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[摘要]利用“微波無(wú)極紫外光催化氧化+活性炭吸附催化氧化”技術(shù)對(duì)印染廢水進(jìn)行深度處理并回用,經(jīng)過(guò)8個(gè)月的連續(xù)運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)廢水脫色率達(dá)95%以上,COD去除率達(dá)90%,回用水達(dá)到車(chē)間回用生產(chǎn)要求,回用水與新鮮水用于印染后,兩者之間無(wú)明顯差異。

印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶(hù),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)印染廢水每天排放量為3.0×106～4.0×106m3[1]。印染行業(yè)廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn),屬難處理的工業(yè)廢水,而且,隨著不斷出現(xiàn)的新的化學(xué)漿料、染化料和整理劑的采用,極大地改變了印染廢水的性質(zhì),大大增加了處理難度。

目前,我國(guó)印染廢水處理普遍采用物化+生化處理工藝,要求其出水水質(zhì)達(dá)到GB4287—1992《紡織染整業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),但一般難以達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)[2]。國(guó)內(nèi)企業(yè)大多致力于混合廢水集中處理,而對(duì)于以回收有用污染物質(zhì)和以資源化利用為目的的綜合治理相對(duì)較少,這樣不僅使綜合廢水處理量加大,處理成本增加,且增加了處理難度,往往不能保證對(duì)綜合廢水的處理效果,真正實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,所以研究和開(kāi)發(fā)新的技術(shù)迫在眉睫。

光催化氧化技術(shù)具有氧化徹底、脫色速度快、無(wú)二次污染等特點(diǎn)[3],特別適合廢水的深度處理,實(shí)現(xiàn)廢水的回用;微波等離子體氧化技術(shù)利用微波激發(fā)廉價(jià)的易耗放電材料,同時(shí)綜合利用放電產(chǎn)生的副產(chǎn)物充分迅速有效去除有機(jī)物,具有運(yùn)行費(fèi)用低廉、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。為此本實(shí)驗(yàn)以新型高效物化組合技術(shù)與設(shè)備對(duì)印染終端廢水進(jìn)行深度處理,并進(jìn)行了回用實(shí)驗(yàn)。

1·印染廢水水質(zhì)水量

上海市滬邦印染廠位于上海浦東保稅區(qū),主要印染各種材料的布料。生產(chǎn)所用染料多為活性染料。其平洗機(jī)產(chǎn)生大量的高溫高色度的印染廢水,每條生產(chǎn)線排放漂染廢水約7.5 m3/h。且水質(zhì)變化較大:COD為200~800 mg/L、色度為200~4 000倍、SS約為45 mg/L,pH 6.5~8.5,水溫70~80℃,經(jīng)深度處理后出水要求達(dá)到車(chē)間用水標(biāo)準(zhǔn),COD<50 mg/L、色度<20倍、SS<5 mg/L、pH 6.5~8.5。

2·廢水處理工藝

該公司印染廢水水質(zhì)具有高溫、高色度、高COD的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的印染廢水一般采用厭氧—好氧處理,但該印染廢水溫度高,不能采用生化方法處理,只能利用物化方法處理。傳統(tǒng)的物化處理方法中活性炭吸附處理成本高,再生困難;膜分離技術(shù)一次性投資大,技術(shù)難度大,膜系統(tǒng)清洗困難,反沖洗需要的水量很大。且由于該企業(yè)對(duì)回用水質(zhì)要求比較高,單一的處理工藝一般很難使廢水達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)要求。為此,筆者在光化學(xué)脫色回用技術(shù)基礎(chǔ)上推出“微波無(wú)極紫外光催化氧化+活性炭吸附催化氧化”回用處理工藝處理該廢水,該工藝路線主要由3部分組成:砂濾、無(wú)極紫外光催化氧化、微波等離子體強(qiáng)化活性炭吸附催化氧化組成,其中砂濾主要除去懸浮物,無(wú)極紫外光催化氧化、活性炭吸附催化氧化相互組合以保證廢水深度處理而達(dá)到回用要求。

由圖1可見(jiàn),在該工藝中印染終端廢水經(jīng)過(guò)砂濾池去除大部分懸浮物質(zhì),砂濾出水被引入微波無(wú)極紫外光催化氧化反應(yīng)器,在微波激發(fā)下產(chǎn)生UV光,空氣在UV光的強(qiáng)烈催化作用下,產(chǎn)生臭氧,臭氧與水中污染物發(fā)生劇烈的化學(xué)氧化反應(yīng),使長(zhǎng)鏈大分子或含有苯環(huán)、偶氮結(jié)構(gòu)的難降解污染物發(fā)生斷鏈、開(kāi)環(huán),使之部分或完全分解,破壞染料分子的發(fā)色基團(tuán)使其脫色,當(dāng)廢水中污染物濃度較高時(shí),可通過(guò)射流泵向光催化氧化反應(yīng)器中泵入O3,以彌補(bǔ)反應(yīng)器中O3劑量的不足。光催化氧化反應(yīng)器可以確保廢水的色度達(dá)到回用要求,同時(shí)可去除一定的COD。光催化氧化反應(yīng)器中是否加入氧化劑、無(wú)極紫外光源開(kāi)啟多長(zhǎng)時(shí)間均取決于廢水的水質(zhì)情況。