业使用的偶氮染料等，其具有高毒性，高残留性和致畸致癌致突变的作用，严重威胁人类健康。

目前国内外针对印染废水的处理方法主要有物理法(如吸附法、膜分离法等)、化学法(如化学混凝法、化学氧化法、湿式空气氧化法、光催化氧化法等)、生物降解法(微生物降解、植物降解等)、电化学法等方式，而这些方法有各自的优点，也有各自的不足，而较好的方式是通过将上述方法中选择适当的方法进行联用，以获得更好地治污效果。

发明内容

本发明的目的是为产生印染废水的企业提供一种对废水进行脱色处理，并降解废水中的氮素、有机化学成分、重金属等有害成分的方法，达到彻底净化水质的效果。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多物质串联处理印染废水的方法，包括以下步骤进行：

步骤1：将活性炭、钢渣磨碎，按1:5~7的比例混合，置入具备曝气系统的第一反应器中，并加入一定溶度的草酸溶液中，以刚好没过钢渣与活性炭为准，混合均匀并将其加热到40-45℃，物质总量占反应器比例的40%-50%，第一反应器的出口加设滤网，避免第一反应器中的固体物质进入其他反应器；

步骤2：将蛭石、草炭土按1:5~7的比例混合，磨碎后制得固体吸附剂，放入第二反应器中，物质总量占反应器体积的75%-80%，第二反应器的出口加设滤网，避免第二反应器中的固体物质进入其他反应器；

步骤3：将棉籽壳、木屑、玉米芯、秸秆、培养基等可用于培养食用菌的废渣置于第三反应器中，并在其中加入废渣质量十分之一的蛋白胨、四分之一的甘蔗蔗渣，加入水以刚好没过所有物料为止，物质总量不超过反应器的20-25%，并接种巨大芽孢杆菌，在室温，好氧条件下，以200-250r/min速度持续搅拌反应器中物料，培养3-5小时；同时在第三反应器的出口加设滤网，避免第三反应器中的固体物质流出；

步骤4：将废水通入第一反应器中至反应器容量的80%-90%，以150r/min的速度搅拌反应器中物质，鼓风曝气，3-5分钟后将反应器中液体通入第二反应器中，通入液体容量不超过第二反应器容量，在第二反应器中静置3-5分钟，之后重新通入第一反应器中，重复上述步骤循环5-7次后，其酸碱度约在pH5-7之间，将第二反应器中的液体通入第三反应器中，之后再次加入草酸溶液至第一反应器没过物料，加入水至第二反应器没过物料后，重复步骤1、步骤2；以200-250r/min速度持续搅拌第三反应器中物料和废水1-2h后，静置15-20小时，将第三反应器中的液体从反应器中排出；

步骤5：在将第二反应器中的废水通入第三反应器，进行第5-7次时，需将第一、第二反应器中的物料进行更换，重复步骤1、步骤2，在第三反应器中通入废水第5-7回时，需将其中物料进行更换，并重新接种巨大芽孢杆菌，重复步骤3。

本发明的有益之处在于，通过使用钢渣与活性炭组成铁-碳混合物，加入草酸溶液后能够利用芬顿反应，铁、碳形成电极电位差，铁为阳极，碳为阴极，曝气后氧气向反应器中的液体转移，铁离子被还原为亚铁离子，与溶液中生成过氧化氢联合组成的体系被称为芬顿试剂，它生成的强氧化性的羟基自由基能够降解废水中难以降解的有机物，如氯苯、硝基苯、挥发性酚、有机磷等物质；之后将其通入蛭石、草炭土中，可以吸附废水中的部分色素，如孔雀石绿、甲基蓝、刚果红等，同时还能将从第一反应器反应后的废水的酸性进行中和，多次循环后第二反应器废水通入第三反应器中，利用巨大芽孢杆菌对废水中余下的有机物进行降解，另外巨大芽孢杆菌对环境无污染作用，可将包含有该菌类的废水直接向外排出，不会污染环境。

具体实施方式

本发明公开了一种多物质串联处理印染废水的方法，本领域的技术人员可以借鉴本文内容，适当改造工艺参数实现本品的制作。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明所述的多物质串联处理印染废水的方法已经经过了较佳的实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

如无特别说明，在具体实施方式中涉及的试验材料均可从市场自由购得或者以其他方式获得。

以下实验在某纺织工厂进行，工厂的净化废水设备经改造，符合该方法所需设备标准，以其原有的具备搅拌功能的曝气系统作为第一反应器，具备搅拌功能的反应池作为第二、第三反应器，使用双管道联通第一、第二反应器，并加设泵、滤网，使其中的液体可以通过管道在两个反应器之间循环，同时保证其中固体物料不流出所在的反应器；使用单管道联通第二、第三反应器，并加设泵、滤网，使其中的液体能够从第二反应器流向第三反应器，同时保证其中固体物料不从第二反应器流向第三反应器；使用加设泵和滤网的管道将第三反应器反应后的液体排出，测定其中各项指标。

以下各实施例均在上述印染工厂中，使用上述的反应器进行试验，以下结合具体实施例对本发明进行具体说明。

实施例1

步骤1：将活性炭、钢渣磨碎，按1:5的比例混合，置入具备曝气系统的第一反应器中，并加入一定溶度的草酸溶液中，以刚好没过钢渣与活性炭为准，混合均匀并将其加热到40℃，物质总量占反应器比例的40%，第一反应器的出口加设滤网，避免第一反应器中的固体物质进入其他反应器；

步骤2：将蛭石、草炭土按1:5的比例混合，磨碎后制得固体吸附剂，放入第二反应器中，物质总量占反应器体积的75%，第二反应器的出口加设滤网，避免第二反应器中的固体物质进入其他反应器；

步骤3：将棉籽壳、木屑、玉米芯、秸秆、培养基等可用于培养食用菌的废渣置于第三反应器中，并在其中加入废渣质量十分之一的蛋白胨、四分之一的甘蔗蔗渣，加入水以刚好没过所有物料为止，物质总量不超过反应器的20，并接种巨大芽孢杆菌，在室温，好氧条件下，以200r/min速度持续搅拌反应器中物料，培养3小时；同时在第三反应器的出口加设滤网，避免第三反应器中的固体物质流出；

步骤4：将废水通入第一反应器中至反应器容量的80%，以150r/min的速度搅拌反应器中物质，鼓风曝气，3分钟后将反应器中液体通入第二反应器中，通入液体容量不超过第二反应器容量，在第二反应器中静置3分钟，之后重新通入第一反应器中，重复上述步骤循环5次后，其酸碱度约在pH5，将第二反应器中的液体通入第三反应器中，之后再次加入草酸溶液至第一反应器没过物料，加入水至第二反应器没过物料后，重复步骤1、步骤2；以200r/min速度持续搅拌第三反应器中物料和废水1h后，静置15小时，将第三反应器中的液体从反应器中排出；

步骤5：在将第二反应器中的废水通入第三反应器，进行第5次时，需将第一、第二反应器中的物料进行更换，重复步骤1、步骤2，在第三反应器中通入废水第5回时，需将中物料进行更换，并重新接种巨大芽孢杆菌，重复步骤3。

实施例2

步骤1：将活性炭、钢渣磨碎，按1:6的比例混合，置入具备曝气系统的第一反应器中，并加入一定溶度的草酸溶液中，以刚好没过钢渣与活性炭为准，混合均匀并将其加热到43℃，物质总量占反应器比例的43%，第一反应器的出口加设滤网，避免第一反应器中的固体物质进入其他反应器；

步骤2：将蛭石、草炭土按1:6的比例混合，磨碎后制得固体吸附剂，放入第二反应器中，物质总量占反应器体积的78%，第二反应器的出口加设滤网，避免第二反应器中的固体物质进入其他反应器；

步骤3：将棉籽壳、木屑、玉米芯、秸秆、培养基等可用于培养食用菌的废渣置于第三反应器中，并在其中加入废渣质量十分之一的蛋白胨、四分之一的甘蔗蔗渣，加入水以刚好没过所有物料为止，物质总量不超过反应器的23%，并接种巨大芽孢杆菌，在室温，好氧条件下，以230r/min速度持续搅拌反应器中物料，培养4小时；同时在第三反应器的出口加设滤网，避免第三反应器中的固体物质流出；

步骤4：将废水通入第一反应器中至反应器容量的85%，以150r/min的速度搅拌反应器中物质，鼓风曝气，4分钟后将反应器中液体通入第二反应器中，通入液体容量不超过第二反应器容量，在第二反应器中静置4分钟，之后重新通入第一反应器中，重复上述步骤循环6次后，其酸碱度约在pH6，将第二反应器中的液体通入第三反应器中，之后再次加入草酸溶液至第一反应器没过物料，加入水至第二反应器没过物料后，重复步骤1、步骤2；以230r/min速度持续搅拌第三反应器中物料和废水1.5h后，静置17小时，将第三反应器中的液体从反应器中排出；

步骤5：在将第二反应器中的废水通入第三反应器，进行第6次时，需将第一、第二反应器中的物料进行更换，重复步骤1、步骤2，在第三反应器中通入废水第6回时，需将其中物料进行更换，并重新接种巨大芽孢杆菌，重复步骤3。

实施例3

步骤1：将活性炭、钢渣磨碎，按1:7的比例混合，置入具备曝气系统的第一反应器中，并加入一定溶度的草酸溶液中，以刚好没过钢渣与活性炭为准，混合均匀并将其加热到45℃，物质总量占反应器比例的50%，第一反应器的出口加设滤网，避免第一反应器中的固体物质进入其他反应器；

步骤2：将蛭石、草炭土按1:7的比例混合，磨碎后制得固体吸附剂，放入第二反应器中，物质总量占反应器体积的80%，第二反应器的出口加设滤网，避免第二反应器中的固体物质进入其他反应器；

步骤3：将棉籽壳、木屑、玉米芯、秸秆、培养基等可用于培养食用菌的废渣置于第三反应器中，并在其中加入废渣质量十分之一的蛋白胨、四分之一的甘蔗蔗渣，加入水以刚好没过所有物料为止，物质总量不超过反应器的25%，并接种巨大芽孢杆菌，在室温，好氧条件下，以250r/min速度持续搅拌反应器中物料，培养5小时；同时在第三反应器的出口加设滤网，避免第三反应器中的固体物质流出；

步骤4：将废水通入第一反应器中至反应器容量的90%，以150r/min的速度搅拌反应器中物质，鼓风曝气，5分钟后将反应器中液体通入第二反应器中，通入液体容量不超过第二反应器容量，在第二反应器中静置5分钟，之后重新通入第一反应器中，重复上述步骤循环7次后，其酸碱度约在pH7，将第二反应器中的液体通入第三反应器中，之后再次加入草酸溶液至第一反应器没过物料，加入水至第二反应器没过物料后，重复步骤1、步骤2；以250r/min速度持续搅拌第三反应器中物料和废水2h后，静置20小时，将第三反应器中的液体从反应器中排出；

步骤5：在将第二反应器中的废水通入第三反应器，进行第7次时，需将第一、第二反应器中的物料进行更换，重复步骤1、步骤2，在第三反应器中通入废水第7回时，需将其中物料进行更换，并重新接种巨大芽孢杆菌，重复步骤3。

经检测，经以上三实施例处理后的废水，其褪色率达到95%以上，pH分别为7.1、7.3、6.8，未有氯苯、硝基苯、挥发性酚等苯胺类等物质检出，总磷低于0.8，各项指标均符合国家标准。

需要说明的是，上述仅仅是本发明的较佳实施案例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述实施例的基础上所作出的同等变换均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种多物质串联处理印染废水的方法，其特征在于以下步骤：

步骤1：将活性炭、钢渣磨碎，按1:5~7的比例混合，置入具备曝气系统的第一反应器中，并加入一定溶度的草酸溶液中，以刚好没过钢渣与活性炭为准，混合均匀并将其加热到40-45℃，物质总量占反应器比例的40%-50%，第一反应器的出口加设滤网，避免第一反应器中的固体物质进入其他反应器；

步骤2：将蛭石、草炭土按1:5~7的比例混合，磨碎后制得固体吸附剂，放入第二反应器中，物质总量占反应器体积的75%-80%，第二反应器的出口加设滤网，避免第二反应器中的固体物质进入其他反应器；

步骤3：将棉籽壳、木屑、玉米芯、秸秆、培养基等可用于培养食用菌的废渣置于第三反应器中，并在其中加入废渣质量十分之一的蛋白胨、四分之一的甘蔗蔗渣，加入水以刚好没过所有物料为止，物质总量不超过反应器的20-25%，并接种巨大芽孢杆菌，在室温，好氧条件下，以200-250r/min速度持续搅拌反应器中物料，培养3-5小时；同时在第三反应器的出口加设滤网，避免第三反应器中的固体物质流出；

步骤4：将废水通入第一反应器中至反应器容量的80%-90%，以150r/min的速度搅拌反应器中物质，鼓风曝气，3-5分钟后将反应器中液体通入第二反应器中，通入液体容量不超过第二反应器容量，在第二反应器中静置3-5分钟，之后重新通入第一反应器中，重复上述步骤循环5-7次后，其酸碱度约在pH5-7之间，将第二反应器中的液体通入第三反应器中，之后再次加入草酸溶液至第一反应器没过物料，加入水至第二反应器没过物料后，重复步骤1、步骤2；以200-250r/min速度持续搅拌第三反应器中物料和废水1-2h后，静置15-20小时，将第三反应器中的液体从反应器中排出；

步骤5：在将第二反应器中的废水通入第三反应器，进行第5-7次时，需将第一、第二反应器中的物料进行更换，重复步骤1、步骤2，在第三反应器中通入废水第5-7回时，需将其中物料进行更换，并重新接种巨大芽孢杆菌，重复步骤3。

2.如权利要求1所述的一种多物质串联处理印染废水的方法，在纺织印染行业印染废水中的应用。