0 引言
染料行業(yè)的廢水具有水量大、色度高、有毒有害物質(zhì)含量高、處理困難等特點(diǎn),是難處理的工業(yè)廢水之一
【1】。隨著染料紡織工業(yè)的迅速發(fā)展,染料的品種和數(shù)量日益增加,印染廢水已經(jīng)成為水系環(huán)境的主要污染源之一。為了解決有機(jī)染料對環(huán)境的污染,人們采用了不同方法與技術(shù)對含有染料的廢水進(jìn)行了各種處理途徑的嘗試,并取得了一定的進(jìn)展
[2-3]。目前,國內(nèi)外染料廢水的處理方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法等
【4-5】。這些方法效率低、成本高、應(yīng)用有限,并且會產(chǎn)生難降解的污染物。
本實(shí)驗(yàn)采用微電解-SBR法對染料廢水進(jìn)行處理,探討了各因素對廢水脫色率和COD去除率的影響。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 廢水水質(zhì)
本實(shí)驗(yàn)廢水采用鄭州市某印染廠的染料廢水,該染料廢水中的有機(jī)物90%以上含有苯環(huán)結(jié)構(gòu),染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)屬于偶氮類,廢水水質(zhì)情況如表1所示。
表1 廢水水質(zhì)指標(biāo)
|
項(xiàng)目 |
COD
mg/L |
BOD5
mg/L |
色度
倍 |
顏色 |
pH |
|
波動(dòng)范圍 |
400~2 500 |
100~700 |
250~4 000 |
紅色 |
5~9 |
1.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
試劑: FeSO
4·7H
2O,濃硫酸,NaOH,硫酸汞,硫酸銀,重鉻酸鉀,硫酸亞鐵銨等,均為分析純。
儀器:上皿電子天平FA2004,上海天平儀器廠產(chǎn)品;ZD-2011 型多功能調(diào)速器,天津市利華儀器產(chǎn)品;pHS—25 數(shù)顯pH 計(jì),上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品。
1.3 實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)分為三步,首先將廢水用硫酸調(diào)節(jié)pH至3.5-4.0之間,其次將廢水進(jìn)入微電解反應(yīng)器中,出水經(jīng)過處理后,再進(jìn)入SBR生化處理,具體實(shí)驗(yàn)流程見圖1:
1.4 分析方法
COD采用重鉻酸鉀法測定;pH 值采用玻璃電極法測定;色度采用稀釋倍數(shù)法測定。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.1 微電解對染色廢水COD的去除效果
將廢水用調(diào)節(jié)至合適pH值后,進(jìn)入微電解反應(yīng)器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),微電解對COD的去除
由圖2可知,在上述處理?xiàng)l件下,微電解對廢水COD去除率均在80%以上,最終出水COD在200 mg/L~-300 mg/L之間,同時(shí)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)染色廢水經(jīng)過微電解處理后,廢水pH恢復(fù)為中性,這更有利于廢水后續(xù)生化處理。微電解對該類染色廢水的COD具有良好的去除效果。
2.2 微電解對染色廢水色度的脫除效果
將廢水用調(diào)節(jié)至合適pH值后,進(jìn)入微電解反應(yīng)器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),微電解對染色廢水色度的去除效果如圖2所示。由圖2可知,經(jīng)過微電解處理后的廢水色度從200~1 000均降低至20以下,說明微電解對染色廢水具有良好的處理效果。
2.3 雙氧水除鐵降低COD的作用
微電解處理后的染色廢水含有部分的亞鐵離子,在進(jìn)入生化處理前應(yīng)該對鐵進(jìn)行去除,本實(shí)驗(yàn)采用向其中投加少量雙氧水,使亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子沉淀析出。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在滴加雙氧水的過程中,廢水會產(chǎn)生黃色絮凝沉淀, 沉淀2小時(shí)后, 上清液無色,下部為黃色沉淀,COD去除效果如表2所示。由表2可知,廢水中剩余COD為100 mg/L~150 mg/L,達(dá)到國家Ⅱ級排放標(biāo)準(zhǔn)。
表2 雙氧水去除COD效果分析
|
序號 |
投加前廢水COD
mg/L |
投加后出水COD
mg/L |
|
1 |
234 |
120 |
|
2 |
310 |
135 |
|
3 |
183 |
119 |
|
4 |
189 |
123 |
|
5 |
395 |
130 |
2.4 后續(xù)廢水生化處理
將經(jīng)過雙氧水除鐵后的廢水進(jìn)入SBR反應(yīng)器進(jìn)行處理,控制廢水曝氣2 h,水力停留時(shí)間1 h,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖4。實(shí)驗(yàn)表明,經(jīng)SBR生化處理后可以將廢水的COD降低至100 mg/L以下,同時(shí)觀察出水呈無色透明。達(dá)到國家Ⅰ級排放標(biāo)準(zhǔn)。
3 結(jié)語
微電解對染色廢水的COD、色度的去除具有明顯的效果,可以將廢水中的COD降低至200 mg/L左右,同時(shí)將色度降低到20以下。微電解處理后的染色廢水,可生化性能大大提高,聯(lián)合SBR反應(yīng)器處理后,出水COD達(dá)到100 mg/L以下,達(dá)到國家Ⅰ級排放標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 景曉輝,尤克非,丁欣宇,等.印染廢水處理技術(shù)的研究與進(jìn)展[J].南通大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,4(3):18-22.
[2] Chung K T, Adris P. Growth inhibition of intestinal bacteria andmutagenicity of 2-,3-,4 -aminobiphenyls, benzidine and biphenyl[J]. Toxicology in Vitro, 2003, 17(2):145-152.
[3] Forgacs E, Cserhati T, Oros G. Removal of synthetic dyes from wastewaters: a review[J]. Environment International, 2004, 30(7):953-971.
[4] 胥維昌. 染料行業(yè)廢水處理現(xiàn)狀和展望[J]. 染料工業(yè),2002, 39(6):35-39.
[5] 原金海,雷 菊,黨 亮,等. 鐵碳微電解及Fenton氧化法在染料廢水處理中的應(yīng)用[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào),2010,12(1):77-80.