有洛哈斯,没水污染,去杂为纯,去污为净...
23年专注环保水处理设备研发制造 环保设备系统设计\制作\安装一条龙服务
全国咨询热线:400-678-3435
当前位置: 首页 > 新闻资讯 > 技术分享

活性染料印染废水处理工艺

作者: 时间:2022-11-17 22:05:30 点击:

活性染料印染废水处理工艺


1 、活性染料印染废水特点

染料利用率低,色度、 COD 高;电解质浓度高。碱性大、 pH 高(一般 pH 为 11 );为了保持 pH 值稳定,加入大量弱碱(纯碱);污染物成分复杂、可生化性差,是难处理的工业废水。

2 、现有活性染料印染废水处理技术

活性染料虽然种类不同,但都是分子量在 600~2000 之间,含羟基、胺基的水溶性小分子物质,主要用于棉染。其废水的主要处理技术如下。

微生物生化法(厌氧酸化水解、好氧生化降解、生物炭降解、光合细菌法)。

混凝沉淀(或气浮)法、脱色剂脱色法。

膜分离法。根据所分离的物质,在 MF 膜、 UF 膜、 NF 膜、 RO 膜中选择膜种类。

电化学法(电催化氧化法、电化学氧化法、电凝聚法、电气浮法、光电化学氧化法、内电解法)。

强氧化法(芬顿试剂强氧化法、金属氧化物催化臭氧强氧化法、紫外线催化臭氧强氧化法)。

树脂吸附法、活性炭吸附法。

超声波氧化法、湿式空气氧化法、超临界水氧化法。

3 、活性染料印染废水处理技术选择

经过研究分析和对比试验,发现以下技术具有较高的科学性和先进性,效果显著。

3.1

芬顿试剂强氧化法

H2O2 与 Fe2+ 的结合,在酸性条件下,通过 Fe2+ 与 Fe3+ 相互转换、传递,将 H2O2 激发出具有高氧化电位( 2.8V )、获得电子能力非常强(仅次于 F2 )的羟基自由基( -OH ),( -OH )通过引发链反应持续进行直到 H2O2 耗尽,最终将有机污染物完全氧化为最简单的小分子 H2O 、 CO2 等。因此它适用于很多种有机物的氧化分解,是一种有效处理印染废水的方法,特别是应用于生物难降解或一般化学氧化难奏效的印染污水的处理。要达到这种效果,针对不同的废水其反应条件(如 pH 、 H2O2 与 Fe2+ 的比例、试剂的浓度、试剂投加量)至关重要。以比较有代表性的 3 种难降解的染料废水为例,在不同的 Fe2+/H2O2 、 pH 下做交差试验。

试验条件:

( 1 ) CODCr :活性艳红废水为 52.2mg/L ,活性翠蓝废水为 95mg/L, 酸性湖蓝 A 为 125mg/L 。

( 2 ) pH :活性艳红废水为 4.0 ,活性翠蓝废水为 3.8 ,酸性湖蓝 A 为 3.2 。

( 3 ) FeSO4 溶液浓度为 0.1mol/L , H2O2 溶液为 30% 。

( 4 )反应时间为 2 小时。

试验效果:不同 Fe2+/H2O2 ( V/V )的处理效果见表 1 。不同 pH 值下的处理效果见表 2 。


活性染料印染废水处理工艺(图1)

活性染料印染废水处理工艺(图2)

结果表明:芬顿试剂处理三种染料废水的最佳条件各有不同,分别是:活性艳红: Fe2+/H2O2=1 : 1 、 pH=3.8 ;活性翠蓝: Fe2+/H2O2=1 : 2 、 pH=3.8 ;酸性湖蓝 A : Fe2+/H2O2=1:2 、 pH=3.2 。

对于同一种染料,污染物浓度不同、去除量不同,所需 H2O2 的量也不同。因此说芬顿试剂处理活性染料印染废水,随着废水中污染物成分、含量等变化,最佳处理条件也在变化。需要针对不同水质跟踪试验,寻找最佳条件,调整加药量,实现最佳经济效果和处理效果。

对不同厂家的活性染料印染废水做了芬顿试剂强氧化试验。试验结果见表 3 、表 4 。


活性染料印染废水处理工艺(图3)

注:

( 1 )表 3 中进水为未经过任何处理的欧蒂爱污水处理站进水。

( 2 )表 3 中絮凝沉淀出水为强氧化反应后加入阴离子聚丙烯酰胺絮凝沉淀后出水。


活性染料印染废水处理工艺(图4)

注:

( 1 )表 4 中进水为经过生化反应后的出水。

( 2 )表 4 中絮凝沉淀出水为强氧化反应后加入阴离子聚丙烯酰胺絮凝沉淀后出水。

试验说明:在正常条件下,由于废水成分复杂,污染物含量、悬浮物较高,芬顿试剂分解有机物,降低 CODCr 缓慢, Fe2+ 被氧化生成的 Fe3+ 具有絮凝作用,形成的絮体阻隔了芬顿试剂与有机物的接触,使有机污染物不能被彻底氧化分解。强氧化过程对活性染料废水色度去除率 70%~90% , CODcr 去除率 45%~65% 。在每吨强氧化出水中加入 2~5L1 ‰阴离子聚丙烯酰胺,具有良好的絮凝沉淀效果,出水水质明显改善。

试验结果分析:芬顿试剂处理活性染料废水效果显著、污染物去除彻底,技术科学合理,出水水质好,值得推广。缺点是( 1 )要有一定的反应过程,需要足够的构筑物来满足强氧化剂彻底氧化分解和絮凝沉淀污染物,建设投资较大。( 2 )工艺要求严格。( 3 )废水碱性大、缓冲力强,酸调和 pH 回调耗药量大,处理费用较高。因此不适合少量污水和高碱性污水的处理。

3.2

硫酸亚铁、氧化钙脱色絮凝法

由于活性染料为水溶性带正电荷的小分子物质,不呈现胶体状态,与常用絮凝剂的阳离子( AL+3 、 Fe+3 等)同性电荷相排斥,所以常用絮凝剂(聚合氯化铝、聚合氯化铁、阳离子聚丙烯酰胺等)对活性染料印染废水不但起不到絮凝效果,相反起到分散作用,并且难溶性的大分子有机絮凝剂、脱色剂对其絮凝、脱色效果也不理想。 Fe2+ 、 Ca2+ 在碱性条件下能接受孤对电子, Fe2+ 、 Ca2+ 与含有孤对电子的活性染料分子络合,形成结构复杂的胶体状大分子物质,这些胶体状物质进一步聚合形成絮凝体,从水体中分离出来达到净水效果,并且 pH 越高絮凝、脱色效果越好。

3.3

生化法

包括厌氧微生物酸化水解和好氧微生物氧化分解。是一种清洁、环保、节能的污水处理方法,是目前优选的方法。生化处理法又分为活性污泥法和生物膜法,在生物膜法的基础上又发明了 MBA (膜生物反应器法)和 MBBR (移动床生物膜法)。由于印染废水是难生物降解的废水,单靠生化法处理,很难达到出水标准,要与其它方法组合处理。

4 、活性染料印染废水处理工艺组合

活性印染废水特点决定,用单一技术处理存在以下问题。

( 1 )有些技术达不到出水标准。

( 2 )一些技术即使能够达到出水标准,处理费用也很高。因此需要根据水质情况,选择多种技术相组合的处理工艺。下面以欧蒂爱袜业废水和东北袜业废水为例,针对不同情况采取的不同的处理工艺。

4.1

生化 + 混凝沉淀组合工艺处理欧蒂爱废水

4.1.1

工艺选择依据

( 1 )该废水碱性大、 pH 高( 10.5~11.2 ),纯碱含量大,使所产生的废水具有较强的缓冲能力,在调节 pH 值到 4 以下时加酸量大(每 m3 废水加入 3~4kg98% 浓硫酸)。 CODcr 高,单位水量消耗的 H2O2 量大,用芬顿试剂处理该废水费用较高。用硫酸亚铁、氧化钙絮凝沉淀处理,节省了大量氧化钙,处理费用较低。

( 2 )处理后的出水,通过市政管网进入市污水处理厂进一步处理,执行《纺织染整工业水污染物排放标准( GB4287-2012 )》中的间接排放标准,出水水质要求较低。

( 3 )污水量较小, 100m3/d 左右,工作量和污泥量不大。污泥也较易处置。

( 4 )为了降低处理费用、减轻次污染、提高出水质量,在絮凝沉淀前段设置接触水解酸化和好氧生化,使部分污染物被生化分解(由于该废水可生化性低,提供给微生物的营养匮乏,为了提高微生物活性,调节碳氮磷比例,需补充一定量微生物所必需的营养物质)。

4.1.2

欧蒂爱废水处理工艺流程图


活性染料印染废水处理工艺(图5)

4.1.3

工艺处理结果见表 5


活性染料印染废水处理工艺(图6)

由表 5 可见,采取此工艺处理后的出水完全能够达到 << 纺织染整工业水污染物排放标准( GB4287-2012 ) >> 中的间接排放标准,并且较其它工艺具有简便、快捷、节能、低费的优点。

4.2

生化 + 芬顿试剂强氧化 + 絮凝沉淀 + 过滤组合工艺处理东北袜业废水

4.2.1

工艺选择依据

( 1 )该废水为印染废水、织造废水、生活废水、电厂浓缩水相混合的废水。碱性小( pH8.5~9.5 ),在调节 pH 值到 4 以下时加入酸量较少(每吨废水加入 0.5kg98% 浓硫酸);可生化性较好,生化反应污染物去除率高。芬顿试剂强氧化 H2O2 消耗量小(每吨废水加入 0.6kg27%H2O2 )。采用此工艺处理费用较低,且出水水质好。

( 2 )处理后的出水直接排入东辽河或循环利用,出水水质要求高,执行《城镇污水处理厂污染物排放标准( GB18918-2016 )》中的一级 A 甲标准和《城市污水再生利用工业用水水质( GB/T19923-2005 )》标准。除芬顿试剂强氧化法外,其它方法很难达到此标准。

( 3 )污水量较大( 12000m3/d ),如果采用工硫酸亚铁、氧化钙脱色絮凝法处理该废水,不但出水达不到标准,而且产生的大量污泥也较难处置。采用芬顿试剂强氧化法外完全避免了这些问题。

4.2.2

东北袜业废水处理工艺流程图


活性染料印染废水处理工艺(图7)

4.2.3 工艺处理结果见表 6


活性染料印染废水处理工艺(图8)

由表 6 可见采取此工艺处理后的出水能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准( GB18918-2016 )》中的一级 A 甲标准和《城市污水再生利用工业用水水质( GB/T19923-2005 )》标准。且吨水处理费用在 3.5 元左右,低于其他工艺的处理费用。

随着科学技术不断进步,国内陆续出现了印染废水处理前沿技术,如:臭氧催化强氧化法、三维电极电化学氧化法、活性氧污水处理技术等,都为印染废水处理展示了美好前景。今后印染废水处理将以“服务绿色生活”为使命。遵循以科学为先导,技术为支撑,不断创新发展,全面提升处理工艺的先进性、科学性。实现资源循环利用,最终达到零排放。


------------------------------------------

如有需要方案报价可以联系:13538075201张工