水解酸化-Fenton试剂氧化组合工艺处理牛仔服装洗水废水

水解酸化-Fenton试剂氧化组合工艺处理牛仔服装洗水废水 水解酸化-Fenton试剂氧化组合工艺处理牛 仔服装洗水废水 第22卷第2期 2008年3月 湖南工业大学 JournalofHunanUniversityofTechnology Vo1.22NO.2 Mar.2008 混凝一水解酸化一Fenton试剂氧化组合工艺 处理牛仔服装洗水废水 王湘英,朱建林,阮新阳 (1.湖南工业大学化学化工系,湖南株洲412007;2.宁波大学建筑工程与环境学院,浙江宁波315211; 3.株洲大辰环保科技有限公司,湖南株洲412007) 摘要:采用混凝一水解酸化一Fenton试剂氧化组合工艺处理牛仔服装洗水废水,废水经格栅和预沉池作 预处理后进入均调池进行水质均调;在泵前加混凝剂(PFS)后提升到斜板沉淀池,其沉淀物排入污泥浓缩池, 清液自流到水解酸化池(内挂半软性填料)进行厌氧处理;水解酸化池出水以Fenton试剂氧化,并经快滤池过 滤.结果表明,该工艺处理效果好,费用低,管理方便,出水水质稳定并可回用,是处理洗水废水的有效方法. 关键词:洗水废水;混凝;水解酸化;Fenton试剂;废水处理 中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1673—9833(2008)02—0068—03 Jean—-WashingWastewaterTreatmentbyAssembledTechniquesofFlocculation—- HydrolyzationAcidification—OxydationwithFentonReagent WangXiangying,ZhuJianlin,RuanXinyang (1.DepartmentofChemistryandChemistryEngineering,HunanUniversityofTechnology,ZhuzhouHunan412007,China; 2.SchoolofArchitecturalEngineeringandEnvironment,NingboUniversity,NingboZhejiang315211,China; 3.DachengEnvironmentalProtectionTechnologyCo,Ltd.,ZhuzhouHunan412007,China) Abstract:AssembledtechniquesofflocculationhydrolyzationoxydationwithFentonreagentisusedforjeanwashing wastewatertreatment.Afterpretreatedbygrillesandpreliminarytank,thewastewaterishomogenizedinregulatingpond. Togetherwiththeflocculafion(PFS)employedaheadthesewagepump,thewastewaterisliftedtoinclined—boardsettling basin,thenthesludgeispumpedintosludgethickener,andtheliquidflowsintoflocculation— hydrolyzationpond(withhalf- flexiblestuffingmaterialshanged)foranaerobictreatment.TheoutflowthenisoxygenatedbyFentonreagentandfiltered throughfast— filteringtank.Theresultshowsthatthetechniques,whichhavetheadvantagesofexcellenttreatmenteffect, lowcost,easyrunandstablewaterqualitycapableofrecycle,isaneffectivemethodforjean— washingwastewatertreatment. Keywords:jean— washingwastewater;flocculation;hydrolyzationacidification;Fentonreagent;wastewatertreatment 洗水废水是由牛仔类服装洗水工艺所造成的废 水.洗水工艺分为普洗,酵洗,砂洗,碧文洗,固色 洗,双雪洗,怀旧,喷马骝,酵磨漂,石磨漂,双酵 磨,酵染等类型,所投加的药剂包括冰醋酸,酵素粉, 漂水,纯碱,磷酸,软片,浮石,高锰酸钾,固色剂, 增白剂,各种染料等,随洗水工艺的不同,所产生的 废水水质与水量均有较大差异.通常,洗水废水水量 大,成分复杂,COD(Chemicaloxygendemand,化学 需氧量)高,色度高,可生化性差,采用常规的物化, 生化等工艺方法处理过的印染废水难以达到排放水质 要求H.大量洗水废水未经处理或因处理效果差,运 行费用高而任意排放,对水环境造成严重污染.因此, 开发高效,经济的洗水废水处理技术,对洗水行业的 健康发展具有积极意义. —03 收稿日期:2007-12 作者简介:王湘英(1964一),女,湖南长沙人,湖南工业大学副教授,博士生,主要研究 方向为废水处理技术 第2期王湘英,朱建林,阮新阳混凝一水解酸化一Fenton试剂氧化组合工艺处理牛 仔服装洗水废水69 以生物处理法去除洗水废水中的有机物效果好, 费用低,但去除色度不够理想;物理和化学方法对于 去除色度有快速,高效的优势,但对有机物的去除效 率低或费用高.对于有机物浓度和色度都比较高的洗 水废水,用单项处理方法难以使处理后的出水达到排 放标准.本文介绍某洗水工业区采用混凝一水解酸化一 Fenton试剂氧化组合工艺处理洗水废水的工程实例. 实践证明,该工艺在进水指标cOD质量浓度为 1200mg/L,BOD质量浓度为(Biochemicaloxygen demand,生化需氧量)340mg/L,色度为300倍时,COD, BOD和色度的去除率分别为95%,94%,9O%,出水 满足污水综合排放标准,是一种处理洗水废水的有效 方法. 1洗水废水水质水量 某洗水工业区共有中小洗水厂11家,各厂所排废 水集中到综合污水处理厂进行处理.因厂家及产品门 类众多,其废水水质复杂,有机物浓度较高,难降解 物质多,废水水质,水量变化较大,可生化性差,给 处理带来一定难度.该处理工程按日处理洗水废水 2700m.设计,其水质状况见表1. 表1洗水废水水质 Tab.1Thequalityofjean?washingwastewater 2废水处理工艺 2.1工艺流程的确定 根据洗水废水的水质特点,在实验基础上确定混 凝一水解酸化-Fenton试剂氧化组合处理工艺,工艺 流程如图1所示. 泥饼外运回用或排放 图1洗水废水处理工艺流程 FeSO4 HO Fig.1Flowchartforjean?washingwastewatertreatment 混凝与生化处理方法是目前印染废水的常规处理 方法.与通常的印染废水相比,洗水废水中难降解物 质含量更高,可生化性更差,成分更为复杂,仅依靠 传统生物处理方法难以达到污水排放要求.混凝处理 对洗水废水的色度,COD有较高的去除率,但要达到 满意的处理效果,投药量要求较大.水解处理虽然 对污染物去除率不高,但可提高废水可生化性;并且 水解消化过程与曝气过程相比,其去除污染物效果虽 稍差一些,但由于不需曝气因而大大降低了运行成 本.Fenton试剂在处理废水过程中除具有氧化作用 外,还兼具混凝作用,故脱色效率较高,近年来,在 染料及废水的脱色处理中得到了广泛应用[3.因此, 将几种方法结合在一起,通过混凝和水解酸化处理工 艺,保证处理工艺的稳定性和高效性,利用Fenton试 剂氧化,以确保处理达标. 废水经格栅和预沉池作预处理后,以石灰调节pH 值至8.5,10.5之间,然后集中在均调池进行水质均调, 均调后的废水用泵提升到斜板沉淀池,泵前加混凝剂 (PFS),混凝剂与废水在管道中进行混凝反应,反应后 的产物进入斜板沉淀池,其沉淀物排人污泥浓缩池,清 液自流到水解酸化池进行厌氧处理,使长链有机分子及 发色基团被破坏,易于在后续的氧化阶段被去除,减少 后期Fenton试剂的投加量;水解酸化池内挂装半软f生填 料,以使其具有较好的耐冲击性能并利于微生物着生繁 殖.水解酸化池出水以Fenton试剂氧化,氧化池出水经 快滤池过滤后,已达排放标准,可回用或排放. 2.2主要构筑物及工艺参数(表2) 表2主要构筑物工艺参数及功能 Tab.2Technologicparametersandfunctionsofmainstructures 70湖南工业大学2008 3运行调试与处理效果4讨论 3.1混凝段 废水pH值及混凝剂的选择对混凝效果有重要影 响.试验表明,当废水的pH值控制在8.5,10.5之间时, 以PFS为混凝剂对洗水废水具有较好的混凝效果.混 凝剂的投加量一般为废水总量的0.15%.. 3.2水解酸化段 水解酸化池内填料比表面积大,易于微生物附 着,可增加池内生物量及微生物的种类,有利于难降 解物质的去除,并提高系统抗冲击负荷的能力.调试 初期采用当地洗水污水沟污泥作为接种污泥对水解池 进行生物接种.因接种污泥活性低且废水可生化性较 差,调试过程采用先间歇培养,后连续驯化的方式运 行,并在初期投加氮,磷等营养物质,以满足微生物 生长的营养需求.经过近1个月运行之后,水解酸化 池填料上长出生物膜,COD去除率达30%,色度显着 降低. 3.3氧化段 Fenton试剂的实质是二价铁离子(Fe)和过氧化氢 之间的链式反应生成?OH自由基.研究表明,Fenton 试剂几乎可以氧化所有的有机物,传统水处理技术中 无法去除的有机物均可用Fenton试剂去除,其处理效 果与pH值,FeSO/H,O,比值,反应温度等有关H】.在 洗水废水处理中可通过控制pH值与FeSO4]H,O,比值及 其投加量来达到预期处理效果.据研究,Fenton试剂 反应的最佳酸I生条件是pH=3,并在较宽的pH范围条 件下均有较好的处理效果H】.本工程表明,当pH值在 6-7之间,FeSO?7H,O投加量为0.5%.,且H,O,投加 量为0.1%时,Fenton试剂具有较好的处理效果.本工 程Fenton试剂投加方式为FeSO于泵前投加,H.O.于 泵后投加,在氧化池内通过水力搅拌进行接触氧化. 3.4处理效果 经以上工段处理后,洗水废水水质完全达到排放 标准,各工段出水口水质见表3. 表3各工段出水口水质 Tab.3Waterqualityofoutflowsinvariousworkshopsections 1)采用混凝一水解酸化-Fenton试剂氧化组合工 艺处理洗水废水,整个工艺去除率高,运行成本低,占 地面积少,管理方便,出水水质符合国家排放标准,并 可回用于洗水工艺过程.与现有同类废水处理工艺 相比,本工艺更适合于污染物浓度较高的废水处理. 2)废水COD浓度不高时,经混凝与水解酸化过 程后,水质即可能达标,在实际运行中可视水质情况 省略化学氧化过程. 3)通常认为水解酸化的作用主要是为后续的生物 处理单元创造条件并兼具调节作用,而本工程将洗 水废水经水解酸化后进行化学氧化,虽实际效果较 好,但其机理与作用有待进一步研究. 4)本工程采用PFS为混凝剂,实际上可选择其他 相应的混凝剂.此外,本工程所用的FeSO和H,O,均 为常见的廉价药剂,运行成本低廉,实际运行成本低 于1元/吨废水.若考虑回用价值,则基本可抵消运行 费用 5)本工程总投资200万元,吨废水投资仅740元. 经1年运行,效果稳定. 参考文献: [1】邵云海.水解与接触氧化工艺处理印染废水[JJI中国给水 排水,2001,17(8):53-55. 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