013活性炭吸附法处理染料废水

1、活性炭吸附法处理染料废水1 原水水质某厂（生产染料及染料中间体）染料车间排出的综合废水（含30% 左右的冲洗水）近100mVd，中间体车间排出的综合废水（含30%-40% 的冲洗水）约90nVd。原水是含盐量较大的高色度有机废水，无机盐浓度为15%- 20%主要是NaC、NaSQ。有机物主要是苯系、萘系化合物，所以水体可 生化性差（BOD/COD-般为0.020.2），并具有很强的毒性，因此染 化废水一直是治理难度最大的工业废水之一。2方案的确定通过试验，对几种处理方案进行了研究，但都不能得到令人满意 的效果，如混凝脱色法用药量大，运行费用高，亦难使出水达到排放 标准；生化法需加入大量稀释水以

2、降低含盐量，基建投资大，厂家难 以承受；膜分离法由于膜易堵塞，反冲洗频繁，并且需进口NF膜，因此运行费用太高（达30元/m3原水）。经过大量调研分析，拟采用微 电解的方法破坏原水中有机物的分子结构，达到易于脱色和降低COD的目的。通过小试、中试，最后采用铁床一气浮一活性炭吸附的处理 工艺，工艺流程见图1。團|7池卅欣話件賽曙的雄峯社评雋 潯嵌|图工艺流程2.1 调节池采用调节池既充分调节了水量、水质，又省去了一沉池，从而节 省了投资。废水中的一部分染料及其中间体物质经沉淀后得以去除， COD有所降低。为解决排泥问题，保证调节池的有效容积，采用了行 车式吸泥机，污泥进入集泥池与气浮池的浮渣一起泵

3、入压滤机，滤饼焚烧处理。设计染料及其中间体废水调节池各一座，有效容积为 100m3，HRT为 24 h。22 铁床铁床主要是利用铁、炭组合的填料与原水反应，破坏原水中有机 物的分子结构及其性质。其原理是：铁与炭的腐蚀电位不同，铁作阳 极、炭作阴极、原水作电解质而形成千千万万个原电池。电极反应如 下：Fe-2e=Fe2+(阳极反应)EFe2+/Fe)=-0.44 V2H+2e=Hf (阴极反应)W(H+/H2)=0 V当有氧存在时阴极反应如下：Q+4H+4e=HOQ+2HO+4e=5O-HEQ2/QH)=0.40 V从上述反应可知，原水在酸性、充氧的条件下以一定流速流经铁 炭填料时，染料的发色基

4、团被氧化，硝基还原为氨基，偶氮键断裂， 这为下一步处理提供了可靠有效的条件。在设计时因考虑到充氧的重 要性，所以在原水进入铁床前设置溶气罐，并采用空压机供气。铁床 (I )的 HRT为 1 h，铁床(II)的 HRT为 2 h。2.3 混凝脱色系统铁床出水呈酸性并含有大量Fe2+、Fe3+,当将其出水pH值调至7 8时，形成Fe(0H)2、Fe(OH)胶体，但形成的矶花较小，需加入助凝 剂PAM以利气浮处理。在此过程中，可加入季铵型阳离子高效脱色剂 进一步降低原水中的色度。该装置为混合反应罐，其HRT为4 min。2.4 气浮系统加药混凝后的原水含有大量的絮状体，采用气浮分离装置将絮凝 体浮于

5、水面，利用刮渣机将其排入集渣池，从而完成固液分离。气浮 系统采用清水溶气气浮，溶气水量为 30%气浮池直径为2.5 m HRT 为 40 min。2.5 砂滤罐设置了两座砂滤罐(一用一备)，主要目的是去除悬浮物，使水质 达到进活性炭罐的基本要求。滤料为单层石英砂，反冲洗水排至调节2.6 活性炭罐为保证出水水质达到 GB 8978-1996二级标准，设置活性炭罐， 这可以充分有效地吸附水中残留的有机物，从而使COD色度等指标达到要求。设置两座活性炭罐(一用一备)，活性炭再生周期为36 d， HRT为 30 min。3处理效果分析德州市环保局于1999年11月17日一18日对该厂水样进行了 48

6、h的16次取样检测，检测结果见表1,表明该设施的处理出水达 到了 GB 8978-1996 二级标准。表1处理出水pH值COD(mg/L)色度(倍)苯胺(mg/L)检测结果项目染料中间体染料中间体染料中间体染料中间体原水7.895.007988104050 300010.959.29出水7.937.367867911900100029.0819.12铁床去除率(%)1.5 2.353.166.7气浮出水7.563401101.79池去除率56.789.090.6(%)活性炭罐出水8.09141110.22去除率(%)58.590.087.7总去除率(%)84.099.697.6注：表中数值均为

7、平均值。从铁床的处理原理分析，其形成的原电池可将多环化合物分解 成单环化合物，但苯环很难被破坏，加之原水设计气量偏小，致使原 水经铁床处理后有一定的Fe2+形成，所以COD勺去除率几乎为0。从 苯胺的检测结果来看，原水经铁床处理后苯胺含量反而成倍升高， 这 说明萘系化合物被分解为苯系化合物，使苯胺含量增加。原水经铁床处理后，两股废水合为一股，经中和池及脱色、气 浮处理后，各污染物含量都明显降低，处理效果较好。问题的探讨a. 由于产生强酸性废水的翠兰 GL和双介酸没有正常生产，导致 铁床的进水pH值较设计值高，这样影响了铁床的处理效果。b. 在中试时发现，铁床填料因表面被固着而使处理效果降低，产生铁床的钝化现象，因此采用6%- 8%勺稀硫酸进行浸洗活化。在实际工程中，每隔2530 d对铁床填料进行一次活化，历时 23 h。4经济分析工程总投资为97万元，其中土建投资为25万元，设备管件及 配电投资为60万元，其余部分为12万元。处理成本为3.51元/t， 其中：折旧费为0.86元/t ;人工费为0.27元/t :电费为0.49 元/t ;药剂费为1.02