申請日2015.11.23
公開(公告)日2016.03.09
IPC分類號C02F9/14; C02F103/30
摘要
本發(fā)明提供一種染料廢水的處理方法，采用預處理、生物處理、均質調節(jié)、深度處理、終沉排水等步驟用于處理高濃度染料廢水或染整綜合廢水，適應有機物濃度、色度范圍廣，有機物降解率高，脫色率高，處理后的染料廢水水水質穩(wěn)定，滿足《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》(GB?4287-1992)排放標準要求。
權利要求書
1.一種染料廢水的處理方法，其特征在于包括以下步驟：
1)預處理;
2)生物處理;
3)均質調節(jié);
4)深度處理;
5)終沉排水。
2.如權利要求1所述的染料廢水的處理方法，其特征在于包括以下步驟：
1)預處理：絮凝、沉淀、pH值調整;
2)生物處理：厭氧生物處理、水解酸化處理、好氧生物處理;
3)均質調節(jié)：沉淀、pH值調整;
4)深度處理：催化氧化、沉淀;
5)終沉排水：pH值調整、終沉、排水。
3.如權利要求2所述的染料廢水的處理方法，其特征在于包括以下步驟：
1)預處理：染料廢水進入絮凝池后，根據廢水中COD濃度和色度加入FeCl3、硅藻土和石灰進行絮凝處理，絮凝反應完成后沉淀，上清液調整pH后進入下一工段;
2)生物處理：預處理后的廢水進入厭氧反應池，在厭氧微生物的作用下對廢水進行脫色、對有機物進行降解;厭氧池出水進入水解酸化池，在微氧環(huán)境下有機物進行水解，提高廢水可生化性;水解酸化池出水進入好氧反應池，由曝氣裝置提供溶解氧，在好氧環(huán)境下脫氮、除磷、脫色、降解有機物;
3)均質調節(jié)：生物處理出水進入沉淀池，上清液進入均質池進行pH值調整后進入下一工段;
4)深度處理：經生物處理后的廢水進入催化氧化反應池，催化氧化體系由H2O2-納米TiO2-紫外光-O2組成，由曝氣裝置提供溶解氧，進一步破壞染料分子的發(fā)色基團和分子結構，從而達到脫色的目的;
5)終沉排水：深度處理后的出水進入終沉池，排出上清液，染料廢水得以處理完畢。
4.如權利要求3所述的染料廢水的處理方法，其特征在于包括以下步驟：
1)預處理：染料廢水進入絮凝池中，FeCl3加入量為5-50mg/g(CODcr)，FeCl3、硅藻土和石灰的加入比例為質量比(10-20)：(2-4)：(0.5-2)，攪拌反應5-15分鐘后絮凝反應完成，沉淀后上清液調整pH至6-8后進入下一工段;
2)生物處理：預處理后的廢水進入厭氧反應池，停留時間為4-8小時;厭氧池出水進 入水解酸化池，停留時間為12-24小時，溶解氧濃度為0.2-0.3mg/L;水解酸化池出水進入好氧池，停留時間為6-10小時，溶解氧濃度為4-6mg/L;
3)均質調節(jié)：生物處理出水進入沉淀池，沉淀時間2-5小時，上清液進入均質池調整pH值4-6后進入下一工段;
4)深度處理：生物處理后的廢水進入催化氧化反應池，H2O2加入量按照H2O2與廢水體積比為0.2-1.2‰，納米TiO2加入量按照TiO2與廢水質量比為1.0-3.0‰，TiO2可重復利用，紫外光波長254nm，照射時間15-30分鐘，溶解氧濃度為2-5mg/L;
5)終沉排水：深度處理后的出水進入終沉池，沉淀時間4-6小時，排出上清液，染料廢水得以處理完畢。
5.如權利要求4所述的染料廢水的處理方法，其特征在于，預處理步驟中，FeCl3加入量為30-40mg/g(CODcr)，FeCl3、硅藻土和石灰的加入比例為質量比15：3：1。
6.如權利要求4所述的染料廢水的處理方法，其特征在于，深度處理步驟中，H2O2加入量按照H2O2與廢水體積比為0.5-1.0‰，納米TiO2加入量按照TiO2與廢水質量比為1.6-2.2‰，溶解氧濃度為3-4mg/L。
7.如權利要求2-4任一所述的染料廢水的處理方法，其特征在于，所述pH調整劑為調減劑或調酸劑，其中調減劑為氫氧化鈉、氫氧化鈣中的一種或其組合，調酸劑為硫酸、鹽酸中的一種或其組合。
8.如權利要求3-6任一所述的染料廢水的處理方法，其特征在于，所述厭氧反應池為UASB、IC反應器中的一種，好氧反應池為SBR、CASS、接觸氧化中的一種，沉淀池和終沉池為平流沉淀池、幅流沉淀池中的一種，所述曝氣裝置為穿孔管曝氣、盤式曝氣中的一種。
9.如權利要求1所述的染料廢水的處理方法，其特征在于所述印染廢水為退漿、煮煉、染色等高濃度染料廢水或染整綜合廢水，其中高濃度染料廢水COD為3000-8000mg/L，色度為2000倍以上，染整綜合廢水COD為500-3000mg/L，色度為500倍-2000倍。
說明書
一種染料廢水的處理方法
技術領域
本發(fā)明屬于廢水治理領域，具體涉及一種染料廢水的處理方法。
背景技術
染料行業(yè)屬于高能耗、高污染產業(yè)。據測算，我國每生產1t染料，大約排放廢水744m3,在生產和使用過程中約有10-20%染料釋放到水體中.染料生產的基本原料為苯系、萘系、蒽醌、苯胺及聯苯胺類化合物，且在生產工藝過程中多與金屬、鹽類等物質螯合，大多數染料為有毒難降解有機物，化學穩(wěn)定性強，具有致癌、致畸、致突變作用，造成了染料廢水成為難處理的工業(yè)廢水之一，具有色度深、堿性大、有機污染物含量高和水質變化大的特點。危害人類健康，嚴重破壞水體、土壤及生態(tài)環(huán)境，造成難以想象的后果。
對染料行之有效的降解和處理技術是處理染料廢水的重要前提。針對大多數染料化學性質穩(wěn)定、難以降解的特點，各國科學家都高度重視染料及染料廢水的降解和處理方法的研究。隨著科技進步以及污染治理技術的不斷發(fā)展，人類也找到了很多行之有效的處理染料廢水的方法，概括起來不外乎物化法、生物法、物化-生物聯合法，然而對于同樣的染料廢水,由于技術參數不同,即使采用同樣的工藝可能處理結果也不一樣，因此，在實際應用中,技術參數的選擇是工藝成敗的關鍵。
發(fā)明內容
為了有效決染料廢水治理問題，消除印染行業(yè)發(fā)展的瓶頸。本發(fā)明采用預處理、生物處理、均質調節(jié)、深度處理、終沉排水等步驟用于處理高濃度染料廢水或染整綜合廢水，適應有機物濃度、色度范圍廣，有機物降解率高，脫色率高，處理后的染料廢水水水質穩(wěn)定。
為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述組合工藝對染料廢水進行處理：
1)預處理;
2)生物處理;
3)均質調節(jié);
4)深度處理;
5)終沉排水。
優(yōu)選地，所述的染料廢水的處理方法，其包括以下步驟：
1)預處理：絮凝、沉淀、pH值調整;
2)生物處理：厭氧生物處理、水解酸化處理、好氧生物處理;
3)均質調節(jié)：沉淀、pH值調整;
4)深度處理：催化氧化、沉淀;
5)終沉排水：pH值調整、終沉、排水。
優(yōu)選地，所述的染料廢水的處理方法，其包括以下步驟：
1)預處理：染料廢水進入絮凝池后，根據廢水中COD濃度和色度加入FeCl3、硅藻土和石灰進行絮凝處理，絮凝反應完成后沉淀，上清液調整pH后進入下一工段;
2)生物處理：預處理后的廢水進入厭氧反應池，在厭氧微生物的作用下對廢水進行脫色、對有機物進行降解;厭氧池出水進入水解酸化池，在微氧環(huán)境下有機物進行水解，提高廢水可生化性;水解酸化池出水進入好氧反應池，由曝氣裝置提供溶解氧，在好氧環(huán)境下脫氮、除磷、脫色、降解有機物;
3)均質調節(jié)：生物處理出水進入沉淀池，上清液進入均質池進行pH值調整后進入下一工段;
4)深度處理：經生物處理后的廢水進入催化氧化反應池，催化氧化體系由H2O2-納米TiO2-紫外光-O2組成，由曝氣裝置提供溶解氧，進一步破壞染料分子的發(fā)色基團和分子結構，從而達到脫色的目的;
5)終沉排水：深度處理后的出水進入終沉池，排出上清液，染料廢水得以處理完畢。
進一步優(yōu)選地，所述的染料廢水的處理方法，其包括以下步驟：
1)預處理：染料廢水進入絮凝池中，FeCl3加入量為5-50mg/g(CODcr)，FeCl3、硅藻土和石灰的加入比例為質量比(10-20)：(2-4)：(0.5-2)，攪拌反應5-15分鐘后絮凝反應完成，沉淀后上清液調整pH至6-8后進入下一工段;
2)生物處理：預處理后的廢水進入厭氧反應池，停留時間為4-8小時;厭氧池出水進入水解酸化池，停留時間為12-24小時，溶解氧濃度為0.2-0.3mg/L;水解酸化池出水進入好氧池，停留時間為6-10小時，溶解氧濃度為4-6mg/L;
3)均質調節(jié)：生物處理出水進入沉淀池，沉淀時間2-5小時，上清液進入均質池調整pH值4-6后進入下一工段;
4)深度處理：生物處理后的廢水進入催化氧化反應池，H2O2加入量按照H2O2與廢水體積比為0.2-1.2‰，納米TiO2加入量按照TiO2與廢水質量比為1.0-3.0‰，TiO2可重復利用，紫外光波長254nm，照射時間15-30分鐘，溶解氧濃度為2-5mg/L;
5)終沉排水：深度處理后的出水進入終沉池，沉淀時間4-6小時，排出上清液，染料廢水得以處理完畢。
作為本發(fā)明的最優(yōu)選方案，對如下參數進行限定：
1)FeCl3加入量為30-40mg/g(CODcr)，FeCl3、硅藻土和石灰的加入比例為質量比15：3：1。
2)H2O2加入量按照H2O2與廢水體積比為0.5-1.0‰，納米TiO2加入量按照TiO2與廢水質量比為1.6-2.2‰，溶解氧濃度為3-4mg/L。
3)pH調整劑為調減劑或調酸劑，其中調減劑為氫氧化鈉、氫氧化鈣中的一種或其組合，調酸劑為硫酸、鹽酸中的一種或其組合。
4)厭氧反應池為UASB、IC反應器中的一種，好氧反應池為SBR、CASS、接觸氧化中的一種，沉淀池和終沉池為平流沉淀池、幅流沉淀池中的一種，所述曝氣裝置為穿孔管曝氣、盤式曝氣中的一種。
本發(fā)明所述染料廢水處理組合工藝適應于處理退漿、煮煉、染色等高濃度染料廢水或染整綜合廢水，其中高濃度染料廢水COD為3000-8000mg/L，色度為2000倍以上，染整綜合廢水COD為500-3000mg/L，色度為500倍-2000倍。
與現有廢水處理方法比較，本發(fā)明所述染料廢水處理方法具有如下優(yōu)點：
1)本發(fā)明工藝組合合理、技術參數可靠，處理后的廢水水質穩(wěn)定，滿足《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》(GB4287-1992)排放標準要求。
2)預處理工段采用FeCl3+硅藻土+石灰多相絮凝技術，有效降低生物處理的有機負荷和毒性抑制，保證了生物處理的高效運行。
3)生物處理工段采用厭氧生物處理-水解酸化處理-好氧生物處理組合工藝，充分發(fā)揮了存在于各種環(huán)境下微生物的降解作用，在此過程中，大部分苯系、萘系、蒽醌、苯胺及聯苯胺等有毒難降解有機物得以有效去除，。
4)深度處理工段采用H2O2-納米TiO2-紫外光-O2多維催化氧化體系，進一步破壞染料分子的發(fā)色基團和分子結構，從而達到深度脫色的目的。
5)本發(fā)明染料廢水組合處理工藝適應范圍廣，不僅能夠處理退漿、煮煉、染色等高濃度染料廢水，而且同樣適用于濃度較低的染整綜合廢水的處理
具體實施方式
下面通過具體實施例，對本發(fā)明進一步說明，本領域技術人員應該能夠知曉，本發(fā)明不只限于此實施例。
實施例1：
某印染廠主要加工棉、麻、化學纖維等的染整處理，其產生的高濃廢水主要來源于退漿廢水、煮煉廢水、染色廢水、印花廢水等工序，染料種類復雜，COD濃度、色度高。水質指標見表一。采用本發(fā)明的處理方法進行處理，操作如下：
染料廢水進入絮凝池中，FeCl3加入量為35mg/g(CODcr)，FeCl3、硅藻土和石灰的加入比例為質量比15：3：1，攪拌反應5-15分鐘后沉淀。上清液加入硫酸調整pH至6后進入UASB厭氧反應池，停留時間為6小時，厭氧池出水進入水解酸化池，停留時間為18小時，溶解氧濃0.2-0.3mg/L，水解酸化池出水進入CASS反應池，停留時間為8小時，溶解氧濃度為4-6mg/L。好氧池出水進入平流沉淀池，沉淀時間3小時后上清液進入均質池，加入硫酸調整pH值為4.0后進入催化氧化反應池，H2O2加入量按照H2O2與廢水體積比為0.8‰，納米TiO2加入量按照TiO2與廢水質量比為1.9‰，紫外光波長254nm，照射時間20分鐘，溶解氧濃度為3mg/L。經上述處理后的出水進入幅流沉淀池，沉淀時間5小時，排出上清液，染料廢水得以處理完畢。
