0136.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100m3/d，中間體車間排出的綜合廢水（含30%40%的沖洗水）約90m3/d。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NaCl、Na2s04。有機物主要是苯系、萘系化合物，所以水體可生化性差（BOD/COD一般為0.020.2）,并具有很強的毒性，因此染5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

2、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)過大量調研分析，擬采用微電解的方法破壞原水中有機物的分子結構，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。球科窗噥中向棒廢水球科窗噥中向棒廢水排放tMM：京醇際海罐一、浮河忠出戰(zhàn)施f-能一一/提池一二圖1工藝航程2.1調節(jié)池采用調節(jié)池既充分調節(jié)了水量、水質，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經(jīng)沉淀后得以去除，COD有所降低。為解決排泥問題，保證調節(jié)池的有效容積，采用了行車式吸泥機

3、，污泥進入集泥池與氣浮池的浮渣一起泵入壓濾機，濾餅焚燒處理。設計染料及其中間體廢水調節(jié)池各一座，有效容積為100m3，HRT為24h。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構及其性質。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)=-0.44V2H+2e=HJ(陰極反應)Eo(H+/H2)=0V當有氧存在時陰極反應如下：O2+4H+4e=H2OO+2HO+4e=5OH-22E0(O2/OH-)=0.40V從上述反應可知，原水在酸性、充氧的條件下以一

4、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1h,鐵床(II)的HRT為2h。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值調至78時，形成Fe(OH)2、Fe(OH)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4min。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水面，利用

5、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2.5m,HRT為40min。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，反沖洗水排至調節(jié)池?；钚蕴抗逓楸ＷC出水水質達到GB89781996二級標準，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36d，HRT為30min。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48h的16次取樣檢測，檢測結果見表1,表明該設施的處理

6、出水達到了GB89781996二級標準。表1處理出水檢測結果項目pH值COD(mg/L)色度（倍）苯胺(mg/L)染料中間體染料中間體染料中間體染料中間體原水7.895.007988104050300010.959.29鐵床出水7.937.367867911900100029.0819.12去除率（%）1.52.353.166.7氣浮池出水7.563401101.79去除率56.789.090.6(%)活性炭罐出水8.09141110.22去除率(%)58.590.087.7總去除率(%)84.099.697.6注：表中數(shù)值均為平均值。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

7、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尸02形成，所以COD的去除率幾乎為0。從苯胺的檢測結果來看，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%的稀硫酸進行浸洗活化。在實際工程中，每隔2530d對鐵床填料進行一次活化，歷時23h。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.