环境监测管理与技术
主办单位:江苏省环境保护厅;南京市环境保护局
国际刊号:1006-2009
国内刊号:32-1418/x
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低色度工业废水处理

  摘 要:工业废水的排放量大,且有些工业废水中有色有机物含量较高,因而色度较高,经过初步处理后再进行深度处理的难度较大,目前所采用的处理方法一方面处理效果不理想,另一方面处理费用较高。文章通过研制新型的水处理剂处理低色度工业废水,效果较好。


  关键词:低色度;工业废水;水处理剂中图分类号:X832 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)03-0175-02工业废水的排放量大,排出废水约占用水量70%~90%。在废水中由于含有大量的有色的有机物,因此有些废水色度较高。色度又是公众容易产生意见的感官指标之一,且去除较难。而对于已经过初步处理的工业废水,其色度明显下降后,想再对其深度处理(达到一级水质排放标准),如果用一般的方法很难处理,而臭氧等方法处理费用较高。目前处理途径有二种:一是对现有处理方法技术改进,二是研制新型水处理剂。通过对国内外文献资料以及相关技术专利的查阅,我们发现工业低色度废水的深化处理目前还是一个空白,因此,低色度工业废水的脱色研究具有非常重要的意义。


  1 现有工业废水脱色处理方法现有工业废水脱色处理方法主要有吸附法、絮凝法、氧化法、电化学方法、生化法等。


  ①吸附法。吸附法根据吸附剂的不同又分为活性炭、离子交换纤维、各种天然矿物(膨润土、硅藻土) 、工业废料(煤渣、粉煤灰)及天然废料(木炭、锯屑)等吸附处理法。人们常采用改性膨润土处理染色废水。


  ②絮凝法。絮凝机理是在悬浮液中加入絮凝剂,胶体粒子表面电荷减少,则粒子间的斥力就减弱,粒子相互碰撞时,会结合形成凝絮。常用絮凝剂主要有:无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂、微生物絮凝剂。


  ③氧化法。氧化法分为化学氧化、光催化氧化、超声波氧化。化学氧化脱色最常用。


  ④电化学方法。电化学法是废水处理中的电解质在直流电的作用下发生电化学反应的过程。电化学处理印染废水是一种较为简单,经济有效的方法,具有广泛的发展前途。Danilinc用电絮凝法处理色度为8万倍的印染废水时脱色率达80%,且该法可提高废水的可生化性;赵永才等用微电法在强酸性条件下,对含蒽醌类和多偶氮类染料的混合废水脱色率为82%。利用活性炭作电极,借助其吸附性能富集染料分子,在外电场的作用下氧化发色基团,脱色率可达98%以上,COD去除率达80%以上。


  ⑤生化法。生物法脱色是利用微生物来氧化或还原染料分子,破坏其不饱和键和发色基团,可采用好氧法和厌氧法。如肖羽堂采用缺氧— 二级好氧(A/O2)工艺处理后,出水色度去除率达90%;用UASB和管道厌氧消化器直接处理高浓度染料废水的中长期运行结果表明,废水中的色度去除率可稳定在90%以上。


  2 实验方案选用细炭粉对膨润土改性,筛选絮凝剂与催化剂,再将三者分别置于马弗炉中焙烧,即得到固体工业水处理剂。并以此产品对模拟低色度废水脱色率进行评价。


  3 絮凝剂的选择3.1 实验方案选择100∶15的膨润土和细炭粉在550℃下对膨润土改性,然后根据100∶10的改性膨润土和三氧化二铝(硫酸亚铁)的质量比,将三氧化二铝(硫酸亚铁)配制成适量的水溶液,和改性膨润土混合,调节pH10左右,450 ℃下焙烧2 h。再根据100∶0.5的改性膨润土和银的质量比称取硝酸银,并将硝酸银配制成适量的溶液,和上述焙烧物充分混和后在450 ℃下焙烧2 h,得到两种固体水处理剂。根据两者对0.01 g/L(色度为95倍)甲基橙的脱色率来确定絮凝剂。


  3.2 实验数据和结论以三氧化二铝作为絮凝剂的水处理剂处理甲基橙溶液,溶液色度为70倍,脱色效率为26.3%,而以硫酸亚铁作为絮凝剂的水处理剂处理甲基橙溶液后,溶液色度为35倍,脱色效率为63.2%。


  由表1可见,以絮凝剂硫酸亚铁制备的水处理剂处理效果明显优于以三氧化二铝作为絮凝剂制得的水处理剂。同时,由于铝对人体有相当大的危害。故本实验选择硫酸亚铁作为水处理剂中的絮凝剂。


  4 水处理剂的处理效果实验为了能准确反映采用该配方和该操作条件(膨润土和细炭粉的质量比为100∶15;改性时温度为450 ℃,焙烧2 h;改性膨润土和硫酸亚铁的质量比为100∶20,添加絮凝剂后450 ℃焙烧2 h;改性膨润土和银的质量比为100∶0.5,添加催化剂后450 ℃焙烧2 h)制备的水处理剂对低色度工业废水的脱色效果,本实验同时配制两种模拟废水:直接湖兰废水、结晶紫废水、直接深兰废水、直接翠兰废水和直接士红废水。


  4.1 直接士红废水处理当直接士红的浓度为0.01 g/L时,色度为110倍。用做好标记的7张称量纸分别称取2.5 078 g、2.0 096 g、1.6 054 g、1.3 045 g、1.0 048 g、0.7 070 g和0.4 046 g,分别对应加入到置有100 mL浓度为0.01 g/L直接士红的烧杯中,将烧杯放在电磁搅拌器上搅拌(低速)20 min后,静置30 min,然后用离心沉淀器4 000 r/min离心10 min,取上层清液,用紫外可见分光光度计测定吸光度。结果见表2。


  从表2可以看出,当投加量在1.3 g左右时,处理过的废水色度为2倍,处理效率最高。


  4.2 直接翠兰废水处理当直接翠兰浓度为0.04 g/L时,色度为85倍。用做好标记的7张称量纸分别称取2.4 378 g、1.9 945 g、1.5 306 g、1.0 281 g、0.7 094 g、0.5 161 g和0.3 238 g,分别对应加入到置有100 mL浓度为0.04 g/L直接翠兰的烧杯中,将烧杯放在电磁搅拌器上搅拌(低速)20 min后,静置30 min,然后用离心沉淀器4 000 r/min离心10 min,取上层清液,用紫外可见分光光度计测定吸光度。结果见表3。   由表3可知,当水处理剂的投加量在0.5 g左右时,处理效果最佳。


  5 实验结论①絮凝剂加入量太少,絮凝不完全致使出水不够清澈,影响脱色效果。


  ②水处理剂的用量需适中,加入量过多不利于处理效果。


  ③低色度工业废水经过本实验水处理剂制得的水处理剂处理后色度达到《污水综合排放标准》的一级标准。


  参考文献:


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  作者简介:郑洁(1985-)女,江苏兴化人,助理工程师,从事环境监测工作。


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