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活性炭吸附法处理染料废水

来源:活性炭吸附法处理染料废水 发布于:2023-05-09 09:55:16   浏览:727

  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含30%左右的冲洗水)近100m3/d, 中间体车间排出的综合含30%~40%的冲洗水)约90m3/d。


  原水是含盐量较大的高色度有机,无机盐浓度为,主要是NaCl. Na2S04。有机物主要是苯系、萘系化合物,所以水体可生化性差(BOD5/COD一般为0.02~0.2),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。


  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入,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。


  2.2 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)

  E0 (Fe2+/Fe)=-0.44V

  2H++2e=H2↑(阴极反应)

  EO(H+/H2)=0 V

  当有氧存在时阴极反应如下:

  02+4H++4e=H20

  02+2H20+4e=50H-

  E0(02/0H-)=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1h,铁床(I)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(OH)2、Fe(0H)3 胶体,但形成的矾花较小,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。

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本文作者:董帝豪

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