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(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(jī)廢水，無機(jī)鹽濃度為15%20%,主要是NaCl、Na2s04。有機(jī)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(qiáng)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(jìn)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(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；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(jìn)口NF膜，因此運行費用太高（達(dá)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(jī)物的分子結(jié)構(gòu)，達(dá)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(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(jī)

3、，污泥進(jìn)入集泥池與氣浮池的浮渣一起泵入壓濾機(jī)，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24h。2.2鐵床鐵床主要是利用鐵、炭組合的填料與原水反應(yīng)，破壞原水中有機(jī)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(yīng)如下：Fe-2e=Fe2+(陽極反應(yīng))E0(Fe2+/Fe)=-0.44V2H+2e=HJ(陰極反應(yīng))Eo(H+/H2)=0V當(dāng)有氧存在時陰極反應(yīng)如下：O2+4H+4e=H2OO+2HO+4e=5OH-22E0(O2/OH-)=0.40V從上述反應(yīng)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(tuán)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(jìn)入鐵床前設(shè)置溶氣罐，并采用空壓機(jī)供氣。鐵床(I)的HRT為1h,鐵床(II)的HRT為2h?；炷撋到y(tǒng)鐵床出水呈酸性并含有大量Fe2+、Fe3+,當(dāng)將其出水pH值調(diào)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(jìn)一步降低原水中的色度。該裝置為混合反應(yīng)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(jī)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(shè)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(dá)到進(jìn)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)池?；钚蕴抗逓楸ＷC出水水質(zhì)達(dá)到GB89781996二級標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置活性炭罐，這可以充分有效地吸附水中殘留的有機(jī)物，從而使COD、色度等指標(biāo)達(dá)到要求。設(shè)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(jìn)行了48h的16次取樣檢測，檢測結(jié)果見表1,表明該設(shè)施的處理

6、出水達(dá)到了GB89781996二級標(biāo)準(zhǔn)。表1處理出水檢測結(jié)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?cè)コ?%)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(shè)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(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(qiáng)酸性廢水的翠蘭GL和雙介酸沒有正常生產(chǎn)，導(dǎo)致鐵床的進(jìn)水pH值較設(shè)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(jìn)行浸洗活化。在實際工程中，每隔2530d對鐵床填料進(jìn)行一次活化，歷時23h。4經(jīng)濟(jì)分析工程總投資為97萬元，其中土建投資為25萬元，設(shè)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.