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摘 要:本文研究采用电解气浮－吸附过滤法处理印染废水。试验结果表明:电解气浮过程中,采用石墨作阴极,铁作阳极,电解电压一般控制在8～11V,电能消耗约0.08度/m3。吸附过滤过程选取活化粉煤灰作为吸附材料,粒度为0.3mm,废水在吸附柱中的停留时间为2h,废水经过吸附过滤柱后,水质得到进一步净化。
关键词:印染废水电解气浮吸附过滤
中图分类号:X791 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(c)-0123-02
印染废水具有水量大、有机污染物含量高、悬浮物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水。近年来由于化学纤维织物的发展,仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步,使化学浆料、人造丝、新型助剂等难生化降解的有机物大量进入印染废水,传统的生物处理工艺已受到严重挑战。本文研究采用絮凝电解气浮－吸附的方法,向水体加入絮凝剂后,首先利用电解产生的微小气泡,使絮团上浮以达到去除悬浮物的目的,气浮后的水体自下而上通过一段吸附过滤材料以进一步净化水质。
1 试验内容
1.1 试验水质
试验所用水样取自印染厂,原废水水质为:pH值为2～6;CODcr250～4000mg/l,且变化较大;色度250～1000倍,呈蓝黑色;浊度320～1200度。
1.2 试验装置与过程
电解气浮的主体设备为285mm×93mm×15mm的长方形有机玻璃槽,内有六块隔板,隔板高为110mm,每块隔板相距约35mm。有机玻璃槽下面安装有4对电极,采用稳压直流电源供电。
吸附过滤的主体设备为300mm×1000mm的圆柱形有机玻璃柱,柱的最底层为承托层,由填充的砾石组成,高度为200mm,承托层的上部为吸附过滤材料,高度为550mm,吸附过滤柱的最上部为一段储水区,高度为250mm。
经混凝处理后的废水先进入第一室进行初步沉降,然后流入第二室,在该室内水从装置上部进入,入流方向向下,而该室底部电解产生的微小气泡与絮凝的悬浮物相互粘附后上浮出水面,达到分离悬浮物的目的。经过处理后,上面的污泥经收集后排出电解槽,已净化的水从气浮装置中排出,排出的水进入吸附过滤装置,水自下而上流经吸附材料,在吸附过滤柱中,水质得到进一步的净化处理。
2 结果与讨论
2.1 电解气浮影响因素的研究
2.1.1 电压对气浮效果的影响
印染废水经过混凝处理后加入气浮装置,为了简化实验操作,电解槽首先采用一组电极进行电解气浮。在其它条件不变的情况下,通过改变电解电压,研究电压对处理效果的影响,进而寻找较恰当的气浮电压值。结果如表1所示。
气泡过多而快,上层污泥不易达到稳定从表1可以明显地看出,电压较低时,气泡生成速度慢而且粒径小,与絮体相粘附后,其重力增大超过了气泡的浮力,不能继续上浮,致使水中悬浮物几乎没有去除效果。随着电压的增大,溶液间的电流相应的增加,电解速度加快,产生气泡快而且数量多,气浮效果逐渐变好,气浮时间也相应缩短,但是电压达到一定值后,气泡产生过快,使上层污泥不易达到稳定,同时电耗也增大。故电解电压应控制在8～12V。
2.1.2 气浮装置中阳极材料的改变
电解水气浮的试验中,阳极产生的气体较少,而采用混凝法处理的印染废水达到国家二级排放标准,为了能进一步净化废水,提高处理效率,考虑把阳极的石墨电极用铁或铝电极代换。
由表2可知采用铁或铝作阳极比石墨作阳极,出水CODcr的去除率下降了5%左右。综合考虑实用性、经济性等诸多因素,本文决定选用铁作阳极。
2.2 吸附过滤的研究
2.2.1 吸附过滤材料的选择
为了进一步净化废水,本文考虑在电解气浮的基础上,采用吸附过滤,使废水通过一段吸附过滤柱,按吸附材料的选择实验步骤,分别选用粒径为0.3mm的活性炭、石英砂、活化粉煤灰、焦炭、炉灰、硅藻土六种吸附吸附材料对两种废水进行脱除CODcr的实验研究,具体试验结果见表3。
由表3可以看出,采用活性炭作为吸附材料时,废水的处理的效果最好,但考虑到活性炭价格比较昂贵,为了降低废水处理成本,故不选用活性炭。除此之外,石英砂、活化粉煤灰和硅藻土对废水的处理效果相差不远,鉴于粉煤灰是电厂生产过程中的废料,用活化粉煤灰做吸附材料,既利用了废物,又净化了水质,故选择活化粉煤灰为吸附材料。
2.2.2 废水停留时间及粒度的影响
选取活化粉煤灰作为吸附材料,使废水通过过滤柱进行吸附净化,选取不同粒度的粉煤灰,考察废水在吸附柱内的停留时间及粉煤灰的粒径对废水处理效果的影响。具体试验结果见表4。
试验结果表明,废水的CODcr的去除率随废水在吸附过滤柱中的停留时间延长而增加。这主要是由于时间延长可使吸附与解吸达成更稳定的平衡体系。此外,吸附材料的粒度直接影响废水的CODcr的去除率,粒度变小,CODcr的去除率增加,这主要是粒度变小,吸附材料的比表面积增加之故。从表4中可以看出,在吸附粒径为0.3mm时,废水在吸附过滤柱中的停留时间达2h,CODcr的去除率随时间变化很小。从废水经过吸附柱的流速和水处理量角度考虑,本实验选粉煤灰的粒径为0.3mm,废水在吸附过滤柱中的停留时间为2h。
3 结语
本文将电解－吸附过滤技术引入到印染废水的处理中,通过实验研究得出以下结论:电解气浮过程中,电解电压一般在8～11v产生的气泡小而均匀,不会产生紊流,对水中絮体颗粒的去除效果较理想;电解过程中,产生的氢氧化亚铁和氢氧化铁絮体对废水的CODcr有一定的去除作用,可使废水得到进一步的净化;吸附过滤过程选取活化粉煤灰作为吸附材料,粒度为0.3mm,废水在吸附柱中的停留时间为2h,废水经过吸附过滤柱后,CODcr的去除率为53％左右;电解气浮－吸附过滤工艺简单,占地面积少,对流量变化的适应性强,不产生噪音。
参考文献
[1] 马春燕,谭书琼,奚旦立.印染废水处理原则及方法[J].印染,2010,36(16):30～32.
[2] 梁亦欣.混凝沉淀-延时曝气-炉渣吸附工艺处理印染废水[J].环境工程,2008,26(3):27～28.
[3] 张莉莉,李顺涛.几种廉价脱色材料在印染废水中的應用[J].化纤与纺织技术,2008(4).
关键词:印染废水电解气浮吸附过滤
中图分类号:X791 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)06(c)-0123-02
印染废水具有水量大、有机污染物含量高、悬浮物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水。近年来由于化学纤维织物的发展,仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步,使化学浆料、人造丝、新型助剂等难生化降解的有机物大量进入印染废水,传统的生物处理工艺已受到严重挑战。本文研究采用絮凝电解气浮－吸附的方法,向水体加入絮凝剂后,首先利用电解产生的微小气泡,使絮团上浮以达到去除悬浮物的目的,气浮后的水体自下而上通过一段吸附过滤材料以进一步净化水质。
1 试验内容
1.1 试验水质
试验所用水样取自印染厂,原废水水质为:pH值为2～6;CODcr250～4000mg/l,且变化较大;色度250～1000倍,呈蓝黑色;浊度320～1200度。
1.2 试验装置与过程
电解气浮的主体设备为285mm×93mm×15mm的长方形有机玻璃槽,内有六块隔板,隔板高为110mm,每块隔板相距约35mm。有机玻璃槽下面安装有4对电极,采用稳压直流电源供电。
吸附过滤的主体设备为300mm×1000mm的圆柱形有机玻璃柱,柱的最底层为承托层,由填充的砾石组成,高度为200mm,承托层的上部为吸附过滤材料,高度为550mm,吸附过滤柱的最上部为一段储水区,高度为250mm。
经混凝处理后的废水先进入第一室进行初步沉降,然后流入第二室,在该室内水从装置上部进入,入流方向向下,而该室底部电解产生的微小气泡与絮凝的悬浮物相互粘附后上浮出水面,达到分离悬浮物的目的。经过处理后,上面的污泥经收集后排出电解槽,已净化的水从气浮装置中排出,排出的水进入吸附过滤装置,水自下而上流经吸附材料,在吸附过滤柱中,水质得到进一步的净化处理。
2 结果与讨论
2.1 电解气浮影响因素的研究
2.1.1 电压对气浮效果的影响
印染废水经过混凝处理后加入气浮装置,为了简化实验操作,电解槽首先采用一组电极进行电解气浮。在其它条件不变的情况下,通过改变电解电压,研究电压对处理效果的影响,进而寻找较恰当的气浮电压值。结果如表1所示。
气泡过多而快,上层污泥不易达到稳定从表1可以明显地看出,电压较低时,气泡生成速度慢而且粒径小,与絮体相粘附后,其重力增大超过了气泡的浮力,不能继续上浮,致使水中悬浮物几乎没有去除效果。随着电压的增大,溶液间的电流相应的增加,电解速度加快,产生气泡快而且数量多,气浮效果逐渐变好,气浮时间也相应缩短,但是电压达到一定值后,气泡产生过快,使上层污泥不易达到稳定,同时电耗也增大。故电解电压应控制在8～12V。
2.1.2 气浮装置中阳极材料的改变
电解水气浮的试验中,阳极产生的气体较少,而采用混凝法处理的印染废水达到国家二级排放标准,为了能进一步净化废水,提高处理效率,考虑把阳极的石墨电极用铁或铝电极代换。
由表2可知采用铁或铝作阳极比石墨作阳极,出水CODcr的去除率下降了5%左右。综合考虑实用性、经济性等诸多因素,本文决定选用铁作阳极。
2.2 吸附过滤的研究
2.2.1 吸附过滤材料的选择
为了进一步净化废水,本文考虑在电解气浮的基础上,采用吸附过滤,使废水通过一段吸附过滤柱,按吸附材料的选择实验步骤,分别选用粒径为0.3mm的活性炭、石英砂、活化粉煤灰、焦炭、炉灰、硅藻土六种吸附吸附材料对两种废水进行脱除CODcr的实验研究,具体试验结果见表3。
由表3可以看出,采用活性炭作为吸附材料时,废水的处理的效果最好,但考虑到活性炭价格比较昂贵,为了降低废水处理成本,故不选用活性炭。除此之外,石英砂、活化粉煤灰和硅藻土对废水的处理效果相差不远,鉴于粉煤灰是电厂生产过程中的废料,用活化粉煤灰做吸附材料,既利用了废物,又净化了水质,故选择活化粉煤灰为吸附材料。
2.2.2 废水停留时间及粒度的影响
选取活化粉煤灰作为吸附材料,使废水通过过滤柱进行吸附净化,选取不同粒度的粉煤灰,考察废水在吸附柱内的停留时间及粉煤灰的粒径对废水处理效果的影响。具体试验结果见表4。
试验结果表明,废水的CODcr的去除率随废水在吸附过滤柱中的停留时间延长而增加。这主要是由于时间延长可使吸附与解吸达成更稳定的平衡体系。此外,吸附材料的粒度直接影响废水的CODcr的去除率,粒度变小,CODcr的去除率增加,这主要是粒度变小,吸附材料的比表面积增加之故。从表4中可以看出,在吸附粒径为0.3mm时,废水在吸附过滤柱中的停留时间达2h,CODcr的去除率随时间变化很小。从废水经过吸附柱的流速和水处理量角度考虑,本实验选粉煤灰的粒径为0.3mm,废水在吸附过滤柱中的停留时间为2h。
3 结语
本文将电解－吸附过滤技术引入到印染废水的处理中,通过实验研究得出以下结论:电解气浮过程中,电解电压一般在8～11v产生的气泡小而均匀,不会产生紊流,对水中絮体颗粒的去除效果较理想;电解过程中,产生的氢氧化亚铁和氢氧化铁絮体对废水的CODcr有一定的去除作用,可使废水得到进一步的净化;吸附过滤过程选取活化粉煤灰作为吸附材料,粒度为0.3mm,废水在吸附柱中的停留时间为2h,废水经过吸附过滤柱后,CODcr的去除率为53％左右;电解气浮－吸附过滤工艺简单,占地面积少,对流量变化的适应性强,不产生噪音。
参考文献
[1] 马春燕,谭书琼,奚旦立.印染废水处理原则及方法[J].印染,2010,36(16):30～32.
[2] 梁亦欣.混凝沉淀-延时曝气-炉渣吸附工艺处理印染废水[J].环境工程,2008,26(3):27～28.
[3] 张莉莉,李顺涛.几种廉价脱色材料在印染废水中的應用[J].化纤与纺织技术,2008(4).