微电解法对印染废水的处理

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        随着中国染料工业的发展。染料对水资源的污染也日益严重，印染废水中富含有机物和有毒成分，进人自然水体很难通过水体的自净作用去除．所以对印染废水必须进行处理达标后才能排放。由于印染废水中含有蒽醌染料和树脂以及二氧化硫脲、阴离子表面活性剂、烷基苯磺酸钠和异丙醇等清洗辅料，*以来一直是工业废水处理的难点。印染废水的处理方法有很多．如催化处理法、膜处理法、生物处理法[、絮凝处理法 等。目前微电解法（又称铁还原、铁炭法等）成为水处理的研究热点，它是一种利用金属腐蚀理形成原电池来对废水进行处理的良好工艺。通过对难降解废水的微电解处理，使发色基团与助色基团断裂达到脱色的目的．使大分子有机物降解为小分子有机物，然后混凝除去。具有成本低、无二次污染的特点。 目前使用的动态微电解法已逐步取代了固定床铁炭反应器．前者弥补了后者表面钝化、填料易结块等不足．且使用铁屑处理时存在出水色度差、填料易板结的现象。笔者用铝屑代替铁屑对印染废水进行处理。试验中对混凝剂、停留时间、铝炭比以及进水pH对废水COD、悬浮物及色度的去除效果的影响进行了分析，并得出了*处理工艺条件。1 实验部分1．1 废水水质 实验使用的废水是以蒽醌染料为主要内含物的纺织工业废水。该废水色度高、水质变化复杂、含有大量难生物降解的合成染料，其COD、色度、pH分别为≥1 400 mg／L、≥1 000倍、6．63。1．2 实验仪器及药剂 仪器：数显酸度计，pHS一52C型；COD测定仪．Spectroquant TR 420。 微电解反应器：柱状，内径6．0cm，柱高68 cm，容积1 928cm 。 混凝剂：Al2（SO4）3。 铝屑：使用前用质量分数为10％的H2SO 酸洗30 min，以去除其表面氧化物。 活性炭：使用前先烘干．然后用质量分数10％的H2SO4酸洗30 min，使炭表面产生更多的一CHO、一COOH基团，增强吸附、脱色能力。1．3 工艺流程 工艺流程如图1所示。


        将废水调pH为酸性，进入微电解反应器，经氧化还原反应后流到混凝反应器，加入A12（SO ），，产生的絮凝体经沉淀分离。取上层清液测COD、色度及总悬浮颗粒物。1．4 测定方法 COD：COD测定仪测定法；pH：玻璃电极法；色度：稀释倍数法；悬浮物：重量法。2 结果与讨论2．1 COD的去除
        2．1．1 铝炭比对COD去除效果的影响 因为活性炭对废水中的成分尤其是有机成分有吸附作用，所以填料中铝与炭的质量比会影响COD的去除效果。在加与不加混凝剂的情况下，对pH为3、4、5。铝炭比为2和0．5的填料分别进行了实验，结果见图2。


        由图2可以看出．铝炭比为0．5时比铝炭比为2时COD去除率有较大提高。活性炭的成本较高。给大规模使用带来一定的困难，但因其能吸附多种有害物质。且能参与化学反应，作为电解反应的阴极，又可被反复利用，因此性价比较高。基于此，为能大幅提高COD去除率，铝炭比取0．5为宜。
        2．1．2 混凝剂对COD去除效果的影响 混凝剂有很强的混凝和吸附作用．能使电解后废水中微小的颗粒及脱稳的胶体、有机物絮凝沉淀，有助于色度、COD及悬浮颗粒物的去除。实验中混凝剂的投加量为200 mg／L。固定进水pH为5，停留时间为2 h，对铝炭比为0．5、1和2的填料分别进行了实验．混凝剂添加对废水COD去除效果的影响见表1。 由表1可以看出，投加混凝剂的COD去除率一般都能达到80％以上，而不投加混凝剂的COD去除率则很少达到60％。不论采用何种铝炭比，投加混凝剂后处理效果都远远好于不加混凝剂的情况．影响zui大的COD去除率提高了34．36％。


        2．1．3 进水pH及停留时间对COD去除效果的影响 进水的pH对COD去除率有一定的影响，固定铝炭比0．5，投加混凝剂的情况下，分别对pH为3、4、5的废水进行不同接触时间的处理，结果如图3。


        从图3可以看出，随着进水pH的升高，COD的去除率升高；对同一pH的进水，随停留时间的延长，COD的去除率升高。进水pH为5时，COD去除率较高。进一步实验发现，停留时间超过2 h后，COD去除率的升高变缓，超过4．5 h后基本不再变化．此时COD去除率超过90％，因此停留时间以2h为宜，不应超过4．5 h。2．2 SS的去除 取pH为3的废水．试验了加和不加混凝剂的情况下，停留时间分别为1、2 h时，对废水中SS的去除效果。结果发现，不论停留时间为1 h还是2 h，加入混凝剂．出水中的SS含量都比不加时的大大下降。因此在加入混凝剂的情况下，分别对pH为3、4、5的废水进行实验，考察pH、停留时间对SS去除效果的影响，结果见表2。


        对出水中SS的影响变小。2.3 色度的去除2.3．1 混凝剂对出水色度的影响 取pH为5的废水，试验了投加混凝剂对出水色度的影响，结果见表3。


        从表3可以看出，投加混凝剂对出水色度的影响很大，能使出水色度减少4O倍以上。2.3．2 铝炭比对出水色度的影响 加入混凝剂，取停留时间为2 h，考察铝炭比对不同pH的废水出水色度的影响，结果见表4。


        从表4可以看出，无论对哪一种pH的进水，铝炭比0．5的处理效果都好于铝炭比2的处理效果；对同一铝炭比，随进水pH升高，其色度处理效果明显提高。2．3．3 停留时间对出水色度的影响 取铝炭比为2，加入混凝剂，试验了停留时间对不同pH废水出水色度的影响，结果见表5。


        从表5可以看出，随着停留时间的延长，各种进水的出水色度都是降低的，而且进水的pH越低，这种影响越明显。停留时间为3 h时，对色度的处理效果更好。3 结论 （1）在微电解处理印染废水中，是否投加混凝剂、铝炭比、进水pH及停留时间对处理效果都有一定的影响。加入混凝剂对废水COD的去除、总悬浮颗粒物的去除以及出水色度的降低都有很明显的效果：填料的铝炭比也是影响处理效果的主要因素之一．含炭量高的效果优于含炭量低的，铝炭比0．5比2．0的填料在各方面的处理效果都更优越。 （2）通过实验确定铝炭微电解法处理印染废水的*工艺为：铝炭比05，进水pH为5，停留时间2--45h，且加入适量混凝剂。COD去除率可达8O％以上．色度去除率在9O％以上。 （3）微电解法处理印染废水方法简单，易工业化。使用的铝屑系工业废料制成，原料易得，处理成本在0．6～0．8元／t，较常用的混凝法（2～5元／t）和生物法（1—2元／t）都更便宜，具有价格优势。