CN105967448A - 一种纺织工业废水的处理方法以及处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，具体公开了一种纺织工业废水的处理方法以及处理系统。该方法为，将纺织工业废水依次经过加压溶气、压力催化氧化、气浮分离和曝气富氧生物处理步骤。此外，本发明还公开了一种纺织工业废水处理系统，它包括加压溶气设备、压力催化氧化设备、气浮分离设备和曝气富氧生物处理设备。经该方法处理的纺织工业废水排放达标，满足无黑臭要求；此外，该方法反应条件温和，在常温常压下进行，运行费用低廉，设备简单，无二次污染产生。

Description

一种纺织工业废水的处理方法以及处理系统
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种纺织工业废水的处理方法以及处理系统。
背景技术
纺织工业废水中含有大量不易生物降解的有机质、染料色素以及有毒物质，采用传统的生化工艺处理以后，出水CODCr和色度再采用生化方法去除效果不佳，难以满足排入水体后消除黑臭的要求。化学处理法能迅速、有效地去除生化后剩余的难降解有机污染物和生物有毒物质，在纺织工业废水的深度处理与回用中得到了较为广泛的应用。化学氧化法是利用氧化剂氧化分解废水中的污染物。传统氧化剂如H2O2、Cl2等氧化能力不强，高级氧化法以·OH为主要氧化剂。与传统化学氧化法相比，高级氧化法具有氧化能力强，氧化过程无选择性、反应彻底等优点。目前应用于纺织工业废水深度处理的有臭氧氧化、Fenton氧化、二氧化氯氧化、光催化氧化、光电催化氧化、湿式氧化和电化学氧化技术等。
臭氧对于染料废水的脱色效果十分明显，对CODCr的去除效果比较差，可在臭氧氧化后进行活性炭吸附或膜过滤。Fenton氧化技术在纺织工业废水处理研究中应用较多,但Fenton反应产生的沉淀物如处理不当，可能会导致二次污染。二氧化氯对于印染废水中的染色助剂和洗涤剂等难降解物质的去除效果较差。光氧化法深度处理印染废水脱色效果较高，但处理后TiO2难以回收且产生自由基的量子效率较低，设备投资和电耗还有待进一步改善。光电催化技术能够减少电子空穴对的复合几率，提高光催化效率。湿式催化氧化是在高温、高压下，利用氧化剂将废水中的有机物氧化成无机物和水，从而达到去除污染物的目的。与常规方法相比，具有适用范围广，处理效率高，极少有二次污染，氧化速率快，可回收能量及有用物质等特点。湿式氧化一般要求在高温高压的条件下进行，设备费用大，系统的一次性投资高，仅适于小流量高浓度的废水处理；且在氧化过程中可能会产生毒性较强的中间产物，在实际推广应用方面存在着一定的局限性。电化学处理法包括电化学氧化还原、电凝聚电气浮法、内电解、电渗析等方法。电化学法能有效地破坏生物难降解有机物的稳定结构，使污染物彻底降解，无二次污染，但电能及电极材料耗量大，氧化过程中会产生有机氯副产物，处置不当会产生环境问题。
采用高级氧化新工艺组合进行深度处理，使其能够达标排放，是我国纺织工业废水发展的方向。一方面研究如何进一步提高氧化处理效率，消除不利因素影响，另一方面将高级氧化处理工艺与生物技术相结合，进行工艺改进和系统优化，使工艺系统和技术更加成熟，这样既可提高处理效果，又可降低处理成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，为了克服现有技术在纺织工业废水处理过程中存在的上述不足，提供一种纺织工业废水的处理方法。采用该方法处理后的纺织工业废水满足水体无黑臭要求。
本发明所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：
一种纺织工业废水的处理方法，将纺织工业废水依次经过加压溶气、压力催化氧化、气浮分离和曝气富氧生物处理步骤。
优选地，在加压溶气处理步骤中，空气的溶入体积与水的体积比为0.5~3:1。
最优选地，空气的溶入体积与水的体积比为 1~2:1。
优选地，在压力催化氧化处理步骤中，其压力为2~7kg，催化反应时间1~3min；使用的催化剂为活性炭负载金属氧化物；催化剂的用量占压力催化氧化设备容积的10~35%。
最优选地，在压力催化氧化处理步骤中，其压力为3~5kg，催化反应时间 1.5~2 min；使用的催化剂为活性炭负载金属氧化物；催化剂的用量占压力催化氧化设备容积的 20~25 %。
优选地，所述的活性炭负载金属氧化物为活性炭负载Fe或Mn的氧化物。
优选地，在气浮分离处理步骤中，水力负荷5~6 m3/(m2· h)、回流率15~25%、水力停留时间25~30min。
优选地，在曝气富氧生物处理步骤中，溶解氧（DO）的含量为4~8mg/L。
优选地，在加压溶气处理步骤前，在水中投加氧化剂，所述氧化剂的用量为1~5mg/l；优选地，所述的氧化剂为H2O2。
优选地，所述的加压溶气处理步骤使用加压溶气泵；所述的压力催化氧化处理步骤在压力催化氧化罐中进行；所述的气浮分离步骤在气浮分离罐中进行；所述的曝气富氧生物处理步骤在曝气富氧生物处理罐中进行。
优选地，所述的压力催化氧化罐为不锈钢普通压力反应罐。
本发明还提供一种纺织工业废水处理系统，包括顺序连接的加压溶气设备、压力催化氧化设备、气浮分离设备和曝气富氧生物处理设备。
优选地，所述的加压溶气设备为加压溶气泵1；所述的压力催化氧化设备为压力催化氧化罐2；所述的气浮分离设备为气浮分离罐3；所述的曝气富氧生物处理设备为曝气富氧生物处理罐4。
优选地，所述的压力催化氧化罐2为不锈钢普通压力反应罐。
有益效果：（1）本发明提供了一种全新的处理纺织工业废水的组合方法，经该方法处理的纺织工业废水排放达标，满足无黑臭要求；其中CODcr、SS、色度等参数与处理前相比大大降低；（2）本发明催化剂的运行费用低廉,有实际应用价值；（3）本发明所述的方法操作简便，反应条件温和，在常温常压下进行，运行费用低廉，设备简单，无二次污染产生。
附图说明
图1为一种纺织工业废水处理系统结构图。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。
以下实施例中
SS的测试方法为：重量法，具体参见 GB 11901-89 。
色度的测试方法为：稀释倍数法，具体参见 GB 11903。
实施例1
一种纺织工业废水的处理方法，将纺织工业废水依次经过加压溶气、压力催化氧化、气浮分离和曝气富氧生物处理步骤；
在加压溶气处理步骤中，空气的溶入体积与水的体积比为1:1；
在压力催化氧化处理步骤中，其压力为5kg，催化反应时间2min；使用的催化剂为活性炭负载Fe(Ⅲ)氧化物；催化剂的用量占压力催化氧化设备容积的25%；
在气浮分离处理步骤中，水力负荷5 m3/(m2· h)、回流率20%、水力停留时间25 min；
在曝气富氧生物处理步骤中，溶解氧（DO）的含量为6mg/L。
在加压溶气处理步骤前，在水中投加氧化剂H2O2，所述氧化剂的用量为3mg/l。
所述的加压溶气处理步骤使用加压溶气泵；所述的压力催化氧化处理步骤在压力催化氧化罐中进行；所述的气浮分离步骤在气浮分离罐中进行；所述的曝气富氧生物处理步骤在曝气富氧生物处理罐中进行。
处理前纺织工业废水中的各污染物含量为：CODcr为125mg/l、SS为56mg/l、色度160倍。处理后纺织工业废水中的各污染物含量为：CODcr为32mg/l、SS为26mg/l、色度20倍。
实施例2
一种纺织工业废水的处理方法，将纺织工业废水依次经过加压溶气、压力催化氧化、气浮分离和曝气富氧生物处理步骤；
在加压溶气处理步骤中，空气的溶入体积与水的体积比为0.5:1；
在压力催化氧化处理步骤中，其压力为3kg，催化反应时间1min；使用的催化剂为活性炭负载Fe(Ⅲ)氧化物；催化剂的用量占压力催化氧化设备容积的20%；
在气浮分离处理步骤中，水力负荷5 m3/(m2· h)、回流率15%、水力停留时间25 min；
在曝气富氧生物处理步骤中，溶解氧（DO）的含量为4mg/L。
在加压溶气处理步骤前，在水中投加氧化剂H2O2，所述氧化剂的用量为1mg/l。
所述的加压溶气处理步骤使用加压溶气泵；所述的压力催化氧化处理步骤在压力催化氧化罐中进行；所述的气浮分离步骤在气浮分离罐中进行；所述的曝气富氧生物处理步骤在曝气富氧生物处理罐中进行。
处理前纺织工业废水中的各污染物含量为：CODcr为125mg/l、SS为56mg/l、色度160倍。处理后纺织工业废水中的各污染物含量为：CODcr为40mg/l、SS为38mg/l、色度28倍。
实施例3
一种纺织工业废水的处理方法，将纺织工业废水依次经过加压溶气、压力催化氧化、气浮分离和曝气富氧生物处理步骤；
在加压溶气处理步骤中，空气的溶入体积与水的体积比为2:1；
在压力催化氧化处理步骤中，其压力为7kg，催化反应时间3min；使用的催化剂为活性炭负载Fe(Ⅲ)氧化物；催化剂的用量占压力催化氧化设备容积的35%；
在气浮分离处理步骤中，水力负荷6 m3/(m2· h)、回流率25%、水力停留时间30 min；
在曝气富氧生物处理步骤中，溶解氧（DO）的含量为8mg/L。
在加压溶气处理步骤前，在水中投加氧化剂H2O2，所述氧化剂的用量为5mg/l。
所述的加压溶气处理步骤使用加压溶气泵；所述的压力催化氧化处理步骤在压力催化氧化罐中进行；所述的气浮分离步骤在气浮分离罐中进行；所述的曝气富氧生物处理步骤在曝气富氧生物处理罐中进行。
处理前纺织工业废水中的各污染物含量为：CODcr为125mg/l、SS为56mg/l、色度160倍。处理后纺织工业废水中的各污染物含量为：CODcr为35mg/l、SS为28mg/l、色度22倍。
实施例4
一种纺织工业废水的处理方法，将纺织工业废水依次经过加压溶气、压力催化氧化、气浮分离和曝气富氧生物处理步骤；
在加压溶气处理步骤中，空气的溶入体积与水的体积比为3:1；
在压力催化氧化处理步骤中，其压力为2kg，催化反应时间1min；使用的催化剂为活性炭负载锰氧化物；催化剂的用量占压力催化氧化设备容积的10%；
在气浮分离处理步骤中，水力负荷5 m3/(m2· h)、回流率15%、水力停留时间25 min；
在曝气富氧生物处理步骤中，溶解氧（DO）的含量为4mg/L。
在加压溶气处理步骤前，在水中投加氧化剂H2O2，所述氧化剂的用量为2mg/l。
所述的加压溶气处理步骤使用加压溶气泵；所述的压力催化氧化处理步骤在压力催化氧化罐中进行；所述的气浮分离步骤在气浮分离罐中进行；所述的曝气富氧生物处理步骤在曝气富氧生物处理罐中进行。
处理前纺织工业废水中的各污染物含量为：CODcr为125mg/l、SS为56mg/l、色度160倍。处理后纺织工业废水中的各污染物含量为：CODcr为36mg/l、SS为32mg/l、色度25倍。
实施例5
一种纺织工业废水的处理方法，将纺织工业废水依次经过加压溶气、压力催化氧化、气浮分离和曝气富氧生物处理步骤；
在加压溶气处理步骤中，空气的溶入体积与水的体积比为0.5:1；
在压力催化氧化处理步骤中，其压力为7kg，催化反应时间3min；使用的催化剂为活性炭负载锰氧化物；催化剂的用量占压力催化氧化设备容积的35%；
在气浮分离处理步骤中，水力负荷6 m3/(m2· h)、回流率25%、水力停留时间30 min；
在曝气富氧生物处理步骤中，溶解氧（DO）的含量为8mg/L。
在加压溶气处理步骤前，在水中投加氧化剂H2O2，所述氧化剂的用量为5mg/l。
所述的加压溶气处理步骤使用加压溶气泵；所述的压力催化氧化处理步骤在压力催化氧化罐中进行；所述的气浮分离步骤在气浮分离罐中进行；所述的曝气富氧生物处理步骤在曝气富氧生物处理罐中进行。
处理前纺织工业废水中的各污染物含量为：CODcr为125mg/l、SS为56mg/l、色度160倍。处理后纺织工业废水中的各污染物含量为：CODcr为34mg/l、SS为29mg/l、色度23倍。
实施例6
一种纺织工业废水处理系统，包括加压溶气泵1、压力催化氧化罐2、气浮分离罐3和曝气富氧生物处理罐4。纺织工业废水投加氧化剂H2O2后依次经过包括加压溶气泵1、压力催化氧化罐2、气浮分离罐3和曝气富氧生物处理罐4进行处理，然后排入河道。

Claims (10)

1.一种纺织工业废水的处理方法，其特征在于，将纺织工业废水依次经过加压溶气、压力催化氧化、气浮分离和曝气富氧生物处理步骤。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在加压溶气处理步骤中，空气的溶入体积与水的体积比为0.5~3:1；最优选地，空气的溶入体积与水的体积比为 1~2:1。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在压力催化氧化处理步骤中，其压力为2~7kg，催化反应时间1~3min；使用的催化剂为活性炭负载金属氧化物；催化剂的用量占压力催化氧化设备容积的10~35%。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的活性炭负载金属氧化物为活性炭负载Fe或Mn的氧化物。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在气浮分离处理步骤中，水力负荷5~6m3/(m2· h)、回流率15~25%、水力停留时间25~30 min。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在曝气富氧生物处理步骤中，溶解氧的含量为4~8mg/L。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在加压溶气处理步骤前，在水中投加氧化剂，所述氧化剂的用量为1~5mg/l；优选地，所述的氧化剂为H2O2。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述的加压溶气处理步骤使用加压溶气泵；所述的压力催化氧化处理步骤在压力催化氧化罐中进行；所述的气浮分离步骤在气浮分离罐中进行；所述的曝气富氧生物处理步骤在曝气富氧生物处理罐中进行。
9.一种纺织工业废水处理系统，其特征在于，包括顺序连接的加压溶气设备、压力催化氧化设备、气浮分离设备和曝气富氧生物处理设备。
10.根据权利要求8所述的纺织工业废水处理系统，其特征在于，所述的加压溶气设备为加压溶气泵；所述的压力催化氧化设备为压力催化氧化罐；所述的气浮分离设备为气浮分离罐；所述的曝气富氧生物处理设备为曝气富氧生物处理罐。
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