染料废水的处理现状与研究进展

洛阳理工学院毕业设计 论文 I 染料废水的处理现状与研究进展染料废水的处理现状与研究进展 摘 要 我国是世界上的印染大国之一 印染工业较为发达 近年来 随着人们对环 境问题越来越多的重视 怎样解决印染行业给人类带来的威胁也成为热门课题 本文介绍了我国染料废水的特点 污染以及处理现状 在处理上包括膜法的应用 染料脱色 电化学方法的应用等 在总结国内外研究的基础上对处理进行比较 加以归类 并通过工程实例分析它们在实际生产中应用 关键词 染料废水 处理 综合运用 研究 洛阳理工学院毕业设计 论文 II PROCESSING STATUS AND PROGRESS OF THE DYE WASTEWATER ABSTRACT China is one of the big countries of the world s printing and dyeing printing and dyeing industry is more developed in recent years with more and more attention to environmental issues how to solve the printing and dyeing industry the threat posed to humans has become a hot topic This article describes the characteristics of dye wastewater pollution and to deal with the status quo including the application of the membrane dye bleaching electrochemical methods application in handling dealing with on the basis of summing up the research at home and abroad to compare to be classified they are applied in actual production and engineering examples KEY WORDS Dye wastewater Process Synthetically Applied Research 洛阳理工学院毕业设计 论文 III 目 录 前 言 1 第 1 章 染料废水概述 2 1 1 染料行业生产废水特点 2 1 2 染料废水的污染危害 4 第 2 章 染料废水的处理 5 2 1 膜法在染料废水处理中的应用 5 2 2 染料废水的脱色 6 2 3Fenton 试剂在染料废水处理中的应用 8 2 4 电化学法 9 2 4 1 电化学氧化法的基本原理 9 2 4 2 催化铁内电解法 10 2 5 厌氧 好氧工艺 11 第 3 章 应用工程实例 13 第 4 章 染料废水处理的研究进展 17 谢 辞 18 参考文献 19 外文资料翻译 20 洛阳理工学院毕业设计 论文 1 前 言 染料工业是化学工业中环境污染极其严重的产业之一 染料在给人们带来绚 丽多彩和经济效益的同时 也产生了大量的 三废 尤其是要排放大量的废水 每顿染料平均用水在 300 350t 染料废水主要包括染料生产废水和印染工业废 水 染料废水具有组分复杂 色度高 COD 和 BOD 浓度高 悬浮物多 水质及 水量变化大 难降解物质多等特点 是较难处理的工业废水之一 目前 染料主 要是以芳烃和杂环化合物为母体 并带有显色基团和极性基团 结构日趋复杂 性能也越来越稳定 这给印染废水的处理带来了更大困难 染料废水主要来自于染料及染料中间体的生产企业 由印染过程中排放出的 染料 浆料 助剂等组成 随着印染工业的迅猛发展 染料废水已成为水体中几 种最主要的污染源之一 目前世界染料年产量约为 8 9 105t 我国是纺织品 生产和加工大国 纺织品出口额已多年来列居世界首位 每年的染料生产量达 1 5 105t 其中大约 10 15 的染料会直接随废水排入水体中 大多数有机染料 化学稳定性强 具有三致 致癌 致畸 致突变 作用 是典型有毒难降解有机污 染物 此外 废水中的染料能吸收光线 降低水体的透明度 对水生生物 微生 物的生长不利 并且降低了水体的自净能力 同时导致视觉污染 严重破坏水体 土壤及生态环境 直接和间接地危害人类身体健康 在我国 由于染料产量大 生产企业分散 技术落后等原因造成染料工业废水的治理深度和广度都不够 据 统计 2002 年我国染料行业废水年产排量高达 14 亿吨左右 治理率不到 34 治理合格率仅 58 3 有效解决染料废水治理问题是消除印染行业发展瓶颈的关 键所在 目前 染料废水处理常见的解决方法有物理法 化学法 电化学法 生化法 等 本文将对这几种方法进行归纳总结并对其未来的发展趋势进行展望 洛阳理工学院毕业设计 论文 2 第 1 章 染料废水概述 1 1 染料行业生产废水特点 染料 颜料行业以水为溶剂 且分离 精制 水洗 抽滤等工序排出大量的 废水 生产中约有 90 的无机原料和 20 左右的有机原料转移到生产废水中 染 料工业主要废水有 有色含盐的有机物废水 无机盐浓度在 15 25 主要 是氯化钠 少量硫酸钠 氯化钾及其他金属盐类 氯化或溴化废水 含有微酸 微碱的有机废水 含有铜 铅 铬 锰 汞等金属离子的有色废水 含硫的 有机物废水 部分染料中间体生产排放废液见表 1 1 表 1 1 部分染料中间体排放废液成分 废水名 称 pH色度 倍胺基物 mg L 硝基物 mg L 硫化物 mg L 含盐类 COD m g L 甲萘胺 硝化废 水 3 52083 22 00 0 15 0 17 2 0 2 210163 12 000 甲萘胺 还原废 水 9 5150 180361 40061 6 703578 400 0 间羟基 二乙基 苯萘碱 溶分层 母液和 洗液 8 5230 30017 2015 3 19 2 27943 29 000 色酚 AS 抽淋水 洗的母 9 525000 2 6000 246 26012 8 13 5 26270 58 000 洛阳理工学院毕业设计 论文 3 液 色酚 AS 抽淋水 洗的洗 液 1387 6 96 47 1 8 227229 29 200 间苯二 胺精制 废水 9 31000 25 00 323 350 该行业有偶合反应工序 废水中含有 N N 等发色基团 色度都比较高 如碱性玫瑰精红色滤液的色度高达 100 万倍 150 万倍 分散蓝生产废水情况见 表 1 2 表 1 2 分散蓝 SE 2RL 废液污染物成分 项 目 废水名称 COD mg L 色度 倍pH胺基物 mg L 备注 丙酰化废水204359 220 00 7500 80000 43101 110 乙基化母液50312 5421 0 3375 40008 4476 80 乙基化洗液40210 4425 0 2040 25008 56 染料母液19952 1840 0 4000 5000含酸量 8 10 80 11050m3 t 60 m3 t 产品 染料洗液3747 4000400 900含酸量 1 2 4 530m3 t 40 m3 t 产品 染料 颜料生产中产生的高浓度有机废水 COD 高达数十万 mg L 有机磷 达数百到数千 mg L 废水量大 成分复杂 毒性大 色度深 有异味 有机物和 无机盐含量甚高 含盐量达 2 15 并含对微生物有抑制性的中间体 随着 染料品种增多 在结构上环数增加 碳链增长 染色基团各种各样 使得废水的 BOD5 CODCr比值下降 另一方面 染料新的品种都提高了抗光 抗药物 抗化 学氧化等性能 因此 废水变得难以生化处理 洛阳理工学院毕业设计 论文 4 1 2 染料废水的污染危害 染料废水往往含有超过国家排放标准相当数量的油酯状物 并往往含有强烈 生物毒性的物质 这些有毒物质可以分为无机物和有机物 无机有毒物质 以重 金属为代表 如铅 铜 锌 铬等 此外 砷 硒 溴 碘等非金属也有毒 有 机物质主要有酚类化合物 取代苯类化合物等 染料 颜料和中间生产基本原料是苯 萘 蒽 醌类有机物 芳香族化合物 苯环上的氢被卤素 硝基 胺基取代后生成的芳香族卤化物 芳香族硝基化合物 芳香族胺类化合物 联苯等多苯环的取代物 毒性都较大 如苯 甲苯 氯苯 硝基苯 硝基氯苯 胺苯等许多项目在地面水体最高允许浓度的规定内都有明确 限制 染料 颜料行业一些有害有机物质和无机物质对人体的危害见表 1 3 表 1 3 染料废水中某些有害物质对人体的危害 有害物质名称主要危害 汞对人体主要毒害神经系统 使脑部受损 引起四肢麻木 发音困难 听 力减退 心力衰竭 急性肾功能衰弱和严重胃肠损伤 致死量约 10mg kg 体重 50mg kg 体重 酚使人体细胞蛋白发生变性和沉淀 引起高铁血红蛋白症 对黏膜有刺激 有灼痛感 甚至被腐蚀而溃疡 坏死 对神经 肝 肾 胃皆有损害 致死量 2kg 15kg 氰化物与血液细服色素氧化酶中的铁原子结合 引起组织缺氧而致内窒息 还 能造成血管运动神经中枢麻痹 致死量口服氰化钠 0 06g 0 1g 石油类石油中含有 3 4 苯并芘致癌物质 石油对水生生物有直接危害 染料 颜料 医药 化学制剂等企业 每年要生产十几种甚至几十种产品 而且产品制造大部分是间歇性操作 所以精细化工废水具有间歇性排放 水质水 量随时间变化变化较大 给废水处理工程设计 运行管理增加许多困难 第 2 章 染料废水的处理 洛阳理工学院毕业设计 论文 5 2 1 膜法在染料废水处理中的应用 膜技术处理染料废水可将废水分离为浓缩液和透过液 其中浓缩液可用于染 料回收 透过液也可回用 用于染料的生产 这样做既可以实现废水的资源化 使染料不随排水流失 又不会造成水质污染 是清洁生产的重要手段和途径 对 于染料废水的处理 据报道最适宜的膜是荷电超滤膜和纳滤膜 对于采用预处理 膜分离组合工艺来处理印染废水 具体工艺为 物理化学或 生化等方法预处理 纳滤工艺 研究结果发现纳滤膜 NF 70 对 COD 和电导率的 截留率分别为 l00 和 85 得到的纳滤透过液可以回用 预处理的目的是使经 常规处理后的废水在进入膜分离装置之前 达到进水要求 具体如下 SS mg L l SDI 5 浊度 NTU 2 这样做可以确保膜分离装置的正常运行 延长膜分离 装置的使用寿命 其工艺流程图 2 1 图 2 1 试验工艺流程图 在国内张振成等人研究 PW 膜在印染废水处理中的应用 1 废水来源于手套 棉线的染色加工 废水中的污染物主要为直接染料及助剂 工程设计水量为 11m3 d 进水水质和排放标准见表 2 1 表 2 1 进水水质及排放标准 序号12345 名称BOD5CODCrpHSS色度 原水水质500mg L100 1500 mg L 6 9500 mg L500 1000 倍 排放水标准40 mg L180 mg L6 9100 mg L80 倍 本工程有以下特点 水质变化大 COD 范围为 100 1500mg L 色度为 500 1000 倍 有机物含量较高 B C 0 3 属可生化废水 洛阳理工学院毕业设计 论文 6 从开始运行起 PW 装置对 CODCr和色度去除率越来越好 开始时 CODCr去 除率约为 75 色度去除率约为 50 三个月以后 CODCr去除率上升到 85 90 色度去除率上升 75 85 改造后出水 CODCr都稳定在 100mg L 以下 出水色度稳定在 50 倍以下 出水 CODCr和色度都好于国家和地方排放标 准 此外 刘梅红运用纳滤膜技术处理印染废水试验研究 2 表明 纳滤膜技术对 印染废水中 COD 的去除率可达 98 以上 对色度的去除率为 100 当对废水 过程回收率高达 90 时 透过液 C0D 含量仍小于 100mg L 达到国家一级排放 标准 并可回用 2 2染料废水的脱色 如何选择一个技术可行 经济合理的方法将印染 染料废水进行脱色 一直 是废水处理上的一个重要课题 近年来国内外对染料废水的脱色方法进行了大量 研究 但由于含染料废水类别复杂 使治理技术很难实现工业化 所以 如何脱 色成为含染料废水处理的一个难题 国内处理染料废水普遍以生物法为主 同时辅 以化学法 但脱色及 COD 去除效果差 出水难以稳定达到国家规定的排放标准 所 以我们目前是采用物化法脱色 有关印染废水的物化法脱色研究 国内外已尝试过 多种方法 包括离子交换 臭氧氧化 吸附法 膜分离法 电解法和混凝法等 近年来 利用粉煤灰的混凝 吸附作用处理印染废水 因其 COD 去除率基本 在 85 以上 色度去除率高于 95 而在国内得到了普遍的重视 该法具有污染物 去除效果好 费用低 占地少和易于工业化等特点 很适合中小型纺织印染厂家 阎存仙等粉煤灰对染料废水的脱色研究 3 在加灰质量浓度为 0 04 0 08g mL 震荡吸附时间为 3h pH 值为 2 10 废水质量浓度为 10 600mg L 时 粉煤灰对单体直接染料具有良好的脱色效果 脱色率为 91 99 且能够去除大量的 COD 张竹青 4 粉煤灰对活性染料 活性艳红 X 3B 和活性艳红 X 8B 的脱色效果 结果表明 粉煤灰的最佳粒度为 0 125mm pH 值为 5 10 最佳质量浓度为 0 18mg L 对 100mg L 活性艳红 X 3B 和活性艳红 X 8B 的脱色效果最佳振荡吸附时间为 20min 对 200mg L 活性 洛阳理工学院毕业设计 论文 7 艳红 X 8B 脱色的最佳振荡吸附时间为 30min 200mg L 活性艳红 X 3B 溶液 随振荡吸附时间的增加 脱色率逐渐增大 160min 时脱色率达到最大值 此外温 度对活性染料吸附性能也有一定的影响 除粉煤灰的吸附外蒋宝南等对染料废水脱色处理的研究 5 将高效脱色剂与 聚合氯化铝 PAC 2和助凝剂聚丙烯酰胺 PAM 3配合使用 处理印染废水 通过试验 寻求出染料废水处理的最佳条件 注 1 高效脱色剂主要适用于高色度 高浓度的某些染料中间体生产工艺废 水的处理 尤其适用于活性 酸性 直接等染料生产工艺废水的处理 也可以用于 纺织印染 漂染等行业的废水处理 它具有良好的脱色 降低 COD 去除悬浮物等多 种功能 2 聚合氯化铝是一种性能优良的普适性强的无机高分子混凝剂 其除浊 脱色性 能优越 处理后水的 pH 改变小 絮体粗大 沉降快 在工业水处理中得到了广泛推广 3 聚丙烯酰胺是一种线型水溶性高分子 是水溶性高分子化合物中应用最为广泛 的品种之一 PAM 及其衍生物可以用作高效的絮凝剂 增稠剂 纸张增强剂以及 液体的减阻剂 广泛应用于水处理 造纸 石油 煤炭 矿冶 地质 轻纺 建筑 等工业部门 实验在不同时间段分别取 3 次 500mL 的污水进行试验 而所取得水水质的色度 在 80 200 倍之间 COD 浓度在 300 800 mg L 之间变化 将 pH 值调节在 7 5 8 5 之间 然后再进行一系列药剂的增加 使得印染废水脱色率达到 92 以上 COD 的 去除率也达 60 左右 结果如表 2 2 所示 表 2 2 印染废水处理试验结果 水样序号p H 值脱色剂的 投加量 mL PA 的加 入量 mL 处理后色 度 处理后 COD mg L 色度去除 率 COD 去 除率 18 01 31 510215792 559 7 28 51 01 413413693 761 4 38 01 51 616818093 060 5 洛阳理工学院毕业设计 论文 8 在 500mL 印染废水中 当废水酸碱度在 7 5 8 5 之间 聚合氯化铝 PAC 的用量 在 1 0 1 75mL 之间 高效脱色剂的用量在 1 0 1 5 mL 之间时 废水脱色效果最好 2 3Fenton 试剂在染料废水处理中的应用 Fenton 试剂是亚铁离子和过氧化氢的组合 是一种强氧化剂 1881 年由 Fenton 首次提出并因此而命名 在国内 徐向荣等 6 Fenton 试剂与染料废液的 反应 并证明了 Fenton UV 两者具有协同效应 陆文明 7 模拟活性染料废水和 实际活性染料废水的处理 脱色和 CODCr去除率均很好 崔淑兰等 8 与双氧水 氧化法处理染料废水 Fenton 试剂用于废水中的处理 其主要的原理是利用亚铁离子作为过氧化氢 的催化剂 反应过程中产生大量的羟基自由基 Hydroxyl Free Radical OH 从 而降解废水中的有机污染物 使 Fenton 试剂成为一种有效的废水处理方法 其氧 化机理如下 在含有 Fe2 离子的酸性溶液中投加 H2O2时会发生下列反应 Fe2 H2O2 Fe3 OH HO 1 Fe3 H2O2 Fe2 HO2 H 2 式 1 中是快速反应 尽管反应速率会由于条件不同而产生一些差异 但 H2O2的消耗是很快的 式 2 中 Fe3 被还原为 Fe2 又迅速与 H2O2反应 生成羟 基自由基 Fe2 在反应中起激发及传递作用 使链反应能持续进行 直至 H2O2消 耗尽 整个体系的反应十分复杂 反应过程的平衡关系可用下列简化关系表示 K 22 2 3 OHFe OHOHFe 式中 K 反应平衡常数 由上式可看出 羟基自由基的浓度与 Fe2 H2O2 成正比 与 Fe3 OH 浓度 成反比 洛阳理工学院毕业设计 论文 9 2 4 电化学法 2 4 1 电化学氧化法的基本原理 电化学法处理染料废水 主要是利用电解氧化 电解还原 电解絮凝或电解 上浮等 在电极材料的作用下 产生羟基自由基等活性基团 来破坏染料分子的 结构 从而实现脱色并降低废水中主要污染物的浓度 电化学氧化分为直接电化学氧化法和间接电化学氧化法 直接电化学氧化法 是通过阳极直接氧化 有机污染物在阳极表面被氧化 转化为毒性较小的物质或 易生物降解的物质 甚至直接将有机物无机化 达到去除污染物的目的 间接电 化学氧化法是利用电解过程中产生的强氧化物质 如羟基自由基等 氧化废水中 的有机物 使污染物彻底降解 电化学还原是通过阴极还原来处理污染物 分为阴极直接还原和阴极间接还 原 直接还原如高毒性的 Cr6 可以在阴极接受电子还原为 Cr3 或者是 Cr2 从 而极大的降低了毒性 有些金属离子的阴极还原 还可以回收有用金属物质 变 废为宝 阴极间接还原是利用电解过程中产生的还原性物质 将污染物还原去除 如 Cr6 被直接还原为 Cr2 SO2被 Cr2 间接还原为单质硫 电絮凝是在外电场的作用下 利用可溶性的阳极 金属铁或金属铝 产生水溶 性的阳离子 然后再聚合成一系列络合物 形成絮凝剂 在废水中吸附悬浮物或 胶粒 从而起到絮凝作用 如金属铁在阳极氧化为 Fe2 和 Fe3 水解后生成 Fe OH 2和 Fe OH 3絮体 然后作为絮凝剂对废水中污染物进行吸附 沉淀去除 电气浮也是在外电场作用下 废水和其他一些物质被电解 在阳极或是阴极 上产生氧气或氢气 氧气或氢气在水中以气泡形式上浮 这些气泡具有很好的黏 附性能 电解过程中产生的胶粒或是悬浮物能够黏附在气泡上 随气泡一起上浮 到水面 达到去除的目的 电解絮凝和气浮过程的机理复杂 以金属铁为阳极 阴极采用惰性材料 电极反应为 阳极 氧化 Fe 2e Fe2 Fe 3e Fe3 阴极 还原 2H2O 2e H2 2OH 洛阳理工学院毕业设计 论文 10 总电极反应 Fe 2H2O Fe OH 2 H2 Fe 10H2O O2 4Fe OH 3 4H2 2 4 2 催化铁内电解法 铁碳微电解法处理废水优点 处理有毒 难降解的有机污染物 现有技术中 较为有效的是铁碳还原法工艺 微电解处理农药废水操作简单 效果显著 投资 省 运行费用少 用于染料废水前处理具有广阔的前景 为了克服铁碳法缺点 在铁内电解反应器中加入一定量的催化剂铜 扩 大 了两极之间的电位差 使电化学反应的效率进一步提高 这样就有更多种类的重 金属及有机污染物能在电极上得到还原 在反应中生成的 Fe2 有较强的还原能力 也能帮助还原污染物 使部分难降解的环状有机物环裂解 生成相对易降解的开 环有机物 从而改善废水的可生化性 在 pH 值为 8 0 8 5 时产生具有较强絮 凝作用的 Fe OH 3沉淀 将污水中的悬浮固体和胶体等凝聚沉淀 同时吸附大量 可溶性有机污染物一起沉淀 使污水得到净化 催化铁内电解法预处理废水无需曝气 既节约了能源 又减少了铁与水中溶 解氧的反应 铁的损耗量大为降低 适用 pH 范围广 从酸性废水到碱性废水 pH 值小于 9 5 都有很好的处理效果 工艺操作简便 运行费用低廉 周荣丰等 9 铁内电解法对浙江某地区的印染废水进行预处理 有效去除了 对生物有抑制的有机物 为后续的生化处理创造了有利条件 CODcr 去除率达到 85 过去难以解决的色度问题也得到了有效解决 可去除废水色度 90 以上 近 40d 的连续流试验证明 内电解 生化工艺具有处理效果好 出水水质稳定 工艺设备简 操作管理方便 能耗低等特点 是处理印 染废水的有效方法之一 用催化铁内电解 生化法处理印染废水有以下优点 工艺设备简单 电 耗省 无需曝气 催化铁内电解是较为理想的生化处理的预处理工艺 催化铁 内电解法对色度的去除效果甚佳 有色废水经预处理后色度大大降低 去除率可 达 90 以上 出水色度符合国家标准 对废水中有机物的去除也有一定效果 预 处理的 CODcr 去除率可达 30 预处理段可以大大改善废水的可生化性 某 污水厂的印染工业废水经过预处理再经生物处理后 CODcr 的去除率为 85 洛阳理工学院毕业设计 论文 11 铁盐的存在大大改善了活性污泥的沉降性能及生物膜的附着性能 对生化工艺有 利 从上述研究的成果来看 催化铁内电解对处理难降解的工业废水的预处理效 果明显 催化内电解作为一种高效 经济的处理手段正在被重视 2 4厌氧 好氧工艺 生物处理法分为好氧法和厌氧法 好氧法处理效率高 速度快 比较经济 是废水处理的主要方法 厌氧法因代谢速度慢 停留时间长 容器体积大 影 响因素多 造价高等不利因素 一般用于有机污泥或浓度特高的废水处理 实践 表明 传统的生物学废水处理厂并不能对纺织 印染废水中的有机染料起到有效 的降解作用 但近年来 一些研究表明 好氧法和厌氧法由于能够优势互补 当 它们同时应用 许多不能或难以好氧生物氧化的有机染料 在不同程度上是能够 部分厌氧降解的 D Brown 10 料在厌氧环境下的初级生物降解 他选用了不同结构的 22 种常 用染料进行实验 依次分析了不同结构染料的生物降解程度 得出结论是除了一 种酸性绿 80 染料外 所有受试的染料均发生 50 以上的脱色 因此可以认为环 境中的染料的去除是从厌氧开始的 Kemper 等 11 料废水比较了其厌氧预处理 好氧处理与单独的好氧处理 发现偶氮染料的脱色主要发生在厌氧阶段 而进 一步降解主要发生在好氧阶段 厌氧预处理增加了好氧阶段的可生化降解性 闫 庆松等 12 水的研究过程中 也采用了厌氧 好氧工艺 取得了很好的效果 废 水主要来源是重氮化和偶合工艺冲洗水 压滤工艺的母液 水洗液 厌氧采用 UASB 工艺 中温消化 停留时间 48h COD 去除率可达 55 出水 BOD COD 值由 0 1 提高到 0 42 系统内形成颗粒污泥 其沉降性能良好 好氧段采用接 触氧化法 经驯化后 污泥对废水的降解能力逐步提高 经研究得出偶氮染料 的脱色主要发生在厌氧阶段 厌氧段在去除 COD 色度及提高 BOD5 COD 值有 独特的作用 有着广泛的应用前景 洛阳理工学院毕业设计 论文 12 第 3 章 应用工程实例 通过概述 可以看到 现如今 随着政府及企业对环境保护及资源循环利用 的重视 染料废水的处理工艺有了很快速的发展 处理方法也变得越来越多 如 果应用到工程实例当中 不可能使用某一简单的处理方法 我们往往要考虑到处 理效果 处理时间以及工程造价等问题 因此 综合性的处理方法在工程中较为 常见 下面本文就以东北某印染厂的处理方法为例 作出简要分析 该公司的染料废水主要来源于染料压滤 板框压滤机和反应设备的清洗等工 序 废水产生量为 2790m3 a 主要污染物为化学需氧量 色度 悬浮物 pH 值 等 生活污水来自员工食堂和卫生间等 产生量为 336 m3 a 主要污染物为化学 需氧量 悬浮物 氨氮和生化需氧量等 这些废水均排人污水处理站 处理达标 后排放 处理前水质情况和排放标准见表 3 1 表 3 1 染料废水处理前水质情况和排放标准 污染物名称处理前水质辽宁省污水 综合排放标准 监测方法 化学需氧量8360 8500mg L50mg LGB11914 86 重铬酸钾法 悬浮物162 188mg L20mg LGB11901 89 重量法 色度40000 倍30 倍GB11903 89 稀释倍数法 pH 值5 66 5 806 9GB6920 86 玻 璃电极法 废水处理工艺原理 该公司采用中和 电解 H O 生物接触氧化法 活性炭吸 附的处理工艺处理其生产及生活废水 废水处理设施设计处理能力为 20t d 污 水处理工艺流程详见图 3 1 洛阳理工学院毕业设计 论文 13 图 3 1 污水处理工艺流程图 废水的收集和水量调节 公司将生产缩合类染料的酸性废水与生产偶氮类染 料的碱性废水分别引入单独设置的酸性废水调节储罐和碱性废水调节储罐内 均 和水质 水量 洛阳理工学院毕业设计 论文 14 中和反应池 用水泵将酸性废水与碱性废水按一定比例打入该池 进入中和 反应池的酸碱废水经过搅拌机的搅拌混合 必要时外加酸或碱 将废水的 pH 值 调节在 6 0 6 5 之间 絮凝沉淀池 向废水中投加高效絮凝脱色剂 9801 及聚合氯化铝 经搅拌产生 悬浮物 静置 3 4 h 使其沉淀 预曝气池 将沉淀后的上清液通过水泵打人预曝气池 废水在此处曝气 6 7h 电解处理工艺 预曝气池的废水自然进入电解池 电解池阴阳极均采用铁板 通直流电进行电解 电解过程中 H2O 电解成初态的 H2和 O2 还原氧化废水中 的高分子有机物 使部分高分子有机物断链生成小分子有机物 同时 Fe 失去电 子变为 Fe2 与水中的 OH 生成络合物 起到絮凝剂的作用 絮凝废水中的细小 悬浮物 吸附在 H2和 O2上 浮至水面形成浮渣 H O 生化处理工艺 电解池出水进入沉淀池 经过沉淀后 进入两段 H O 生化池进行水解酸化 好氧生化反应 在此段中引入生活污水 以提高废水的可 生化性 补充废水生化反应所需的氮 磷营养 将废水中的有机物转化为 CO2和 H2O 两段式 H O 工艺中水的停留时间为 32 h 即每段 H O 反应时间均为 16h 其中水解酸化阶段 H 段 和好氧阶段 O 段 反应时间相等 各为 8 h 生物接触氧化池 H O 生化池出水进入沉淀池 上清液进人两级生物接触氧 化池 进行更长时间和更加充分的好氧生物反应 该过程废水停留时间为 12 h 生物接触氧化池的出水流入絮凝沉淀池中 加入絮凝剂 9801 和助凝剂 反应生 成的悬浮物絮凝形成较大的矾花 在絮凝沉淀池内进行固液分离 废水深度处理工艺 絮凝沉淀池出水泵入滤池内 先经过石英砂过滤水中细 小的悬浮物 再经滤池内的活性炭过滤 进一步吸附水中残留的有机物 然后 排放 污泥处置 电解池悬浮渣及各沉淀池污泥排入污泥浓缩池中 进行浓缩 再 经于化脱水后定期处置 渗滤水返回碱性废水调节储罐重新处理 该废水处理装置总投资人民币 150 万元 总装机容量 l2kw 经废水处理装置 处理后 废水中污染物的浓度均有显著下降 悬浮物 色度的单次值 pH 值 检出范围均低于 DB21 1627 2008 辽宁省污水综合排放标准 中直接排放的水 污染物最高排放浓度 化学需氧量 悬浮物 色度 3 项污染物的去除率分别为 洛阳理工学院毕业设计 论文 15 94 92 96 73 和 99 8 采用中和 电解 H O 生物接触氧化法 活性炭吸附的工艺处理染料废水 具 有投资少 处理效果好 运行费用低 抗水质变化冲击能力强 操作简便等特点 废水经处理后完全达到 DB21 1627 2008 辽宁省污水综合排放标准 中的直接 排放的水污染物最高排放浓度 现场监测验收 这套废水处理设施 对染料废水 处理效果明显 具有一定的推广应用价值 13 洛阳理工学院毕业设计论文 16 第 4 章 染料废水处理的研究进展 国内外对有机染料废水的处理方法虽然很多 但各种方法都存在自身的局限 性 不是处理效果欠佳 就是运行成本过高 或是对废水的处理有选择性 物化 处理法都是利用化学试剂或电能对染料废水进行处理 存在着对有机物的去除效 率不高 对染料的选择性强 处理费用高 运行不经济 产生大量难处理的污泥 容易导致二次污染等缺点 推广应用受到很大限制 生物处理法是当今广泛使用 的染料废水处理方法 具有操作过程简单 运行费用低廉 不会产生二次污染 对环境友好等优势 在染料废水的处理中越来越受到重视 但由于染料废水可生 化性较差 单一运用生物法己不能满足工业实际的需要 而且传统的生物处理法 大多是利用微生物对有机物的生物吸附及生物降解作用 反应过程过于缓慢 对 染料废水的处理周期过长 处理效率低下 此外 利用生物法处理染料废水时 由于微生物对 pH 值 营养物质 温度等条件有一定的要求 难以适应染料废水 染料种类多 水质波动大 毒性高的特点 同时还存在占地面积大 管理复杂 对色度和 COD 去除率低 废水达标难度较大的缺点 还有待做大量的深入研究 工作 因而 染料废水处理技术的主要发展方向是 立足于生产实际 针对染料 废水的水质特点 结合微生物与物理化学处理技术 研究开发低毒 低能耗 高 效 不产生二次污染的水处理技术 特别是电 光 磁 声 生物氧化 无毒药 剂氧化等各种方法进行合理联用的新型水处理技术 如微生物的高效化及固定化 等生物强化技术 各种生化技术 根据具体条件和相关要求 对各种有效的处理 方法进行优选 不断提高处理效率 优先利用自然界中丰富的再生资源 比如太 阳光 微生物等 降低染料废水的处理成本 洛阳理工学院毕业设计论文 17 谢 辞 非常感谢李月红老师指引我的论文的写作的方向和架构 并对本论文初稿进 行认真批阅 指正出其中误谬之处 使我有了思考的方向 谨向李老师表示崇高的敬意和衷心的感谢 谢谢李老师在我撰写论文的过程 中给与我的极大地帮助 还有 要感谢在大学期间所有传授我知识的老师 是你们的悉心教导使我有 了良好的专业课知识 这也是论文得以完成的基础 感谢所有给我帮助的老师和同学 谢谢你们 通过此次的论文 我学到了很多知识 跨越了传统方式下的教与学的体制束 缚 在论文的写作过程中 通过查资料和搜集有关的文献 培养了自学能力和动 手能力 并且由原先的被动的接受知识转换为主动的寻求知识 这可以说是学习 方法上的一个很大的突破 在以往的传统的学习模式下 我可能会记住很多的书 本知识 但是通过毕业论文 我学会了如何将学到的知识转化为自己的东西 学 会了怎么更好的处理知识和实践相结合的问题 在论文的写作过程中也学到了做任何事情所要有的态度和心态 首先做学问 要一丝不苟 对于发展过程中出现的任何问题和偏差都不要轻视 要通过正确的 途径去解决 在做事情的过程中要有耐心和毅力 不要一遇到困难就打退堂鼓 只要坚持下去就可以找到思路去解决问题的 而且要学会与人合作 这样做起事 情来就可以事半功倍 总之 此次论文的写作过程 我收获了很多 即为大学三年划上了一个完美 的句号 也为将来的人生之路做了一个很好的铺垫 再次感谢我的大学和所有帮助过我并给我鼓励的老师 同学和朋友 谢谢你 们 洛阳理工学院毕业设计论文 18 参考文献 1 张振成 夏震荣等 PW膜在印染废水处理中的应用 水处理技术 2000 26 3 172 174 2 刘梅红 纳滤膜技术处理印染废水试验研究 水处理技术 2002 28 1 42 44 3 阎存仙 周红等 粉煤灰对染料废水的脱色研究 环境污染与防治 2000 22 5 3 5 4 张竹青 粉煤灰对活性染料的脱色效果 吉林农业大学学报 2003 25 4 416 418 5 蒋宝南 对染料废水脱色处理的研究 环境研究与监测 2006 19 4 10 12 6 徐向荣 王文华等 Fenton试剂与染料溶液的反应 环境科学 1999 20 3 72 74 7 陆文明 H2O2 Fe2 光催化氧化法去除活性染料废水色度的研究 浙江树人大学 学报 2001 1 4 65 67 8 崔淑兰 王峰云 铁屑 双氧水氧化法处理染料废水 环境保护 1990 12 10 9 周荣丰 肖华等 催化铁内电解 生化法处理印染废水 环境科学研究 2005 18 2 74 77 10 Brown D Laboureur P The degradation of dyestuffspart I Pri mary biodegradation under anaerobic conditions Chemosphere 1983 3 11 Loyd C Kemper et al Anaerobic aerobic treatment of a textile dye wastewater Hazard Ind Wastes 1992 24 12 国庆松 厌氧 好氧 煤渣吸附处理偶氮染料废水的研究 工业水处理 2000 7 13 张慧娟 染料废水处理工艺剖析 皮革与化工 2010 27 2 34 37 洛阳理工学院毕业设计论文 19 外文资料翻译 Application of Decoloration Coagulant On Treating Dyestuff Wastewater Wang Dong Li Environmental Protection Bureau of Wuqiang County Wuqiang 053300 China With the development of our industry especially the international market in recent years of China dyes growth in demand for the rapid development of China s dyestuff industry dye industrial wastewater discharge has increased substantially This phenomenon is particularly prominent in Wuqiang County Wuqiang County has now become densely County of Hebei Province Chemical located in Fuyang River Basin Governance dye industrial wastewater to the county s environmental protection work 1 The sources and characteristics of a dye wastewater The wastewater from dyes and intermediates industry the loss of material by the crystallization mother liquor a variety of products and intermediates in the production process equipment and floor washing water composition Varieties yield small the Wuqiang dye industry all of the intermittent operation of the wastewater intermittent emissions water quality quantity range a longer production process the product yield is low the complexity of the wastewater component high concentrations C0D 1 000 10 000mg L chroma 500 10 million times high content of organic components in the wastewater mainly for aromatic hydrocarbons and heterocyclic compounds anilines and with color groups and the polarity groups contains more raw materials and by products as well as acid alkali of NaCl Na2SO4 Na2S and other inorganic salts Dye wastewater processing difficulty is high COD First the formation of the main component of the COD as aniline aromatic hydrocarbons phenols organic nature poor biodegradability two color high complex components COD removal and decolorization associated but the bleaching is difficult 2 Coagulation Method The coagulation method is to add certain substances to the wastewater originally soluble in the wastewater was fine state difficult to sedimentation filtration of pollutants through the role of physics or chemistry then assembled into larger particles in order to facilitate the separation method Dye wastewater treatment methods Physical adsorption membrane separation ultrasonic vibration gas law The chemical methods include coagulation ozonation wet air oxidation incineration Electrochemical point coagulation electrical float electro oxidation micro electrolysis Photochemical oxidation of photoexcited oxidation photocatalytic oxidation method Which coagulation method because of the advantages of fixed investment and low operating costs simple operation wide adaptation better become an important means of dye industrial wastewater treatment in the county In particular according to the wastewater nature in combination with other means to achieve good results especially for wastewater treatment of the grass roots small and medium sized enterprises In the county especially combined with a successful model of adsorption micro electrolysis 3 Coagulation for treatment mechanism Coagulant by adding dye wastewater coagulant in water hydrolysis polymerization chemical reactions generated by hydrolysis of polymers to generate static in driving bridge intergranular adhesion volume sweep and other particles in the water thick coagulation body and then removed by precipitation The above effects may also have a role in the 洛阳理工学院毕业设计论文 20 different conditions may be the dominant factor Dye wastewater in the chromophore through the complicated process to complete decolorization Coagulation method the key lies in the choice of coagulant Dosing less easy operation and management can achieve the best results is to select the coagulant principle 4 commonly used coagulant Coagulant used in the dye wastewater treatment divided into inorganic coagulants and organic coagulant 4 1 inorganic coagulant In the practical application of inorganic coagulant iron salts aluminum salts magnesium salts with ot