脈沖水解酸化-Fenton氧化技術(shù)處理印染廢水
隨著紡織印染行業(yè)的發(fā)展，印染廢水已成為主要的水污染來源之一。印染廢水具有排放量大、成分復(fù)雜、色度高、可生化性差的特點，且大多數(shù)染料及其代謝中間體具有致突變性、致癌性等毒性。目前，印染廢水的處理工藝有多種，包括采用氧化法的生化處理，包括氣浮、活性炭吸附、氧化脫色、混凝沉淀等物理化學(xué)處理。，而且種類繁多?，F(xiàn)實中，大多數(shù)處理工藝都存在一些缺點，有的抗沖擊能力弱，運(yùn)行不穩(wěn)定，有的難以達(dá)到設(shè)計要求，有的成本過高，企業(yè)難以承受。脈沖水解酸化-Fenton氧化技術(shù)可以將印染廢水中的有毒難降解物質(zhì)分解成無毒易降解的小分子，提高系統(tǒng)的可生化性，降低廢水的色度，因此被廣泛應(yīng)用于印染廢水處理。
1.印染廢水的來源及特點
印染廢水主要來源于印染的前處理、染色、印花和后整理四個工序。前處理階段(包括燒毛、退漿、煮練、漂白和絲光)排放退漿廢水、煮練廢水、漂白廢水和絲光廢水，染色工序排放印染廢水、印花廢水和皂液廢水，后整理工序排放整理廢水。印染廢水是上述幾種廢水的混合廢水，或者是除漂白廢水以外的綜合廢水。
不同的印染工藝階段產(chǎn)生不同特性的印染廢水。即使是同一個階段，不同的產(chǎn)品，廢水的水質(zhì)也相差很大。一般來說，紡織印染廢水具有水量大、污染物濃度高、成分復(fù)雜、COD、BOD、SS和色度高、可生化性差、成分復(fù)雜、處理難度大等特點。
2.脈沖水解酸化工藝
2.1高效脈沖配水
由于印染廢水中含有一些難降解物質(zhì)，且進(jìn)水負(fù)荷高，水質(zhì)水量變化大，因此需要使用抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、技術(shù)條件成熟、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的脈沖水解酸化反應(yīng)器。根據(jù)水流狀態(tài)的要求和目前各種布水器的特點，采用高效節(jié)能、運(yùn)行可靠的自動高效脈沖布水器。主管中的空氣被虹吸管中快速流動的水帶走，使主管中形成一定程度的真空。在管道內(nèi)外大氣壓力的作用下，容器內(nèi)的水進(jìn)入主管道，排入水池。由于水流很快，布水可以在短時間內(nèi)完成，達(dá)到脈沖效果，攪動池底的污泥，使池內(nèi)的廢水、填料和污泥在流化狀態(tài)下連續(xù)充分混合，水解酸化菌與廢水中的有機(jī)物充分接觸反應(yīng)。該布水器結(jié)構(gòu)簡單，不需要復(fù)雜的設(shè)備，吸氣和布水全過程由水力自動完成，便于維護(hù)和管理。能耗低，效率高，除提升來水外無需其他動力；布水均勻，水力攪拌效果好；使用壽命長等特點。
表1比較了兩種常見的配水方法，脈沖配水和潛水?dāng)嚢?。無論是從保證處理效果的角度，還是從運(yùn)行成本的角度，沖洗布水都有一定的優(yōu)勢。
2.2脈沖水解酸化的機(jī)理和特點
酸化過程可分為水解階段和酸化階段。在脈沖水解酸化反應(yīng)器的水解酸化過程中，廢水中的有機(jī)物會在大量微生物的共同作用下降解為小分子有機(jī)物，小分子有機(jī)物會被酸化菌轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。產(chǎn)甲烷菌會將乙酸轉(zhuǎn)化為甲烷，以獲得足夠的能量。在這個過程中，不同的微生物相互作用，相互制約，形成一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。廢水中的有機(jī)物在這個過程中被降解。
脈沖水解酸化反應(yīng)器主體采用鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)，一般高度為6~9.0m，結(jié)構(gòu)簡單，易于施工。系統(tǒng)中有高效節(jié)能的攪拌和上游驅(qū)動力，脈沖布水只消耗部分勢能。利用真空虹吸原理，廢水在短時間內(nèi)分布到池內(nèi)，從而達(dá)到脈沖效應(yīng)，攪動池底高濃度污泥，使池內(nèi)泥水充分混合，水解酸化菌與廢水中的有機(jī)物充分接觸。獨特的脈沖效應(yīng)有利于顆粒污泥的代謝和形成。
3.芬頓氧化技術(shù)
工業(yè)廢水生化處理后的出水污染物基本上是難生物降解的可溶性有機(jī)物。一般的物化投加很難通過混凝沉淀有效去除這些污染物。然而，臭氧氧化、活性炭吸附和膜分離技術(shù)由于技術(shù)設(shè)備不成熟，投資和運(yùn)行成本高，難以應(yīng)用于大容量廢水的深度處理。芬頓氧化技術(shù)為此提供了一種簡單高效的途徑，使廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放成為可能。
芬頓氧化技術(shù)的反應(yīng)原理是在廢水中加入芬頓試劑。芬頓試劑是由H2O2和亞鐵化合物按一定的濃度比組成的。H2O2在Fe2+的催化下分解產(chǎn)生OH(羥基自由基，一種非?；顫姷幕鶊F(tuán))。廢水中難被厭氧和好氧微生物降解的有機(jī)物，通過電子轉(zhuǎn)移的方式直接氧化為二氧化碳和水，F(xiàn)e2+氧化為Fe3+產(chǎn)生混凝沉淀，從而實現(xiàn)作為強(qiáng)氧化劑，芬頓試劑具有活性高、反應(yīng)速度快、反應(yīng)條件溫和、適用范圍廣的特點。在難降解污染物的處理中具有良好的降解效率和廣泛的應(yīng)用范圍，不僅可以提高廢水的可生化性，還可以在處理系統(tǒng)的末端進(jìn)行深度處理，使排放的廢水水質(zhì)達(dá)到排放要求。
4.脈沖水解酸化-Fenton氧化在印染廢水中的應(yīng)用
某混合印染廢水進(jìn)水COD濃度為550mg/L，色度為260倍。根據(jù)印染廢水的進(jìn)水特性和出水排放標(biāo)準(zhǔn)，并參考國內(nèi)同類污水處理廠成熟成功的運(yùn)行經(jīng)驗，廢水處理工藝采用預(yù)處理-生化處理-深度處理的組合處理工藝。預(yù)處理后的混合廢水進(jìn)入水解酸化好氧處理過程，然后進(jìn)入芬頓反應(yīng)器。在芬頓反應(yīng)器中，利用強(qiáng)氧化劑的氧化作用去除大部分COD和色度。處理后COD排放濃度低于50mg/L，色度低于30倍。
5.結(jié)論
采用脈沖水解酸化-Fenton氧化工藝處理印染混合廢水。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，處理效果很好。脈沖水解酸化利用兼性和水解酸化菌的綜合作用提高印染混合廢水的可生化性，較長的水力停留時間可以降解廢水中大部分難降解有機(jī)物。芬頓的氧化反應(yīng)設(shè)備簡單，操作條件容易控制，氧化能力強(qiáng)，無二次污染。水解酸化后的出水進(jìn)一步處理，最終出水可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。(來源:遼寧省環(huán)境監(jiān)測實驗中心、東北大學(xué)冶金資源循環(huán)科學(xué)遼寧重點實驗室、沈陽澤爾檢測服務(wù)有限公司)
免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容來源網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)載是出于傳遞更多信息之目的，并不意味贊成其觀點或證實其內(nèi)容真實性。轉(zhuǎn)載稿涉及版權(quán)等問題，請立即聯(lián)系網(wǎng)站編輯，我們會予以更改或刪除相關(guān)文章，保證您的權(quán)利。
標(biāo)簽: 印染廢水處理脈沖水解酸化-芬頓氧化技術(shù)