环 境 工 程
1999年8月第17卷第4期
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微电解-水解酸化/接触氧化工艺
处理染化废水的研究
蔡天明
(江苏省泰兴市环境保护局,江苏225400)
摘要 采用微电解-H/O工艺对染料化工废水进行了处理研究,结果表明以微电解和水解酸化作预处理,可使废水的BOD5/CODCr的比由0125提高到0150左右,平均增加50%。通过加酸,可提高微电解的去除效果,在进水CODCr为4100~4300mg/L,色度为3400~3600(倍)范围内,系统对CODCr和色度的去除效果分别可达到9715%和9813%。关键词 微电解 水解酸化/接触氧化 染化废水
1 引言
染料化工废水具有高浓度、高色度、高盐度和含有大量难降解有机物等特点,而且成分复杂、水质变化比较大,属于难处理废水。又因为其可生化性比较差,单纯用传统的生化方法处理,很难取得好的去除效果。
近几年发展起来的一种新型工业污水预处理方法-微电解法又叫内电解。其工作原理是在含有酸性电解质的水溶液中,铁屑和碳粒之间形成无数个微小的原电池,并在其作用空间构成一个电场。通过反应生成的新生态Fe2+具有较强的还原能力,使某些氧化态的有机物还原成还原态。并使部分难降解环状有机物环裂解,生成相对易降解的开环有机物,从而提高废水的可生化性。Fe
2+
和苯环类物质。水质情况如表1,工艺流程见图1。
表1 废水水质
项目母液洗涤废水
pH25
CODCr/mg#L-4100
1
BOD5/mg#L-1150
1
SS/mg#L-3500
1
色度/倍5000
500~1200200~420120~500300~1000
母液水
初沉
石灰乳
微电解床
混凝沉淀池出水
接触氧化
水解酸化
洗涤水
混和池
图1 工艺流程
该工艺流程中主要设备的技术参数为:(1)微电解反应器 采用直径为100mm,高度为1000mm的有机玻璃柱,其中填有铁屑和焦炭,比例为1B1,填料装柱后通2h的1%稀盐酸活化。
(2)水解酸化反应器 直径200mm,高1400mm的有机玻璃柱(出水高度可调)。
(3)好氧段采用接触氧化反应器 直径为200mm,高1400mm的有机玻璃柱(出水高度可调),内挂半软性填料。
生化污泥的接种与驯化方法分别为:(1)水解酸化反应器 接种扬子石化公同
时具有良好的絮凝吸附作用。另外新生成的H也有较强的还原能力,对氧化态有机物也有还原作用。目前微电解法的应用范围已由原来处理无机废水向处理有机废水方向发展。特别是在预处理生化难降解的工业废水方面,鉴于其特点,无疑是十分有前途的。2 处理方法及工艺流程
采用分散深蓝HGL的分散大红BWFL生产废水。废水成分复杂,主要污染物为SS28
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司污水处理车间的消化污泥,先用500mg/L的葡萄糖活化,然后添加少量经微电解处理的废水,并视污泥生长情况,逐步提高废水的添加量,最终达到预定负荷。
(2)生物接触氧化法挂膜方法 接种少量的扬子石化公司的好氧污泥,加500mg/L葡萄糖活化,到填料上挂上膜基,手感稍有滑
pH
色度/倍
11611802100212021402160
350034003600355034003600
CODCr/mg#L-1337535103410385033903450
BOD5/mg#L-1
843807818718779759
BOD5CODCr012501230124012301230122
腻感时,添加少量水解酸化池的出水,并逐步加大水量,直到所要求的负荷。3 结果与分析:311 微电解处理实验
废水由反应器底部自下而上流过填料层,加酸调节不同的进水pH,控制出水pH在5~6之间,测定处理效果。
pH
色度/倍
517551855165519551755180
1301602403504700
CODCr/mg#L-1
607728529149151001
BOD5/mg#L-1
2252592302302320
BOD5CODCr013701370134013301330132
表2 微电解处理结果
注:上表中出水pH为微电解柱出水,混凝后出水pH控制在7~8之间。
结果如表2所示,表中数据表明经微电解处理后,废水的BOD5值由0122~0125提高到0133~0137,可生化性得到了很大的改善。由表2还可发现,在微电解反应器中CODCr和色度的去除效果均很理想,分别达到了82%~96%和71%~82%,而据相关的研究资料表明微电解对CODCr的去除率最低的为25%,最高的为77%,一般都在40%~65%左右。在该实验中处理效果之所以这么好,分析原因,可能是此种废水含有大量的粒径很小的悬浮染料颗粒,由于粒径太小,且其表面带有相同的电荷,在初沉池中不易沉淀下来,而在经过微电解床时,在电场的作用下,产生电凝集反应而沉积在电极表面而去除。但更重要的原因是,污水经微电解反应后生成了大量的Fe
2+
Fe(OH)2,通过凝集、电中和、网捕和架桥等作用,使水中比较细小的染料颗粒凝集成粒径比较大的颗粒而沉淀下来。图2中的曲线能很好说明这一作用,可以看出pH值在118比在310时其色度和CODCr去除率分别高30%和11%,这是因为pH低,H+浓度高,反应生成的Fe2+也较多,有利于还原发色基团且Fe(OH)2生成也较多有利于后段的絮凝反应。所以在实际工艺设计时,可以添加少量的酸使其pH降至118以下,其处理效果会有很大的提高。
,由于新生态Fe
2+
具有
较强的还原能力,使染料废水中有机物的发色基团如-NO2、-NO等还原成还原态的-NH2,而使颜色变浅或消失;而且,在后续工艺加石灰乳后,生成了絮凝性能良好的图2 CODCr去除率与进水pH关系
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312 生化段实验
生物相观察:驯化成熟的水解酸化污泥呈深褐色,污泥指数(SVI)在100~150之间。污泥沉降性能良好,污泥絮体中微生物存在形成以菌胶团为主,其结构紧密程序一般,游离细菌较少,未观察到其它生物。
生物接触氧化池正常运转后,其填料上挂上厚厚的一层生物膜,呈浅灰色,手感很粘,镜检发现生物膜是由大量的丝状菌和菌胶团组成,厚度达115~2mm,同时还发现数量相当多的原生动物如钟虫和少量的绿藻。
该工艺水解酸化阶段相当于AB法中的A段,在AB法工艺中,A段对悬浮性物质的去除效果较好,所以A段具有较高的去除效果,而在该工艺中水解酸化进水经微电解处理后水中的悬浮性物质已经很少,此段去除的CODCr主要为溶解性有机物,所以其CODCr去除率不高。只有25%左右,但是其BOD5/CODCr比进一步从0135左右提高到0145左右,平均提高了约22%,证实了水解酸化细菌具有提高生物难处理废水可生化性能力,处理结果见表3。由表3数据可以看出,水解酸化反应器的CODCr去除率要明显高于BOD5的去除率,这显然与传统的活性污泥法的CODCr去除规律相反。水解酸化细菌对于废水中有机物降解并不完全,只是把大分子物质如废水中苯环类物质和经微电解反应后的开环物质,进一步转化成脂肪酸等
表3 水解酸化反应器处理结果
CODCr/mg#L-1进水607607601611599609出水445455447460443456BOD5/mg#L-进水2252122042142102071
小分子物质,由于反应器是一个缺氧环境,但又不是十分严格的厌氧,不适于产甲烷细菌等厌氧细菌生长,所以小分子的脂肪酸既不能被氧化成CO2和水,也不能被还原为CH4。可以把水解酸化池看成是介于好氧池和厌氧池之间的池型,以提高废水的可生化性,降低后段好氧处理的难度,缩短曝气时间,减少运行成本。
后段的氧化池采用生物接触氧化法工艺,该工艺的特点是能保持池中较高的污泥浓度,经测定,本池中的生物膜浓度可达7100mg/L,比传统的AS(ActiveSiudge)法(一般污泥浓度不超过5000mg/L)高了许多,使容积负荷得到了提高。同时,污泥浓度高,能有效稀释有机物浓度,降低其生物毒性,提高系统的耐冲击负荷能力。从表4可见污泥容
表4 接触氧化池运行结果
停留时间
/h161616161616
污泥负荷
进水/mg#L-1
出水/mg#L-1CODCr9310910598110104
BOD5292528252426
/kg#m-3#d-1CODCr
015301520151015401500153
445455447460443456
BOD5200196206212195205
积负荷为0151~0153kg/m3#d,接近一般的易降解工业污水生物处理的负荷,而处理的效果相当理想,当CODCr进水在440~460mg/L之间,CODCr在195~210mg/L之间时,出水CODCr仅为100mg/L左右,BOD5仅为25mg/L左右,能达到国家一级排放标准,这说明采用微电解和水解酸化二重预处理,提高废水的可生化性这一措施是可行的。4 结语
(1)对于染化废水,采用微电解-水解酸化/好氧工艺的小试结果表明:经微电解处理后废水的悬浮性有机污染物能得到很好的去出水200196206212195205BOD5/CODCr
01450143014601460144014530
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涂布白板纸废水的处理与回用
李其坤
(佛山市环境保护研究所,广东528000)
摘要 主要介绍佛山华丰纸业有限公司15000t/d废水处理工程。采用网筛微滤-混凝沉淀-气浮工艺处理以废报纸和废杂纸为主要造纸原料的废水。该法通过微滤回收纸浆纤维、混凝沉淀和气浮去处涂布白板纸废水的主要污染物。悬浮物去除率高达9815%以上,CODCr和BOD5去除率分别为9117%和8619%。该法每天可从涂布白板纸废水中直接回收5t纸浆纤维用于再造纸,经处理后的废水供车间闭路循环使用,实现零排放。关键词 涂布白板纸 微滤 混凝沉淀 气浮处理
1 引言
近10年来,采用黑液制浆造纸正逐年减少,替代造纸的原料逐步过渡到废报纸和废杂纸。利用废报纸、废杂纸生产涂布白板纸,其废水的特点是CODCr和SS非常高,且废水中含有大量的废浆纤维,严重污染环境。通过对涂布白板纸生产废水进行认真的研究和探索,决定采用微滤法回收废浆纤维、用混凝沉淀和气浮法处理涂布白板纸废水。通过一年多的试验研究,该处理方法已在佛山市华丰纸业有限公司废水处理的工程中获得了较理想的效果。
除,去除率达到82%~96%,且去除效果与pH值有关;在pH值116~1310范围内,pH值越低,效果越好。
(2)经微电解和水解酸化处理后,废水的可生化性得到大幅度的提高,平均从0123提高到0145。
参考文献
1 杨健等1水解酸化-好氧工艺处理感光材料有机废水研
究1环境科学与技术,19991(1):34~37
2 贺启环等1微电解-生化工艺处理含硝基苯类化工废
2 调查分析及试验211 废水的来源、性质
生产涂布白板纸的主要原料是从国内、外购买回来的废报纸及废杂纸等,经水力碎浆后除砂、疏解、筛选、浓缩,再送造纸机。
生产涂布白板纸主要是疏解、筛选、浓缩、漂白等工序有废水排放,其废水水质及污染情况见表1。
从表1可以看出,CODCr、BOD5和SS均大大超标。212 微滤试验
涂布白板纸生产废水的pH值相对比较
水1兵工环保,19981(2):5~8
3 张淑芹等1化学工业废水治理1北京:中国环境科学出版社,1992
4 方建章等1水解-好氧混凝工艺处理啤酒厂废水1环境科学与技术119971(3):23~26
5 顾毓刚等1内电解法处理工业废水技术的实验1上海环境科学119981(3):26~27
第一作者 蔡天明,男,1965年出生,南京农业大学资源与环境保护学院研究生毕业,工程师,现主要从事环境科技工作。
1999-05-11收稿
