顏料廢水的脫色工藝實(shí)驗(yàn)研究

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1、顏料廢水的脫色工藝實(shí)驗(yàn)研究1廢水基本概況甘肅某顏料廠每天生產(chǎn)5噸偶氮類(lèi)顏料，其中黃色顏料2噸、紅色顏料3噸（兩種品牌3144W和4B230）。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生兩類(lèi)廢水：一類(lèi)為母液廢水，主要為顏料生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生，以反應(yīng)釜及初期漂洗水為主；另一類(lèi)廢水為漂洗顏料及沖洗設(shè)備，沖洗地面等廢水。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)用水量測(cè)算，每生產(chǎn)一噸顏料產(chǎn)生30m3母液廢水，同時(shí)產(chǎn)生100m3沖洗廢水。根據(jù)2008年12月27日現(xiàn)場(chǎng)所取的1號(hào)（4B230紅母液）、2號(hào)（3144W紅母液）、3號(hào)（黃母液）3個(gè)母液水樣，經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析檢測(cè)主要廢水指標(biāo)如下：1號(hào)（4B230紅母液

2、）：pH值6,色度2500倍，CODCr為7275.6mg/l，pH值為6.0，蒸發(fā)殘?jiān)鼮?9966mg/l；2號(hào)（3144W紅母液）：pH值6，色度3750倍，CODCr為3859.3mg/l，pH值為6.0，蒸發(fā)殘?jiān)鼮?2000mg/l；3號(hào)（黃母液）：pH值2.8，色度80倍，CODCr為5163.0mg/l，pH值為2.8，蒸發(fā)殘?jiān)鼮?0882mg/l。對(duì)照國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）所規(guī)定的染料生產(chǎn)行業(yè)污水排放的相關(guān)指標(biāo)（1998年1月1日后建設(shè)的單位）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：pH=6-9、色度為50、CODCr為100mg

3、/L、氨氮為15mg/L。僅對(duì)照廢水水樣檢測(cè)的幾個(gè)指標(biāo)該生產(chǎn)廢水已經(jīng)嚴(yán)重超過(guò)國(guó)家限定的排放標(biāo)準(zhǔn)。黃母液的CODCr超標(biāo)近百倍，紅母液4B230色度超標(biāo)50倍，pH也嚴(yán)重超標(biāo)。根據(jù)以上廢水水質(zhì)判斷甘谷宏達(dá)顏料廠的生產(chǎn)廢水必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的處理后才可排放入環(huán)境，因而合理有效的污水處理工程必須盡快建設(shè)并投入運(yùn)營(yíng)。2選擇工藝有機(jī)顏料廢水具有有機(jī)物含量高、高色度、高含鹽量、有機(jī)物難生化降解等特點(diǎn),再加上廢水間歇性排放、水質(zhì)水量隨時(shí)間變化較大,給廢水處理工藝的設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理增加許多困難。目前,國(guó)內(nèi)外處理這類(lèi)廢水的主要方法有:活性碳吸附、生物降解、離子交換、膜

4、分離、化學(xué)氧化、絮凝沉淀法等。鐵碳微電解技術(shù)處理工業(yè)廢水，因其工藝簡(jiǎn)單、操作方便且可達(dá)到以廢治廢的目的而在近年來(lái)受到廣泛重視。利用鐵碳微電解工藝處理印染廢水、混合工業(yè)廢水、化工廢水的研究逐漸增多，投入生產(chǎn)運(yùn)行的裝置也常有報(bào)道。廢水經(jīng)過(guò)微電解預(yù)處理后，廢水中對(duì)微生物有抑制作用的成分減少，可降解的成分增多。微電解在幾乎完全去除色度的同時(shí)還能對(duì)廢水有機(jī)物、毒性亦有一定的降低，增強(qiáng)了后續(xù)生化工藝對(duì)污染物的去除效果，可生化性大大提高。其合理地與生化工藝相組合可實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放的目的，且組合工藝結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)捷，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。由于單純的物理化學(xué)處理

5、工藝難以使顏料生產(chǎn)廢水直接處理達(dá)標(biāo)，因而微電解處理工藝只作為難生化處理有機(jī)顏料廢水的預(yù)處理手段。3實(shí)驗(yàn)部分3.1實(shí)驗(yàn)原理微電解法是根據(jù)金屬腐蝕原理，利用鐵碳形成的原電池對(duì)廢水進(jìn)行處理的方法，又稱內(nèi)電解法、鐵屑過(guò)濾法等。由于在酸性無(wú)氧條件下廢水經(jīng)微電解處理時(shí)，新生態(tài)氫能與顏料廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原作用，使物質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，大分子分解為小分子，難降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解物質(zhì)，這些物質(zhì)替代原有的難降解物質(zhì)存在于微電解出水中。這是多種反應(yīng)共同作用的結(jié)果，主要有電極反應(yīng)產(chǎn)生的氧化還原作用以及電極反應(yīng)產(chǎn)物的電凝聚、吸附作用，鐵碳微電解法在作用過(guò)程中電

6、極上發(fā)生了如下的反應(yīng)：反應(yīng)過(guò)程中生成的Fe2+具有較高的化學(xué)還原活性，可使某些組分還原。在酸性溶液中，電極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)[H]與廢水中的有機(jī)污染物發(fā)生反應(yīng)，使其結(jié)構(gòu)被破壞(如破壞廢水的發(fā)色和助色集團(tuán)，使其失去發(fā)色能力；大分子物質(zhì)分解為小分子的中間體，使某些難生化降解的化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成容易生化處理的物質(zhì))，同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生的鐵系氫氧化合物是良好的絮凝劑，可對(duì)廢水中的懸浮物以及部分溶解性有機(jī)物通過(guò)絮凝沉降而與水分離，多種效應(yīng)綜合作用的結(jié)果致使廢水中的色度及部分有機(jī)物被去除。另外，在微原電池周?chē)妶?chǎng)的作用下，廢水中的膠體狀態(tài)存在的污染物可在很短時(shí)間內(nèi)完

7、成電泳沉積過(guò)程，附聚在濾料表面。3.2實(shí)驗(yàn)與討論3.2.1實(shí)驗(yàn)材料?、盆F屑采用機(jī)械加工廢鐵屑，鐵屑為長(zhǎng)方體片狀，厚度1mm左右，長(zhǎng)度約為2-5mm左右，寬度為2mm左右，經(jīng)酸洗、堿洗后使用；⑵碳粒采用污水處理實(shí)驗(yàn)后廢棄的15#活性碳(木質(zhì)再造碳)，用自來(lái)水清洗干凈，用待處理的顏料廢水浸泡72h以上，使之達(dá)到吸附飽和［注：鐵炭比為1:1］。3.2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　現(xiàn)按產(chǎn)生廢水的比例將1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)母液水3：3：4混合（pH約為3.5）后倒入鐵碳反應(yīng)柱。反應(yīng)柱為自制圓形塑料柱，直徑35mm，高400mm。注入實(shí)驗(yàn)用水淹沒(méi)填料，控制濾速，保證反應(yīng)進(jìn)行

8、30min，60min，90min分別取水，然后加堿調(diào)pH至8—9，曝氣一個(gè)小時(shí)，經(jīng)沉淀過(guò)濾后取水測(cè)其色度和CODCr的值。實(shí)驗(yàn)中為檢驗(yàn)pH值對(duì)其脫色效果的影響，分