印染廢水深度處理臭氧技術(shù)
近幾年,為促進地區(qū)經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,國家對印染廢水污染物的排放控制要求越來越嚴。物化、生化處理工藝被廣泛應用到印染廢水處理中,然而,傳統(tǒng)工藝有其處理極限,漸漸滿足不了日趨嚴格的排放標準。為此,對印染廢水深度處理的研究不斷增多,以高級氧化技術(shù)為主,但由于處理成本較高,多處于實驗室或小試階段,實際工程應用不多。
高級氧化技術(shù)是在處理過程中產(chǎn)生具有強氧化性的羥基自由基(?OH),使許多結(jié)構(gòu)穩(wěn)定甚至很難被微生物分解的有機分子轉(zhuǎn)化為無毒無害的可生物降解的低分子物質(zhì),反應最終產(chǎn)物大部分為二氧化碳、水和無機離子等,并且無剩余污泥和濃縮物產(chǎn)生,主要包括光催化氧化法、Fenton氧化法、臭氧氧化以及超聲-臭氧聯(lián)合法。
為了緊跟國家環(huán)保工作的步伐,廣東某印染工業(yè)園廢水處理廠自行投資建成日處理量約3000m3的臭氧氧化處理設(shè)施,對該廠經(jīng)過A2O+MBR生化處理的出水進行深度處理中試,以分析其處理效果及運行成本。
1、中試
1.1 進水水量水質(zhì)
中試用廢水為該印染廢水處理廠經(jīng)A2O+MBR生化處理的出水,進水流量51~137m3/h,COD63~143mg/L,色度32~40,苯胺0.24~2.03mg/L。
1.2 儀器設(shè)備
臭氧發(fā)生器:臭氧產(chǎn)量6000g/h,臭氧質(zhì)量濃度80~150mg/L,進氣流量40~65m3/h。
臭氧接觸池:采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),長度5.5m,寬度2.5m,高度7m,有效容積約82.5m3。臭氧接觸池底部均勻分布曝氣頭。
1.3 工藝流程
臭氧氧化深度處理印染廢水工藝流程見圖1。
臭氧接觸池進水流量為51~137m3/h,進氣臭氧質(zhì)量濃度控制在14~69mg/L,通過調(diào)節(jié)進水流量改變停流時間16~43min;以廢水中的COD、色度及苯胺為監(jiān)測對象,觀察臭氧對各指標的去除效果;通過臭氧用量及電費估算新增的運行成本。
1.4 分析方法
COD采用重鉻酸鉀法。
色度采用稀釋倍數(shù)法。
苯胺采用N-(1-萘基)乙二胺偶氮光度法。
2、處理效果
本中試進行為期約一個月的監(jiān)測化驗,取每天進出水的水質(zhì)平均值分析,剔除異常數(shù)據(jù)后得到以下結(jié)果。
2.1 臭氧對COD的處理效果
由圖2可知,臭氧氧化對低質(zhì)量濃度COD處理效果并不穩(wěn)定,去除率為6%~44%,平均去除率為19%,去除1mgCOD需要消耗的臭氧量為0.64~5.52mg,平均消耗量為2mg。
2.2 臭氧對色度的處理效果
由圖3可知,臭氧氧化對低色度廢水的處理效果較穩(wěn)定,去除率為36%~66%,平均去除率為52%,去除1mg色度需要消耗的臭氧量為0.58~5.12mg,平均消耗量為2.08mg。
2.3 臭氧對苯胺的處理效果
由圖4可知,臭氧氧化對低質(zhì)量濃度苯胺廢水的處理效果較高,去除率為59%~90%,平均去除率為74%,去除1mg苯胺需要消耗的臭氧量為19.55~262.06mg,平均消耗量為86.83mg。
3、結(jié)論
臭氧對印染廢水生化處理出水進行深度處理,對低質(zhì)量濃度COD的去除效果不穩(wěn)定,平均去除率為19%;其對色度的去除效果較好,可將進水40左右的色度控制在出水22以下;對苯胺的去除效果穩(wěn)定,平均去除率為74%,可將苯胺質(zhì)量濃度控制在0.73mg/L以下。該中試采用液氧為臭氧源,液氧成本為660元/t,電費為0.76元/kWh,臭氧投加量控制在42.86mg/L時,噸水運行成本約為0.69元。由于該中試臭氧接觸池并未投放填料,臭氧利用率不高,后續(xù)使用中可考慮投加填料,增加反應接觸面積,以提高臭氧利用率,降低運行成本。(來源:廣東新大禹環(huán)境科技股份有限公司)
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