[摘要]利用“微波無極紫外光催化氧化+活性炭吸附催化氧化”技術(shù)對印染廢水進行深度處理并回用,經(jīng)過8個月的連續(xù)運行,發(fā)現(xiàn)廢水脫色率達95%以上,COD去除率達90%,回用水達到車間回用生產(chǎn)要求,回用水與新鮮水用于印染后,兩者之間無明顯差異。
印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶,據(jù)不完全統(tǒng)計,我國印染廢水每天排放量為3.0×106～4.0×106m3[1]。印染行業(yè)廢水具有水量大、有機污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點,屬難處理的工業(yè)廢水,而且,隨著不斷出現(xiàn)的新的化學漿料、染化料和整理劑的采用,極大地改變了印染廢水的性質(zhì),大大增加了處理難度。
目前,我國印染廢水處理普遍采用物化+生化處理工藝,要求其出水水質(zhì)達到GB4287—1992《紡織染整業(yè)水污染物排放標準》中的一級標準,但一般難以達到一級排放標準[2]。國內(nèi)企業(yè)大多致力于混合廢水集中處理,而對于以回收有用污染物質(zhì)和以資源化利用為目的的綜合治理相對較少,這樣不僅使綜合廢水處理量加大,處理成本增加,且增加了處理難度,往往不能保證對綜合廢水的處理效果,真正實現(xiàn)達標排放,所以研究和開發(fā)新的技術(shù)迫在眉睫。
光催化氧化技術(shù)具有氧化徹底、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(xiàn)廢水的回用;微波等離子體氧化技術(shù)利用微波激發(fā)廉價的易耗放電材料,同時綜合利用放電產(chǎn)生的副產(chǎn)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(yōu)點。為此本實驗以新型高效物化組合技術(shù)與設(shè)備對印染終端廢水進行深度處理,并進行了回用實驗。
1·印染廢水水質(zhì)水量
上海市滬邦印染廠位于上海浦東保稅區(qū),主要印染各種材料的布料。生產(chǎn)所用染料多為活性染料。其平洗機產(chǎn)生大量的高溫高色度的印染廢水,每條生產(chǎn)線排放漂染廢水約7.5 m3/h。且水質(zhì)變化較大:COD為200~800 mg/L、色度為200~4 000倍、SS約為45 mg/L,pH 6.5~8.5,水溫70~80℃,經(jīng)深度處理后出水要求達到車間用水標準,COD<50 mg/L、色度<20倍、SS<5 mg/L、pH 6.5~8.5。
2·廢水處理工藝
該公司印染廢水水質(zhì)具有高溫、高色度、高COD的特點。傳統(tǒng)的印染廢水一般采用厭氧—好氧處理,但該印染廢水溫度高,不能采用生化方法處理,只能利用物化方法處理。傳統(tǒng)的物化處理方法中活性炭吸附處理成本高,再生困難;膜分離技術(shù)一次性投資大,技術(shù)難度大,膜系統(tǒng)清洗困難,反沖洗需要的水量很大。且由于該企業(yè)對回用水質(zhì)要求比較高,單一的處理工藝一般很難使廢水達到回用標準要求。為此,筆者在光化學脫色回用技術(shù)基礎(chǔ)上推出“微波無極紫外光催化氧化+活性炭吸附催化氧化”回用處理工藝處理該廢水,該工藝路線主要由3部分組成:砂濾、無極紫外光催化氧化、微波等離子體強化活性炭吸附催化氧化組成,其中砂濾主要除去懸浮物,無極紫外光催化氧化、活性炭吸附催化氧化相互組合以保證廢水深度處理而達到回用要求。
由圖1可見,在該工藝中印染終端廢水經(jīng)過砂濾池去除大部分懸浮物質(zhì),砂濾出水被引入微波無極紫外光催化氧化反應(yīng)器,在微波激發(fā)下產(chǎn)生UV光,空氣在UV光的強烈催化作用下,產(chǎn)生臭氧,臭氧與水中污染物發(fā)生劇烈的化學氧化反應(yīng),使長鏈大分子或含有苯環(huán)、偶氮結(jié)構(gòu)的難降解污染物發(fā)生斷鏈、開環(huán),使之部分或完全分解,破壞染料分子的發(fā)色基團使其脫色,當廢水中污染物濃度較高時,可通過射流泵向光催化氧化反應(yīng)器中泵入O3,以彌補反應(yīng)器中O3劑量的不足。光催化氧化反應(yīng)器可以確保廢水的色度達到回用要求,同時可去除一定的COD。光催化氧化反應(yīng)器中是否加入氧化劑、無極紫外光源開啟多長時間均取決于廢水的水質(zhì)情況。
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