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  • 阳离子染料废水处理实例

    发布时间:2016-11-18 16:00:28 发布者:兆明环保 阅读:

     

    概述
      杭州某染料化工有限公司总废水排放量为600 t/d,其中高浓度阳离子染料生产废水 100 t/d。低浓度阳离子染料生产废水400 t/d、生活污水100t/d,具体水质及排放要求见表1。

    表1 废水水质及排放要求
    污水种类
    数量/t·d-1
    pH
    CODCr/(mg·L-1
    色度/倍
    高浓度生产污水
    100
    1~2
    25000~35000
    35000~40000
    低浓度生产污水
    400
    5~6
    300~600
    60~100
    生活污水 
    100
    6~7
    200~400
     
    处理水排放要求
    600
    6~9
    <100
    <50

      阳离子染料是典型的精细化工产品,具有小批量、多品种的特点。其生产废水不仅成分复杂,CODcr浓度高、含盐量高,PH低,而且色度高达几万倍至几十万倍,可生化性差(BOD5/CODcr为 0.2~0.4),采用传统的工艺难以使其达标。而焚烧、膜分离等技术,虽有良好处理效果,但技术要求高、投资大、处理成本高,难以在实际中得到应用。
      根据实验研究,采用将高浓度阳离子染料生产废水经电解、吸附工艺预处理后,再与低浓度生产废水、生活污水混合,进行生物接触氧化、吸附处理阳离子染料生产废水,实际运行结果表明:总色度去除率达到99.99%,总CODcr去除率达到99.8%以上。出水各项指标均达到污水综合排放一级标准。
    1 处理工艺流程
      阳离子染料生产废水处理工艺流程见图1。

     

      废水经清污分流后由生产车间分别进入调节池,经水质、水量调节后,进人铁屑固定床,停留15min后,进人混凝反应罐,按一定的顺序、时间间隔加入混凝剂CKB-l、CKB-2、CKB-3,加入量分别为20 g/L、10 g/L、15 g/L混合反应后,通过带式真空过滤机脱泥,滤饼含水率约为55%,可拌煤焚烧处置。滤液经过渡水池进入电解槽电解。电解条件为电解时间2h、电压10 V、电流密度0.018A/cm2。电解后污水进入吸附塔,经吸附15 min后进入低浓度生产废水调节池。经两级物化处理后,污水色度去除率达99.5%以上,CODcr去除率达到70%以上。将生活污水引入低浓度生产废水调节池,均质调节后,进入生物接触氧化池,气水比1:20,停留时间10 h,出水进人斜板沉淀池,沉淀池出水可达标排放,部分出水过滤后回用。整套处理系统24 h运行,其中高浓度阳离子染料生产废水预处理间歇运行,生化处理连续运行。
      需要说明的是,CKB系列混凝剂是本研究的主要成果。该混凝剂利用工业废物及化工产品研制而成。该系列混凝剂通过中和、氧化、还原、螫合、凝聚等反应对阳离子染料废水中的有害成分进行破坏,以达到处理的目的。具有反应速度快、脱色效率高。絮凝沉淀佳、沉淀物过滤速度快、适应范围广、成本低等特点,特别适于高色度的废水处理。
    2 主要构筑物及设备
      ① 主要构筑物见表2。

    表2 主要构筑物
    构筑物名称
    结构
    规格
    备注
    高浓度废水集水池
    钢砼结构,地埋式
    有效容积100m3
    池内设穿孔管曝气,气水比为10:1,耐酸
    混合废水集水池
    钢砼结构,地埋式
    有效容积600m3
    池内设穿孔管曝气,气水比为10:1,耐酸
    生物接触氧化池
    钢砼结构,半地下式
    有效容积600m3
    池内悬挂高效半软性填料约300 m3 ,池底设穿孔曝气,气水比为20:1,
    沉淀池
    钢砼结构
    有效容积100m3
    斜板沉淀池
    污泥浓缩池
    钢砼结构,半地下式
    有效容积50m3
    池内设穿孔管搅拌装置
    风机房
    砖混结构
    10m×4m×4m
     

      ② 主要设备见表3。

    表3 主要设备
    设备名称
    数量/台
    型号
    参数
    备注
    铁屑固定床
    1台
    自制
    容积10 m3
    耐酸
    反应罐
    2台
    自制
    容积5m3
    耐酸
    带式真空过滤机
    1台
    PBF1200
    过滤面积12 m3,N=10.5kW
     
    电解槽
    1台
    自制
    电解时间2h、电压10V、电流密度0.018A/cm2
     
    吸附塔
    4台
    自制
    容积5m3,H=5m,D=1.6m
     
    污泥回流泵
    2台
    1PN
    Q=16 m3/h,H=12m,N=3kW
    一用一备
    污泥螺杆泵
    1台
    G40-2
    工作压力:1.2Mpa,Q=9 m3/h,N=7.5kW
     
    风机
    2台
    SSR-150
    Q=15.95m3/h,△p=49kPa,n=1110r/min,N=22kW
    一用一备

      ③主要技术经济指标
      设计处理能力:800 m3/d; 工程总投资:200万元;占地面积:约 640 m2
      装机容量:80 kw;电耗:960 kw·h/d;人员:7人;日常运行费用:3.25元/m3废水
    3 运行结果
      生产运行结果见表4。                              

    表4 各单元处理效果
    项目
    pH
    CODcr/(mg·L-1
    BOD5/(mg·L-1
    色度/倍
    备注
    高浓度生产废水
    1~2
    25000~35000
    4680~6210
    35000~40000
     
    铁屑固定床出水
    3~4
    21000~28000
     
    31000~36000
    停留时间15min
    混凝反应出水
    6~8
    7300~7800
     
    120~150
    混凝剂CKB-1、CKB-2、CKB-3最佳投加量分别为20g/L、10g/L、15g/L
    电解处理出水
    7~8
    400~450
    160~200
    32~64
    电解时间1h、电解电压10v、电流密度0.020A/cm2
    吸附出水
    7~8
    300~400
     
    16~32
    吸附时间15min
    1:4:1混合
    7~9
    400~560
    200~250
    40~60
     
    生物接触氧化
    7~9
    70~90
    15~25
    30~40
    生物接触氧化条件为气水比10:1,停留时间10h

      杭州近江染料化工有限公司阳离子染料生产废水处理工程,自投产运行至今,设备运行稳定,操作方便。出水水质经多次抽查均达到排放标准。
    4 结论
      采用将高浓度阳离子染料生产废水两级物化一电解一吸附工艺预处理后,再与低浓度生产废水、生活污水混合进行生物接触氧化工艺处理阳离子染料生产废水是成功的,总色度去除率达到99.99%和总CODcr去除率达到99.8%以上。该处理工艺具有效果好,操作灵活,运行成本低,稳定性高等优点,适用于染料行业的生产废水处理。
      处理水除了达标排放,还可作为场地冲洗、浇灌水。排出污泥,采用带式真空过滤机进行脱水,泥饼含水率低,可拌煤焚烧处置。
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