013活性炭吸附法處理染料廢水

1、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廢水（含30% 左右的沖洗水）近100mVd，中間體車間排出的綜合廢水（含30%-40% 的沖洗水）約90nVd。原水是含鹽量較大的高色度有機廢水，無機鹽濃度為15%- 20%主要是NaC、NaSQ。有機物主要是苯系、萘系化合物，所以水體可 生化性差（BOD/COD-般為0.020.2），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

2、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30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。團|7池卅欣話件賽曙的雄峯社評雋 潯嵌|圖工藝流程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

3、入壓濾機，濾餅焚燒處理。設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。22 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)EFe2+/Fe)=-0.44 V2H+2e=Hf (陰極反應)W(H+/H2)=0 V當有氧存在時陰極反應如下：Q+4H+4e=HOQ+2HO+4e=5O-HEQ2/QH)=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

4、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。在設計時因考慮到充氧的重 要性，所以在原水進入鐵床前設置溶氣罐，并采用空壓機供氣。鐵床 (I )的 HRT為 1 h，鐵床(II)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(0H)2、Fe(OH)膠體，但形成的磯花較小，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。2.4 氣浮系統(tǒng)加藥混凝后的原水含有大量的絮狀體，采用氣浮分離裝置將絮凝 體浮于

5、水面，利用刮渣機將其排入集渣池，從而完成固液分離。氣浮 系統(tǒng)采用清水溶氣氣浮，溶氣水量為 30%氣浮池直徑為2.5 m HRT 為 40 min。2.5 砂濾罐設置了兩座砂濾罐(一用一備)，主要目的是去除懸浮物，使水質(zhì) 達到進活性炭罐的基本要求。濾料為單層石英砂，反沖洗水排至調(diào)節(jié)2.6 活性炭罐為保證出水水質(zhì)達到 GB 8978-1996二級標準，設置活性炭罐， 這可以充分有效地吸附水中殘留的有機物，從而使COD色度等指標達到要求。設置兩座活性炭罐(一用一備)，活性炭再生周期為36 d， HRT為 30 min。3處理效果分析德州市環(huán)保局于1999年11月17日一18日對該廠水樣進行了 48

6、h的16次取樣檢測，檢測結(jié)果見表1,表明該設施的處理出水達 到了 GB 8978-1996 二級標準。表1處理出水pH值COD(mg/L)色度(倍)苯胺(mg/L)檢測結(jié)果項目染料中間體染料中間體染料中間體染料中間體原水7.895.007988104050 300010.959.29出水7.937.367867911900100029.0819.12鐵床去除率(%)1.5 2.353.166.7氣浮出水7.563401101.79池去除率56.789.090.6(%)活性炭罐出水8.09141110.22去除率(%)58.590.087.7總?cè)コ?%)84.099.697.6注：表中數(shù)值均為

7、平均值。從鐵床的處理原理分析，其形成的原電池可將多環(huán)化合物分解 成單環(huán)化合物，但苯環(huán)很難被破壞，加之原水設計氣量偏小，致使原 水經(jīng)鐵床處理后有一定的Fe2+形成，所以COD勺去除率幾乎為0。從 苯胺的檢測結(jié)果來看，原水經(jīng)鐵床處理后苯胺含量反而成倍升高， 這 說明萘系化合物被分解為苯系化合物，使苯胺含量增加。原水經(jīng)鐵床處理后，兩股廢水合為一股，經(jīng)中和池及脫色、氣 浮處理后，各污染物含量都明顯降低，處理效果較好。問題的探討a. 由于產(chǎn)生強酸性廢水的翠蘭 GL和雙介酸沒有正常生產(chǎn)，導致 鐵床的進水pH值較設計值高，這樣影響了鐵床的處理效果。b. 在中試時發(fā)現(xiàn)，鐵床填料因表面被固著而使處理效果降低，產(chǎn)生鐵床的鈍化現(xiàn)象，因此采用6%- 8%勺稀硫酸進行浸洗活化。在實際工程中，每隔2530 d對鐵床填料進行一次活化，歷時 23 h。4經(jīng)濟分析工程總投資為97萬元，其中土建投資為25萬元，設備管件及 配電投資為60萬元，其余部分為12萬元。處理成本為3.51元/t， 其中：折舊費為0.86元/t ;人工費為0.27元/t :電費為0.49 元/t ;藥劑費為1.02