CN105417851B - 印染废水处理方法及其复合生物絮凝剂制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种印染废水处理方法及其复合生物絮凝剂制备方法，其步骤是：(1)对废水进行厌氧酸化处理，通过悬浮活性污泥和附着生物膜两种生物群体作用，降解高分子物质；(2)对废水进行好氧生化处理，去除废水中色度、气味、粘稠物质；(3)对废水进行泥水分离；(4)通过管道或搅拌混合的方式加入复合生物絮凝剂和生物絮凝剂；(5)对沉淀出水进行微滤，去除水中残留的少量悬浮物，出水排放或回用。本发明对废水先采用厌氧再好氧的生化处理，对废水进行前处理，采用复合生物絮凝剂和生物絮凝剂絮凝沉淀，对废水的色度和COD去除效果好，且不会造成二次污染。复合生物絮凝剂的生产成本低，且易于生产。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别是一种印染废水处理方法，本发明还涉及一种复合生物絮凝剂制备方法。
背景技术
国是纺织印染生产大国，印染废水排放量巨大。印染废水通常是指退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、皂液废水和整理废水等各种印染工艺过程中排出的综合废水。由于生产原料和生产工艺不同，各企业印染废水的水质大相径庭，水质参数在如下数据范围内波动：pH约为6-10，COD400-1000mg/L，BOD5 100-400mg/L，SS 100-200mg/L，色度100-400。
另外，近年来由于化学纤维织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，PVA浆料、人造丝碱解物(主要为邻苯二甲酸类物质)、新型助剂等难降解性有机物大量进入印染废水，使得部分印染废水COD由原来的400-1000mg/L上升至2000-3000mg/L，BOD5增加至800mg/L以上，进一步加大了印染废水达标处理的难度。
总体来讲，印染废水具有五大共性：污染物高浓度、难降解、高色度、高毒性、多变化。由于印染废水的以上性质，致使此类废水的处理难度较大。迄今为止，我国仍有较多印染厂排水未能达标，印染废水污染情况日趋严重。
目前，我国印染废水处理普遍采用一级物化处理+二级生化处理工艺，二级处理后出水中COD和色度值均较高。经过前段的生化处理，二级处理后出水中残留的多为难生物降解的有毒有害物质，排入到水体中，会给环境带来潜在危害。因此在二级生化处理后有必要对排水进行深度处理，进一步降低排水COD和色度，降低环境危害性，同时提高其回用价值。
国内外印染废水深度处理技术主要有三大类：生物法、化学氧化法和物理化学法。生物法中应用较多的是生物接触氧化法，以曝气生物滤池(BAF)为代表，其缺点是在处理B/C较低、含较多难降解有机物的印染废水时效果较差。另外，BAF运行费用高且剩余污泥难处理。化学氧化法的致命缺点是药剂投加量大、运营成本高。常用于印染废水深度处理的物理化学法主要有吸附法、膜分离法、混凝沉淀法等。
吸附法中最常用的介质为活性炭，活性炭吸附法主要缺点是处理效率较低，常常需要联合其他工艺才能使最终出水达到排放标准或回用要求。
膜分离法是一种新兴的高效分离技术。根据膜的孔径可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜四大类，存在投资和运行费用极高、易发生堵塞、浓缩物处理较为复杂等弊端。
混凝沉淀法作为一种占地面积小、工艺简单、高效、投资小、运营廉价的处理工艺，在印染废水的深度处理中应用非常广泛。印染废水常用的絮凝剂为聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)，两者联用是目前印染废水深度处理中常用的药剂组合。然而，此类絮凝剂对废水COD和色度的去除率较低且不够稳定，不能使出水完全达到排放或回用标准。此外，难以避免的铝离子和PAM单体——丙烯酰胺的残留，对排水存在二次污染，通过各种渠道进入人体或其他动植物体内，会给生命健康带来严重威胁。
综上所述，由于印染废水水量巨大，污染物浓度高，处理难度大，环境污染严重，因此研发高效的印染废水深度处理新工艺、新药剂对社会和企业都具有重大意义。对社会而言，它可以极大缓解我国当前环境污染的严峻形势，节约水资源；对企业而言，可以提升企业社会形象，符合清洁生产和建设节约型社会的要求，减少生产用水量，并具有明显的经济效益；对环保企业而言，研究新工艺、开发新产品、占领技术制高点，具有很好的市场竞争力与市场前景。采用生物絮凝剂产品替代传统絮凝剂应用于印染废水深度处理，是减少二次污染、提高絮凝效果和优化处理工艺的最佳选择。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种减少二次污染，成本低廉，处理效果相对传统效果有较大提高的印染废水处理方法。本发明还提供了一种复合生物絮凝剂的制备方法，该絮凝剂对废水色度和COD去除率可提高至50％，无污染，经济实用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明首先提供一种印染废水处理方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)对废水进行厌氧酸化处理，通过悬浮活性污泥和附着生物膜两种生物群体作用，降解高分子物质；
(2)对废水进行好氧生化处理，去除废水中色度、气味、粘稠物质；
(3)对废水进行泥水分离；
(4)通过管道或搅拌混合的方式加入复合生物絮凝剂和生物絮凝剂；
(5)对沉淀出水进行微滤，去除水中残留的少量悬浮物，出水排放或回用。
优选的，所述厌氧酸化处理采用UASB反应器进行。
优选的，加入复合生物絮凝剂30S后加入生物絮凝剂。
优选的，所述微滤装置采用砂滤或保安过滤器。
本发明还提供一种复合生物絮凝剂的制备方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)通过纤维素降解菌对稻草秸秆进行生物降解，得到秸秆糖化液；
(2)取秸秆糖化液、K2HPO4、KH2PO4，配制培养基；
(3)将产絮菌群按1∶10的比例接入培养基中，放入恒温水浴摇床，设置温度30℃，培养3天；
(4)将得到的培养液离心分离菌体和分泌物，收集上清液，将上清液浓缩至原体积1/2，在浓缩后的上清液中加入3倍体积的4℃无水乙醇，冷却放置24H。将液体倒出，保留沉淀物，将沉淀物真空干燥；
(5)重复步骤(4)3次，将所得沉淀物溶于去离子水中，配制成10mg/L的溶液；
(6)将溶液与无机絮凝剂溶液复配，将聚合硫酸铁(PFS)溶解，得到100mg/L的无机絮凝剂溶液，将10mg/L的生物絮凝剂溶液和100mg/L的无机絮凝剂溶液按体积比3∶10-15混合，控制反应温度40℃、反应时间12H，反应结束得到复合生物絮凝剂溶液。
优选的，所述产絮菌群为EM。
本发明的积极效果：对废水先采用厌氧再好氧的生化处理，对废水进行前处理，采用复合生物絮凝剂和生物絮凝剂絮凝沉淀，对废水的色度和COD去除效果好，且不会造成二次污染。复合生物絮凝剂的生产成本低，且易于生产。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细说明。
实施例1
(1)取500mL某生化后印染废水(COD约142mg/L，T-P约0.8mg/L，色度约100)于烧杯中，置于磁力搅拌器上；
(2)开启搅拌器，添加0.5ml复合生物絮凝剂溶液，约30s后添加生物絮凝剂(浓度10mg/L)，用量为0.1ml，继续搅拌30s；
(3)混凝反应结束后，将烧杯静置约5min后，取上清液测得COD为64mg/L、T-P为0.25mg/L、色度为40。
实施例2
(1)取500mL某生化后印染废水(COD约142mg/L，T-P约0.8mg/L，色度约100)于烧杯中，置于磁力搅拌器上；
(2)开启搅拌器，添加0.625ml复合生物絮凝剂溶液，约30s后添加生物絮凝剂(浓度10mg/L)，用量为0.1ml，继续搅拌30s；
(3)混凝反应结束后，将烧杯静置约5min后，取上清液测得COD为54mg/L、T-P为0.15mg/L、色度为30。
实施例3
(1)将稻草秸秆按固液比1∶8比例加入质量分数为1％的氢氧化钠溶液，反应后备用，将高效纤维素降解菌接入准备好的物料，完成糖化。
(2)取秸秆糖化液1000ml，K2HPO45g，KH2PO42g，调节pH值7.5，配制培养基；
(3)将产絮菌群EM按1∶10的比例接入培养基中，放入恒温水浴摇床，设置温度30℃，培养3天；
(4)将得到的培养液离心，分离菌体和菌液。收集上清液，将上清液浓缩至原体积1/2，在浓缩后的上清液中加入3倍体积的4℃无水乙醇，冷却放置24H。将液体倒出，保留沉淀物，将沉淀物真空干燥；
(5)重复步骤(4)3次，将所得沉淀物溶于去离子水中，配制成10mg/L的溶液；
(6)将溶液与无机絮凝剂溶液复配。将聚合硫酸铁(PFS)溶解，得到100mg/L的无机絮凝剂溶液，将10mg/L的生物絮凝剂溶液和100mg/L的无机絮凝剂溶液按体积比3∶10混合，控制反应温度40℃、反应时间12H，反应结束得到复合生物絮凝剂溶液。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.印染废水处理方法，其特征在于，包含如下步骤：
(1)对废水进行厌氧酸化处理，通过悬浮活性污泥和附着生物膜两种生物群体作用，降解高分子物质；
(2)对废水进行好氧生化处理，去除废水中色度、气味、粘稠物质；
(3)对废水进行泥水分离；
(4)通过管道或搅拌混合的方式加入复合生物絮凝剂溶液和生物絮凝剂溶液；其中，加入复合生物絮凝剂溶液30秒后加入生物絮凝剂溶液；
(5)对沉淀出水进行微滤，去除水中残留的少量悬浮物，出水排放或回用；
其中，所述复合生物絮凝剂溶液的制备方法包含如下步骤：
(1)通过纤维素降解菌对稻草秸秆进行生物降解，得到秸秆糖化液；
(2)取秸秆糖化液，K2HPO4,KH2PO4，配制培养基；
(3)将产絮菌群EM按1:10的比例接入培养基中，放入恒温水浴摇床，设置温度30℃，培养3天；
(4)将得到的培养液离心，分离菌体和菌液，收集上清液，将上清液浓缩至原体积1/2,在浓缩后的上清液中加入3倍体积的4℃无水乙醇，冷却放置24H，将液体倒出，保留沉淀物，将沉淀物真空干燥；
(5)重复步骤(4)3次，将所得沉淀物溶于去离子水中，配制成10mg/L的生物絮凝剂溶液；
(6)将溶液与无机絮凝剂溶液复配，将聚合硫酸铁(PFS)溶解，得到100mg/L的无机絮凝剂溶液，将10mg/L的生物絮凝剂溶液和100mg/L的无机絮凝剂溶液按体积比3:10—15混合，控制反应温度40℃、反应时间12H，反应结束得到复合生物絮凝剂溶液。
2.根据权利要求1所述的印染废水处理方法，其特征在于：所述厌氧酸化处理采用UASB反应器进行。
3.根据权利要求1所述的印染废水处理方法，其特征在于：所述微滤采用砂滤或保安过滤器进行。
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