紡織印染工業作為中國具有優勢的傳統支柱行業之一,自20世紀90年代以來獲得迅猛發展,其用水量和排水量也大幅度增長。據不完全統計,中國每天排放的印染廢水約為3.0×106～4.0×106t,年排放量約為6.5×108t。同發達國家相比,中國紡織印染業的單位耗水量是發達國家的1.5～2.0倍,單位排污總量是發達國家的1.2～1.8倍〔1〕。
目前,中國印染廢水處理普遍采用物化+生化處理工藝,出水水質基本達到GB4287—1992《紡織染整工業污染物排放標準》中的二級標準,但一般難以達到一級排放標準〔2〕。二級處理出水中的COD和色度均較高,排入到水體中,會給環境帶來潛在危害。隨著生產的發展,城市水資源短缺成為制約企業發展的主要因素之一。并且隨著我國對環境保護的力度加大,排放標準的提高,必須要對印染廢水進行深度處理,進一步降低水中污染物的濃度,實現廢水處理后的回用,這對緩解水資源危機、維持印染行業的可持續發展具有重大的現實意義和經濟意義。
光催化氧化技術具有氧化徹底、最終產物為CO2和H2O、脫色速度快、無二次污染等特點〔3〕,特別適合廢水的深度處理,實現廢水的回用;微波等離子體氧化技術利用微波激發廉價的易耗放電材料,同時綜合利用放電產生的副產物充分迅速有效去除有機物,具有運行費用低廉、維護方便的優點。為此筆者試驗采用無極紫外光催化氧化+微波等離子體強化活性炭吸附工藝對印染終端廢水進行了深度處理,并進行了回用實驗。
1試驗部分
1.1水量水質
廣東聯達紡織有限公司主要生產全棉針織布。生產所用染料分別為活性染料55%~60%、分散染料30%~35%、硫化染料5%~10%、其他染料2%~5%。每天排放漂染廢水約5000m3。經處理設施處理后廢水排放具有連續性,且水質:COD為100mg/L左右、色度為40倍、SS為45mg/L、pH7~8.5;經深度處理后出水要求達到車間用水標準
(COD<50mg/L、色度<10倍、pH6.5~7.5、SS<3mg/L、Cl-<250mg/L)。
1.2廢水處理工藝
廢水回用的要求是回用水水質穩定、設備操作方便靈活、處理成本低等。根據這些要求以及多年在紡織印染行業廢水治理的過程中積累的經驗,發現傳統的印染廢水深度治理工藝存在一定的缺點和弊
端。活性炭吸附處理成本高,再生困難;膜分離技術一次性投資大,技術難度大,膜系統清洗困難,反沖洗需要的水量很大。
為此,在先前的印染廢水光化學脫色回用技術基礎上推出了“無極紫外光催化氧化+微波等離子體強化活性炭吸附”回用處理工藝,該工藝路線主要由3部分(砂濾、無極紫外光催化氧化、微波等離子體強化活性炭吸附)組成,其中砂濾主要除去懸浮物,無極紫外光催化氧化、微波等離子體強化活性炭吸附相互組合以保證廢水深度處理達到回用要求。
1.2.1工藝流程
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