專利名稱：一種印染廢水的深度處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理方法，具體涉及一種印染廢水的深度處理方法，屬于污水處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
印染企業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶，其具有水量大、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。目前國內(nèi)常用的印染廢水處理工藝，主要分為兩大類一是物化法，即加入絮凝劑進行沉淀或氣浮，去除廢水中的污染物。由于加藥費用高、去除污染物不徹底、污泥量大并難以進一步處理，會產(chǎn)生一定的二次污染，一般不單獨使用；二是生化法，即利用微生物的作用，使污水中有機物降解、吸附而去除。由于近年來，大量難生化降解有機物如PVA漿料、人造絲堿解物(主要是鄰苯二甲酸類物質(zhì))、新型助 劑等進入印染廢水，傳統(tǒng)的生物處理工藝已受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)。加之國家不斷提高排放水質(zhì)的要求，通過深度處理的方法達(dá)到提標(biāo)的要求也成為當(dāng)今環(huán)保行業(yè)關(guān)注的課題。目前較流行的各種深度處理工藝簡述
常規(guī)添加鋁鹽或(和)鐵鹽的單級或多級絮凝處理
本方法操作運行簡單，但去除率低、投資較大、運行成本高。而且產(chǎn)生的污泥量大，污泥細(xì)碎，不易脫水，同時對可溶性的有機物去除能力差。此外污泥中含有鋁鹽，易產(chǎn)生二次污染。2、膜過濾
膜過濾是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，以膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)原液流過膜表面時，膜表面密布的許多細(xì)小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)或者某種特定極性的離子(電滲析)通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進液側(cè)，成為濃縮液，因而實現(xiàn)對原液的分離和濃縮的目的。工程中一般采用中空纖維膜或其他膜的微濾或超濾作用，將廢水中的大分子物質(zhì)截留，小分子物質(zhì)通過，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。本方法出水效果好，水質(zhì)穩(wěn)定；但投資運行成本高，運行成本高；需要的反沖洗水量大，容易出現(xiàn)膜堵塞和老化；而且產(chǎn)生約30%的濃水，該種濃水鹽度高，且難以處理。3、活性炭吸附或生物活性炭
活性炭吸附，主要依靠活性炭的微孔吸附原理，將污水中的污染物質(zhì)吸附去除，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。生物活性炭，在活性炭上固定微生物，提高活性炭的吸附容量，延長活性炭的使用壽命，增強對水中有機物的降解能力。該方法在理論上可行，但實際運行過程中微生物的培養(yǎng)、馴化非常困難，而且運行不穩(wěn)定?；钚蕴课揭约吧锘钚蕴窟@兩種方法，投資高，運行成本高。在運行前期出水效果非常好，但隨著活性炭的吸附飽和，出水效果逐漸變差，直至系統(tǒng)完全喪失去除能力，需要對活性炭進行再生。且再生方法復(fù)雜，再生次數(shù)有限，產(chǎn)生大量的廢炭為二次污染物。4. 一般強氧化方法 A、Fenton氧化法
本方法對采用H2O2在Fe2+的催化作用生成具有高反應(yīng)活性的羥基自由基( 0H)，正是這種WH自由基可以除去廢水中難降解的有機物，達(dá)到較好的出水水質(zhì)且污泥產(chǎn)量小。但方法需要調(diào)節(jié)酸堿度，前酸后堿，操作復(fù)雜，運行成本高。而且由于堿度調(diào)整主要用石灰，環(huán)境惡劣，后續(xù)管道設(shè)備容易出現(xiàn)鈣化現(xiàn)象。長時間采用影響系統(tǒng)的正常運行。B、臭氧、紫外線
由于以上兩種方法產(chǎn)生自由基的濃度低能耗高，對于水質(zhì)較好的污、廢水 比較適用。但廢水中污染負(fù)荷較高時，對臭氧和紫外線的需求量和強度較大，運行成本高且不穩(wěn)定。因此，為了解決上述技術(shù)問題，確有必要提供一種具有改良工藝的印染廢水的深度處理方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種低成本的印染廢水深度催化氧化處理方法，該方法中集固、液、氣、微電、光五相多位一體，通過控制各種反應(yīng)條件(催化劑用量，光源，光強度、藥劑濃度、藥劑添加點、反應(yīng)時間，曝氣量等)，有機糅合了誘發(fā)、催化和協(xié)同效應(yīng)，通過電子轉(zhuǎn)移、加成反應(yīng)、破鏈斷鍵，快速、高效的將廢水中的污染物去除，達(dá)到凈化水質(zhì)、降低出水指標(biāo)的目的。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種印染廢水的深度處理方法，其包括如下工藝步驟
I )，將廢水在裝有Fe3O4/ Fe2O3固態(tài)非均相催化劑的多相催化氧化流化床反應(yīng)器中進行反應(yīng)，在反應(yīng)中投入濃度為30%H202作為氧化劑，并投入FeSO4作為均相反應(yīng)催化劑，并進行光照和曝氣；
2)，廢水經(jīng)反應(yīng)后進入后反應(yīng)池繼續(xù)進行反應(yīng)；
3)，在后反應(yīng)池的后端加入聚丙烯酰胺助凝劑，助凝后的廢水進入沉淀池進行泥水分離，出水達(dá)標(biāo)后進行排放。本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法進一步為所述的Fe3O4/ Fe2O3固態(tài)非均相催化劑為每升印染廢水中投加20-40g。本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法進一步為所述廢水在進入多相催化氧化流化床反應(yīng)器前采用生化處理，處理前的水質(zhì)為COD 80 mg/L 120mg/L，pH 6 9，色度 100倍，電導(dǎo)率 5000PS/cm。本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法進一步為所述濃度為30%H202的投入量為
0.1-0. 5% (H2O2與污水處理水量的質(zhì)量百分比)；FeSO4的投入量為0. 2-1% (FeSO4與污水處理水量的質(zhì)量百分比)，其中，F(xiàn)eSO4配制為15%的稀溶液。本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法進一步為所述聚丙烯酰胺助凝劑的投加量為
0.OOfO. 002%。(聚丙烯酰胺助凝劑與污水處理水量的質(zhì)量百分比)。本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法進一步為所述步驟I)的反應(yīng)時間為2小時，步驟2)的反應(yīng)時間為2. 5小時。
本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法進一步為所述光照強度為490mW/cm2 ;所述曝氣過程采用空氣曝氣，曝氣量按氣水體積比計為3:1。本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法進一步為所述廢水在多相催化氧化流化床反應(yīng)器中的流化速度不低于40m/h。本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法進一步為所述廢水進水方向與藥劑的進入方向相反。本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法還可為所述多相催化氧化流化床反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有若干加藥管、一穿孔曝氣管、一石英玻璃空心管以及催化劑；其中，所述石英玻璃空心管內(nèi)設(shè)有若干日光燈；所述多相催化氧化流化床反應(yīng)器上端設(shè)有斜板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果 I.本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法主要用于去除廢水中難生物降解的有機物(C0D&)和色度，具有快速、高效的將廢水中的污染物去除，達(dá)到凈化水質(zhì)、降低出水指標(biāo)的特點。2.本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法由于大部分污染物質(zhì)被轉(zhuǎn)化成為二氧化碳和水，部分物質(zhì)直接礦化，產(chǎn)泥量大大減少，而且因為產(chǎn)生的污泥主要為無機物，極易脫水。3.本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法采用多相催化氧化流化床反應(yīng)器處理方法解決了普通產(chǎn)生羥基自由基的Fenton試劑方法對反應(yīng)條件的苛刻要求(反應(yīng)必須在pH為3左右)的問題，在不調(diào)節(jié)pH的情況下調(diào)動產(chǎn)生 0H，且可以減少Fe2+的投加量，與四相催化氧化反應(yīng)器相比，該催化劑為可見光敏感材料，易引發(fā)更多的 0H，實現(xiàn)生化后廢水中難降解C0D&和色度的降低。4.本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法在多相催化氧化流化床反應(yīng)器設(shè)置斜板，可以防止催化劑的流失。


圖I是本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法的工藝流程圖。圖2是本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法采用的多相催化氧化流化床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法采用的Fe3O4/ Fe2O3固態(tài)非均相催化劑的X射線衍射圖。
具體實施例方式請參閱說明書附圖I至附圖3所示，本發(fā)明為一種印染廢水的深度處理方法，其包括如下工藝步驟
I )，將廢水在裝有Fe3O4/ Fe2O3固態(tài)非均相催化劑的多相催化氧化流化床反應(yīng)器中進行反應(yīng)，在反應(yīng)中投入濃度為30%H202作為氧化劑，并投入FeSO4作為均相反應(yīng)催化劑，并進行光照和曝氣；使污水在微電、磁、氣、光綜合場的條件下完成常溫常壓下調(diào)動羥基自由基 0H，在氧化電位高達(dá)2. 80V羥基自由基 OH的強氧化作用及隨之產(chǎn)生的各種活性自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，使廢水中的有機物得以氧化；
2)，廢水經(jīng)反應(yīng)后進入后反應(yīng)池繼續(xù)進行反應(yīng)；3)，在后反應(yīng)池的后端加入聚丙烯酰胺助凝劑，助凝后的廢水進入沉淀池進行泥水分離，出水達(dá)標(biāo)后進行排放。其中，在步驟I)之前，首先需要對廢水進行生化處理，處理后的水質(zhì)為COD 80 mg/L 120mg/L，pH 6 9，色度 10倍，電導(dǎo)率 5000PS/cm。所述步驟I)中，所述的Fe3O4/ Fe2O3固態(tài)非均相催化劑為每升印染廢水中投加
20-40g。所述Fe3O4/ Fe2O3催化劑的制備方法為將Fe3O4在400°C下灼燒2小時后會在Fe3O4的表面包被一層Fe2O3,就形成了 Fe3O4/ Fe2O3催化劑，如附圖3所示，從該物質(zhì)的X射線衍射表征結(jié)果可以看出，該物質(zhì)已經(jīng)形成。進一步的，所述濃度為30%H202的投入量為
0.1-0. 5%o (H2O2與污水處理水量的質(zhì)量百分比);FeS04的投入量為0. 2-1% (FeSO4與污水處理水量的質(zhì)量百分比)。其中，F(xiàn)eSO4具體為配制濃度為15%的稀溶液。所述光照強度為490mff/cm2 ;所述曝氣過程采用空氣曝氣，曝氣量按氣水比計為3:1。 進一步的，所述步驟I)的反應(yīng)時間為2小時。所述廢水在多相催化氧化流化床反應(yīng)器中的流化速度不低于40m/h。當(dāng)進水量較少，達(dá)不到流化速度時，需采取出水部分加壓回流。所述廢水進水方向與藥劑(Fe3O4/ Fe2O3催化劑、30%H202、FeSO4)的進入方向相反，以達(dá)到良好的混合效果。所述多相催化氧化流化床反應(yīng)器I如說明書附圖2所示，其內(nèi)設(shè)有若干加藥管2、一穿孔曝氣管3、一石英玻璃空心管4以及催化劑5。其中，所述石英玻璃空心管4內(nèi)設(shè)有若干日光燈6 ;所述多相催化氧化流化床反應(yīng)器I上端設(shè)有斜板7。上述多相催化氧化流化床反應(yīng)器I的處理過程如下生化出水通過進水管道8進入該反應(yīng)器，在反應(yīng)器中通過加藥管2投入濃度為30% (質(zhì)量比)H202作為氧化劑，通過另一加藥管2投入一定量的FeSO4作為催化劑，并開啟反應(yīng)器中石英玻璃空心管4中的日光燈6，并通過其空氣曝氣用于提供氧氣，其中穿孔曝氣管3位于多相催化氧化反應(yīng)器底部。因Fe3O4/ Fe2O3催化劑5為光敏感材料，在日光燈的照射下有利于激發(fā)更多*011。在微電、磁、氣綜合場條件下完成常溫常壓下調(diào)動羥基自由基 OH的強氧化作用及隨之產(chǎn)生的各種活性自由基(包括 O、 O2和 H2O)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，使廢水中的有機物得以氧化。廢水?dāng)y帶著催化劑在空氣的推動下會不斷上浮，而因反應(yīng)器上端斜板7的阻擋，又會回落至反應(yīng)器，經(jīng)處理的廢水則通過出水管道9進入步驟2)的后反應(yīng)池。在所述步驟2)中，后反應(yīng)池的反應(yīng)時間為2. 5小時。在所述步驟3)中，所述聚丙烯酰胺助凝劑的投加量為0. OOfO. 002%。(聚丙烯酰胺助凝劑與污水處理水量的質(zhì)量百分比)。反應(yīng)完成后Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，F(xiàn)e3+是良好的絮凝齊U，通過絮凝作用進一步產(chǎn)生去除有機物和色度。通過本發(fā)明的印染廢水的深度處理方法處理后的出水水質(zhì)指標(biāo)如下C0D&:60mg/L以下；色度15-30倍。由此可見，印染廢水中的有機物(C0D&)和色度的去除率較高，具有快速、高效的將印染廢水中的難降解有機物去除，達(dá)到國家一級B的排放標(biāo)準(zhǔn)。由于大部分污染物質(zhì)被轉(zhuǎn)化成為二氧化碳和水，部分物質(zhì)直接礦化，因投加的Fe2+比四相催化氧化法少近1/10，產(chǎn)泥量大大減少，而且因為產(chǎn)生的污泥主要是無機物，極易脫水。以上的具體實施方式
僅為本創(chuàng)作的較佳實施例，并不用以限制本創(chuàng)作，凡在本創(chuàng)作的精神及原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本創(chuàng)作的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種印染廢水的深度處理方法，其特征在于包括如下工藝步驟 I )，將廢水在裝有Fe3O4/ Fe2O3固態(tài)非均相催化劑的多相催化氧化流化床反應(yīng)器中進行反應(yīng)，在反應(yīng)中投入濃度為30%H202作為氧化劑，并投入FeSO4作為均相反應(yīng)催化劑，并進行光照和曝氣； 2)，廢水經(jīng)反應(yīng)后進入后反應(yīng)池繼續(xù)進行反應(yīng)； 3)，在后反應(yīng)池的后端加入聚丙烯酰胺助凝劑，助凝后的廢水進入沉淀池進行泥水分離，出水達(dá)標(biāo)后進行排放。
2.如權(quán)利要求I所述的印染廢水的深度處理方法，其特征在于所述的Fe3O4/Fe2O3固態(tài)非均相催化劑為每升印染廢水中投加20-40g。
3.如權(quán)利要求I所述的印染廢水的深度處理方法，其特征在于所述廢水在進入多 相催 化氧化流化床反應(yīng)器前采用生化處理，處理前的水質(zhì)為COD 80 mg/L 120mg/L，pH 6、，色度 100倍，電導(dǎo)率 5000l^S/cm。
4.如權(quán)利要求I所述的印染廢水的深度處理方法，其特征在于所述濃度為30%H202的投入量為0. 1-0. 5%0 (H2O2與污水處理水量的質(zhì)量百分比)；FeS04的投入量為0. 2-1 %0(FeSO4與污水處理水量的質(zhì)量百分比)，其中，F(xiàn)eSO4配制為15%的稀溶液。
5.如權(quán)利要求I所述的印染廢水的深度處理方法，其特征在于所述聚丙烯酰胺助凝劑的投加量為0. OOfO. 002%。(聚丙烯酰胺助凝劑與污水處理水量的質(zhì)量百分比)。
6.如權(quán)利要求I所述的印染廢水的深度處理方法，其特征在于所述步驟I)的反應(yīng)時間為2小時，步驟2)的反應(yīng)時間為2. 5小時。
7.如權(quán)利要求I所述的印染廢水的深度處理方法，其特征在于所述光照強度為4 90mff/cm2 ;所述曝氣過程采用空氣曝氣，曝氣量按氣水體積比計為3:1。
8.如權(quán)利要求I所述的印染廢水的深度處理方法，其特征在于所述廢水在多相催化氧化流化床反應(yīng)器中的流化速度不低于40m/h。
9.如權(quán)利要求I所述的印染廢水的深度處理方法，其特征在于所述廢水進水方向與藥劑的進入方向相反。
10.如權(quán)利要求I所述的印染廢水的深度處理方法，其特征在于所述多相催化氧化流化床反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有若干加藥管、一穿孔曝氣管、一石英玻璃空心管以及催化劑；其中，所述石英玻璃空心管內(nèi)設(shè)有若干日光燈；所述多相催化氧化流化床反應(yīng)器上端設(shè)有斜板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種印染廢水深度處理的方法，包括如下步驟廢水在裝有Fe3O4/Fe2O3固態(tài)非均相催化劑床層的多相催化氧化流化床反應(yīng)器中反應(yīng)，在反應(yīng)中投入H2O2和FeSO4，并進行光照和曝氣，在反應(yīng)器中綜合場條件下完成常溫常壓下調(diào)動羥基自由基·OH，在氧化電位高達(dá)2.80V的羥基自由基·OH的強氧化作用及隨之產(chǎn)生的各種活性自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，使廢水中的有機物得以氧化；廢水經(jīng)反應(yīng)后進入后反應(yīng)池繼續(xù)進行反應(yīng)，在后反應(yīng)池的后端加入聚丙烯酰胺助凝劑，助凝后的廢水進入沉淀池進行泥水分離。本發(fā)明針對印染廢水中難生物降解廢水的水質(zhì)特點所開發(fā)，能有效實現(xiàn)有機物(CODCr)和色度的高效去除。
文檔編號C02F103/30GK102964005SQ20121050530
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者張志峰, 丁靜, 王陽 申請人:紹興縣江濱水處理有限公司