摘  要  针对某染料厂蒽醌染料生产过程中排放的废水，具有COD、色度、酸度均较高的特点，采用铁床/二氧化氯组合工艺处理，废水水质得到了较好的处理，达到了当地污水处理厂的接管标准。

关键词  铁床  二氧化氯发生器  蒽醌  废水处理 

 

 

Abstract The combined process of iron electrolysis and chlorine dioxide oxidation was employed in the treatment of anthraquinone　dye wastewater with high contents of COD，color，and acidity，and the discharge water met the quality requirement of local sewage treatment　plant.

Key words　 iron filings chlorine dioxide generator anthraquinone sewage treatment

 

    蒽醌染料废水的COD、色度、酸度均较高，且BOD₅/COD＜0.1，为难处理废水^[1]。某公司的工艺废水主要来源于中间体料浆压滤后的母液以及滤饼洗涤废水，对该生产过程中排放的废水，采用铁床内电解和二氧化氯氧化组合工艺处理，取得了较好的效果。

 

 

 

    该公司废水水量25 t/d，其水质状况见表1。

 

 

 

 

    生产废水经处理后排入当地污水处理厂进行二级处理，当地污水处理厂接管的水质标准见表2。

 

 

 

 

 

    该公司的废水处理工艺流程见图1。

 

 

    废水首先进入调节池均化水质，由泵提升至初沉池，投加混凝剂聚丙烯酰胺（PAM），废水经过混凝沉淀后进入内电解铁床，出水中和沉淀后再通过二氧化氯反应池进一步处理，最后由二沉池排入当地城市污水处理厂。

    各处理单元产生的污泥需进入到浓缩池，经过浓缩沉淀，然后进行机械脱水，最后成为泥饼外运，压滤液和上清液回流处理。

 

 

2.2.1调节池

 

    调节池主要是因为生产车间不同时间所排放的废水水质、浓度不一样，因此需要1个调节池，使废水在调节池中充分混合，达到均质均量，减轻后面处理设施的冲击负荷。

    在初沉池内投加混凝剂PAM，使原先溶于废水中呈微粒状态的、不易沉降的、不易过滤的污染物集结成较大颗粒，便于分离；COD和色度也有较多的去除。

 

2.2.2内电解铁床

 

    内电解的基本原理是利用铁屑中的铁和炭构成微小原电池的正极和负极，以充入的废水为电解质溶液，发生氧化-还原反应，形成原电池^[2]。由于有机物参与阴极的还原反应，使官能团发生了变化，改变了原有机物性质，从而使色度得到降解，使原来不易生化的有机物变成可降解的物质，提高了BOD₅/COD比值。一些无机物也参加反应，生成沉淀物得以去除，如：Fe²⁺+S^2-→FeS↓，废水的胶体粒子和微小分散的污染物受电场作用，产生电泳现象，向相反电荷的电极移动，并聚集在电极上使水澄清，阳极生成的新生态Fe²⁺经石灰中和后经氧化生成Fe（OH）₂，有极强的吸附能力，为高活性混凝剂，使水得以澄清，达到去除色度、COD，提高可生化性的目的。

    我们之所以选用铁床作为预处理是因为它具有以下特点：①铁床在运行中质量稳定、可靠；②铁床处理效率高，效果好。一般COD去除率在46%～50%以上，同时可改善污水的可生化性，提高BOD₅/COD比值至0.1～0.3；③铁床结构紧凑、新颖、一体化，占地面积小，耗能低。通过对该厂废水反复试验，经内电解反应器预处理后的COD去除率能达到70%～80%左右，效果十分明显。

 

2.2.3中和沉淀池

 

    铁床出水由泵提升至沉淀池进行沉淀。沉淀池也是本工艺中起着重要作用的预处理设备，它肩负着一个很重要的责任，就是它要把废水中的悬浮物去除掉95%。经沉淀后的上清液排入二氧化氯氧化池进行氧化，污泥到污泥池进行固液分离。

 

2.2.4二氧化氯氧化池

 

    沉淀池出水自流至氧化池，通过二氧化氯发生器产生的二氧化氯进行氧化，该池对COD去除率能达到50%左右。经二氧化氯氧化池处理的出水排入二沉池。

 

 

    该处理工程主要构筑物为调节池、初沉池、内电解铁床、中和沉淀池、二氧化氯氧化池、二沉池、二氧化氯发生器。

    1）调节池：3 m×5 m×2 m；

    2）初沉池：4 m×2 m×2m；助凝剂PAM投加量3 mg/L，沉淀时间30 min；

    3）内电解铁床：φ2 m×6.5 m；V（Fe）：V（C）=1：1，反应时间2.0 h；

    4）中和沉淀池：φ1.5 m×4 m；调节pH值至中性；

    5）二氧化氯氧化池：4 m×2 m×2 m；

    6）二氧化氯发生器：ClO₂的用量应该选择为150 mg/L，ClO₂的氧化时间应为1.0 h；

    7）二沉池：4 m×4 m×2 m。

 

 

    废水处理工程经过3个多月的调试运行后，各出水水质指标均达到设计要求，废水能够稳定达当地污水处理厂接管的水质标准（见表3），并于2006年10月份通过盐城市环保局的项目竣工验收。水质监测结果，见表4。

 

 

 

 

 

    该公司污水处理站总造价38.5万元，劳动定员3人，废水运行费用8元/t，经济上是可以承受的。该公司能够顺利通过环保验收，说明技术是可行的。从经济、技术上分析，该公司采用铁床/二氧化氯工艺对蒽醌类废水作一级处理是可行的，能保证出水稳定达到当地污水处理厂的接管标准。

 

 

    1）关于铁床出水“返色”问题：一些废水经铁床后，在较短时间内出现颜色逐渐加深的现象。解决铁床出水“返色”问题，除应考虑在后续处理工艺中彻底脱除发色母体外，还应在中和沉降时调节pH值≥9，使Fe²⁺完全沉淀或加入适当的氧化剂（如O₂、和O₃等）使Fe²⁺迅速被氧化成Fe³⁺后以Fe（OH）₃胶体形式析出。

    2）铁炭法通常是在酸性条件下进行的，此时析出铁的量比较大，加碱中和时产生的沉淀物多，增加了脱水工序的负担，而且废渣的处理也成了问题。废渣可以用于掺合制作建筑材料。

    3）铁床的活性问题：铁床采用铁炭流化床工，克服了固定床铁炭反应器表面易钝化、填料易结块及运行效果随运行时间的延长而逐步降低的不足。

 

 

    铁床内电解和二氧化氯氧化组合工艺处理蒽醌类废水是可行的，能达到当地污水处理厂的接管标准且能稳定排放。

 

 

[1]  詹伯君，潘杰宁.蒽醌染料废水处理技术[J].化工环保，1999，（6）：346-351.

[2]  蓝连贺，内电解法处理印染废水的效果研究与分析[J].工业水处理，2004，（7）：24-27.