印染廢水擁有水量大，有機(jī)污染物高含量，堿度大，水質(zhì)變化大的特性。 這是難以處理的工業(yè)廢水。 隨著纖維織物的發(fā)展和印染后整理技術(shù)的改進(jìn)，PVA漿料和新一代助劑大量難以生化降解的有機(jī)物進(jìn)入印染廢水，增加了印染處理的難度。 廢水。 目前，印染廢水的處理主要是一次預(yù)處理和二次生化處理。 難以保證廢水符合標(biāo)準(zhǔn)。 尤其是在國家節(jié)能政策下，印染廢水的出水水質(zhì)得到了持續(xù)提升。 達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)需要不斷的強(qiáng)化處理。
目前，對印染廢水進(jìn)行先進(jìn)的處理的主要方法有物理化學(xué)法，化學(xué)氧化法和生化法。 物理化學(xué)方法的應(yīng)用范圍狹窄，產(chǎn)生了大量的化學(xué)污泥，增加了操作成本，增加了操作和管理的難度。 污染; 化學(xué)氧化法中氧化劑輸入量大，價(jià)格昂貴，運(yùn)行成本高。 生化法占地面積大，處理周期長，對有機(jī)印染廢水的處理效果差。 針對印染廢水的生化廢水，提出采用臭氧-MBR聯(lián)合工藝對印染廢水進(jìn)行先進(jìn)的處理，使廢水穩(wěn)定排放，滿足工業(yè)廢水回用的要求。
1.儀器和方法
1.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備
中試廠家如圖1所示。
臭氧反應(yīng)裝置的尺寸為Φ300mm×4500mm。 臭氧發(fā)生器可以控制產(chǎn)生的臭氧量。 MBR反應(yīng)裝置的尺寸為5000mm×1500mm×4000mm。 氣水比固定為15：1。選擇中空纖維膜。
1.2進(jìn)水水質(zhì)和回用要求
該試驗(yàn)場是新塘印染工業(yè)園區(qū)的廢水處理廠。 中試水質(zhì)是工業(yè)園區(qū)的出水水質(zhì)。 廢水和回水水質(zhì)見表1。
1.3分析方法
用標(biāo)準(zhǔn)方法測定pH，懸浮物，色度，BOD和COD，用碘量法測定臭氧濃度。
1.4負(fù)載型催化劑的制備
經(jīng)過浸漬法制備了Mn，Cu和Ni負(fù)載的催化劑。 以沸石為例，選擇2〜3目的人造沸石作為載體，先超聲振蕩30分鐘，再用稀硝酸洗滌至與蒸餾水相同的pH，再用蒸餾水反復(fù)洗滌。 。 洗滌后的載體在烤箱中在110℃下干燥，并在500℃下煅燒3小時(shí)推動用。 將處理過的載體浸入一定濃度的pH 4〜5的活性金屬溶液中，并以恒定速度動態(tài)浸入搖床中12小時(shí)，而后靜置過夜，并用蒸餾水反復(fù)洗滌。 而后，將其在105°C的烤箱中干燥，zui后在馬弗爐中于500°C烘烤5小時(shí)。 在室溫下密封并放在一旁。 制備不同的重金屬和負(fù)載型催化劑。 將球形陶粒在蒸餾水中反復(fù)洗滌，而后在100°C的烤箱中干燥。浸漬燒結(jié)法用于制備擁有不同重金屬和負(fù)載量的催化劑。 在室溫下經(jīng)過浸漬法制備鎳基催化劑。 將該陶粒在105℃的烘箱中干燥2小時(shí)，并在室溫下浸入Ni 2 SO 4溶液中24小時(shí)。 將得到的樣品在105℃的烘箱中干燥8小時(shí)，而后直接將其在馬弗爐中在500℃下煅燒2小時(shí)以得到鎳基催化劑。
催化劑活性的恢復(fù)：將用過的催化劑在500°C下煅燒1 h。 取出后散熱。 重用。
2.結(jié)果與討論
2.1。 臭氧用量對治療效果的影響
在MBR水力停留時(shí)長為2h的條件下，研究了不同劑量臭氧對COD的排除效果和色度。 結(jié)果示于表2和3。
從表2和表3由此可見，當(dāng)不使用臭氧對測試廢水進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，MBR對COD的排除率僅為10.7％，出水的COD為80.7 mg / L，色度為16倍。 水質(zhì)要求。 臭氧預(yù)氧化后，廢水的COD和色度大幅下挫。 當(dāng)臭氧劑量為20mg / L時(shí)，zui終出水的所有指標(biāo)均達(dá)到水質(zhì)回用要求。 如此會更好，但是會相應(yīng)增加處理成本。
2.2。 臭氧催化劑對處理效果的影響
由于此組合流程的主要運(yùn)行成本是臭氧氧化的能耗，因此大量研究報(bào)告表明，在金屬催化劑的存在下，臭氧可以提升其氧化效率，并降低臭氧的添加量和 很好的廢水處理效果。 在這項(xiàng)研究中，選擇了三種常見的金屬催化劑并將其負(fù)載在沸石上作為非均相催化劑。 而后，在相同的供水水質(zhì)和臭氧劑量下，考慮了不同金屬催化劑對臭氧氧化處理的影響。 從圖2由此可見，在沸石負(fù)載金屬催化劑后，在相同臭氧用量的條件下，其氧化效果要強(qiáng)于單一臭氧。 比較這三種催化劑，錳負(fù)載的臭氧催化劑的作用更具優(yōu)勢，而且由于錳的經(jīng)濟(jì)可用性，不會由于催化劑的損耗而引起重金屬的二次污染。 因此，在這項(xiàng)研究中確定的臭氧氧化催化劑是負(fù)載型錳催化劑。 當(dāng)臭氧劑量為15mg / L時(shí)，COD排除率達(dá)到33.7％，臭氧將持續(xù)增長。 COD的排除量沒有增加太多，所推動用Mn催化劑添加的zui佳臭氧量為15 mg / L。
2.3不同催化劑載體對處理效果的影響
除沸石外，陶粒也是一種經(jīng)濟(jì)且容易得到的催化劑載體。 在很好的催化劑為Mn的情況下，本研究分別攜帶沸石和陶粒來比較臭氧催化氧化作用。 結(jié)果呈目前圖3中。由此可見，陶粒作為催化劑載體比沸石擁有很好的催化作用。 原理可能是陶粒表面的多孔結(jié)構(gòu)和其組分中少量其他金屬氧化物讓其催化臭氧的能力比沸石好。 有所改善。
2.4，MBR對治療效果的影響
MBR生化處理臭氧氧化廢水。 基于臭氧氧化提升廢水的生物降解性，考察了不同MBR停留時(shí)長對廢水的處理效果。 如表4所示，當(dāng)停留時(shí)長大于4h時(shí)，MBR出水COD低于40mg / L，色度為2倍，能作為企業(yè)的水回用要求。 繼續(xù)將停留時(shí)長增加至6h，而且出水的COD可以低于30mg / L。
2.5經(jīng)濟(jì)分析
臭氧-MBR工藝用于處理印染廢水的二次生化處理廢水。 選擇負(fù)載錳的陶粒催化劑。 臭氧用量為15-20mg / L，MBR水力停留時(shí)長為4-6h，氣水比為15：在1的條件下，出水COD為25.4〜35.8mg / L，色度為 達(dá)到企業(yè)二次水質(zhì)要求的2倍。 以每1千克臭氧消耗12kW•h（包含臭氧氣體源的功率消耗）為基礎(chǔ)，每噸水消耗制備臭氧的功率消耗為0.15kW•h / m3，曝氣功率為 MBR為0.9kW•h / m3，水泵的能耗為0.2kW•h / m3，電價(jià)為0.8元（/ kW•h），則整個(gè)工藝段的電費(fèi)為 1.0元/ m3，即每工業(yè)水2〜2.5元m3的水價(jià)，該工藝擁有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景。
3.結(jié)論和建議
（1）臭氧-MBR組合工藝用于在工業(yè)園區(qū)持續(xù)處理印染廢水的二次生化處理廢水。 當(dāng)臭氧量為15-20mg / L時(shí)，MBR水力停留時(shí)長為4-6h，氣水比為15。1：00時(shí)，出水COD小于40mg / L，色度為2倍 。 出水水質(zhì)符合企業(yè)回水水質(zhì)要求。
（2）聯(lián)合工藝的電費(fèi)≤1元/ m3，擁有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，應(yīng)用前景十分廣闊。
作者：陳思立劉江東李開明
