活性炭吸附法處理染料廢水
活性炭吸附法處理染料廢水
1.原水水質(zhì)
某廠(生產(chǎn)染料及染料中間體)染料車間排出的綜合含30%左右的沖洗水)近100m3/d, 中間體車間排出的綜合含30%~40%的沖洗水)約90m3/d。
原水是含鹽量較大的高色度有機,無機鹽濃度為,主要是NaCl. Na2S04。有機物主要是苯系、萘系化合物,所以水體可生化性差(BOD5/COD一般為0.02~0.2),并具有很強的毒性,因此染化廢水一直是治理難度最大的工業(yè)廢水之一。
2.方案的確定
通過試驗,對幾種處理方案進行了研究,但都不能得到令人滿意的效果,如混凝脫色法用藥量大,運行費用高,亦難使出水達到排放標準;生化法需加入大量稀釋水以降低含鹽量,基建投資大,廠家難以承受;膜分離法由于膜易堵塞,反沖洗頻繁,并且需進口NF膜,因此運行費用太高(達元/m3 原水)。經(jīng)過大量調(diào)研分析,擬采用微電解的方法破壞原水中有機物的分子結(jié)構(gòu),達到易于脫色和降低COD的目的。通過小試、中試,最后采用鐵床一氣浮一活性炭吸附的處理工藝,工藝流程見圖1。
2.1 調(diào)節(jié)池
采用調(diào)節(jié)池既充分調(diào)節(jié)了水量、水質(zhì),又省去了一沉池,從而節(jié)省了投資。廢水中的一部分染料及其中間體物質(zhì)經(jīng)沉淀后得以去除,COD有所降低。為解決排泥問題,保證調(diào)節(jié)池的有效容積,采用了行車式吸泥機,污泥進入集泥池與氣浮池的浮渣一起泵入,濾餅焚燒處理。設(shè)計染料及其中間體廢水調(diào)節(jié)池各一座,有效容積為100m3, HRT 為24 h。
2.2 鐵床
鐵床主要是利用鐵、炭組合的填料與原水反應,破壞原水中有機物的分子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)。其原理是:鐵與炭的腐蝕電位不同,鐵作陽極、炭作陰極、原水作電解質(zhì)而形成千千萬萬個原電池。電極反應如下:
Fe- 2e=Fe2+(陽極反應)
E0 (Fe2+/Fe)=-0.44V
2H++2e=H2↑(陰極反應)
EO(H+/H2)=0 V
當有氧存在時陰極反應如下:
02+4H++4e=H20
02+2H20+4e=50H-
E0(02/0H-)=0.40 V
從上述反應可知,原水在酸性、 充氧的條件下以一定流速流經(jīng)鐵炭填料時,染料的發(fā)色基團被氧化,硝基還原為氨基,偶氮鍵斷裂,這為下一步處理提供了可靠有效的條件。在設(shè)計時因考慮到充氧的重要性,所以在原水進入鐵床前設(shè).置溶氣罐,并采用空壓機供氣。鐵床(I)的HRT為1h,鐵床(I)的HRT為2 h。
2.3 混凝脫色系統(tǒng)
鐵床出水呈酸性并含有大量Fe2+、Fe3+,當將其出水pH值調(diào)至7~8時,形成Fe(OH)2、Fe(0H)3 膠體,但形成的礬花較小,需加入助凝劑PAM以利氣浮處理。在此過程中,可加入季銨型陽離子高效脫色劑進一步降低原水中的色度。該裝置為混合反應罐,其HRT為4 min。
本文作者:董帝豪
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