張穗生1， 陳 剛2， 王金泉2
(1.廣東省機械設備成套局，廣東廣州　510030；2.廣東正本水處理有限公司，廣東廣州510030)

　　摘　要： 混合微電解工藝處理印染廢水的現(xiàn)場試驗結果表明，這種動態(tài)微電解克服了傳統(tǒng)微電解工藝的缺點，不僅提高了對COD的處理效果，而且可以減少設備需求。?
　　關鍵詞：印染廢水；微電解；機械攪動式?
　　中圖分類號：X703
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2002)05-0077-03

　　印染廢水中所含的漿料、染料、助劑以及染料與織物的反應物往往是難生物降解物質(zhì)，在處理印染廢水時需先將這些物質(zhì)分離、去除，再進行生化處理。常規(guī)的預處理是投加混凝劑( 如FeSO₄、AlCl₃等)，蘇玉萍等人^［1］的研究表明常規(guī)投藥需要的混凝劑用量 較大(如FeSO₄的適宜投量為750～950mg/L)，這樣會導致廢水的處理費用提高，實際運行 時將產(chǎn)生大量的泥渣，出水會變黃(投加FeSO₄)。?
　　最近，用混合微電解工藝在廣東某印染廠廢水處理的現(xiàn)場試驗中取得了很好的效果。
　　微電解去除印染廢水中污染物的主要作用機理為：
　?、?絡合、混凝作用，微電解反應連續(xù)釋放的Fe²⁺成為絡合劑和高效混凝劑；
　?、?還原作用，微電解產(chǎn)生的新生態(tài)氫使某些染料的顯色基團脫色；
　　③ 氧化作用，微電解產(chǎn)生一定量的新生態(tài)氧具有很強的氧化性，可氧化一部分無機物和有機物。?

1 　現(xiàn)場試驗

1.1 工藝流程
　　 在以往的微電解應用中，大多數(shù)都將微電解工藝設計為固定床形式(類似石英砂過濾)，讓廢水穿過靜止的微電解鐵屑層，在此過程中發(fā)生微電解反應，但實際運行中發(fā)現(xiàn)這樣的設計存在下述兩個問題：?
　?、?運行一段時間后微電解工藝效率下降，這是由于鐵屑的表面出現(xiàn)了惰性層而阻止了微電解反應的繼續(xù)進行；?
　?、?由于印染廢水中存在織物纖維，易被微電解鐵屑層攔截而致堵塞。?
　　針對傳統(tǒng)微電解反應器的缺點，將微電解反應器設計為機械攪動式，這樣既可破壞鐵屑表面的惰性層，又可避免纖維堵塞。此外，強烈的攪動加快了反應速度，可以加速產(chǎn)生Fe²⁺。部分廢水通過微電解反應后，與原水直接混合能得到很好的處理效果，稱這樣的工藝為混合微電解技術，并將微電解反應的出水與原水混合時的體積比稱作混合比。
　　混合微電解工藝流程如圖1所示。

　　廢水由集水池經(jīng)水泵提升后分成兩部分，第一部分進入微電解反應器，其流量可通過流量計控制；第二部分進入混合池，與微電解出水混合后再沉淀，其流量也通過流量計控制。第一部分廢水在進入微電解反應器前，先加酸調(diào)節(jié)廢水的pH值為3左右。微電解反應器的出水在與第二部分廢水混合時，需視廢水的pH值情況加入少量的石灰，調(diào)節(jié)出水的pH值為8～9，在此pH值范圍的沉淀狀況較好。沉淀后的上清液由上部排出，污泥則沉于池底，再經(jīng)排泥管定期排出。
1.2 試驗內(nèi)容
　　2000年6月在廣東某印染廠的廢水處理站進行了現(xiàn)場試驗。該印染廠所用的染料絕大部分為活性染料，根據(jù)當?shù)丨h(huán)保部門的監(jiān)測結果，廢水中COD≤550mg/L，BOD₅≤150mg/L，色度≤200倍，pH值為10～11。另外，廢水中SS含量很低，這是由于漂洗用水為 軟化水，漂洗過程很少有懸浮物進入。因執(zhí)行《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》(GB4287—92)一級標準(COD≤100mg/L，BOD₅≤25 mg/L，色度≤40倍)，故應控制的主要污染指標是COD和色度。?
　　現(xiàn)場試驗的設計流量為30L/h，每天從上午9點至下午6點連續(xù)運行，試驗內(nèi)容包括：?
　?、?考察該工藝在連續(xù)運行情況下處理印染廢水的有效性；
　?、?獲得合適的混合比；?
　?、?微電解處理出水的生化處理效果(主要為COD的去除)。
　　試驗設備主要有：
　　折板式加酸混合槽，體積為10L，停留時間為10～15min；
　　微電解反應器，尺寸為300mm×500mm，反應料厚為300mm，停留時間為0.5h；
　　折板式混合槽，體積為10L，停留時間為10～15min；
　　沉淀槽，豎流式沉淀池為500mm×800mm，停留時間為3.8h；
　　曝氣沉淀槽，尺寸為50mm×800mm(與豎流式沉淀池結構類似，中心曝氣筒尺寸為300mm×700mm)，總停留時間為3.8h。
　　上述設備均采用PVC材料焊接而成。
1.3 試驗過程
　　現(xiàn)場試驗連續(xù)進行4d，根據(jù)工廠生產(chǎn)的排水特點選取每天廢水水質(zhì)最不利時段(此時染色廢水排放集中，色度最深)測定廢水和處理水的COD濃度。
　　此外，還測定了微電解處理出水經(jīng)曝氣后的COD濃度變化。設計流量為30L/h，曝氣時間為15～30min，沉淀時間約為2h。
1.4 試驗結果
　?、?水樣外觀?
　　根據(jù)6月19日至22日連續(xù)4d的觀察，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)廢水的排放具有間歇性，通常上午廢水色度較淺，下午則較深。?
　　盡管廢水水質(zhì)變化較大，但當混合比控制在1∶4左右時，即使是廢水色度最深的時段，沉淀出水也能保持清澈，近于無色透明。
??、?對COD去除的效果?
　　表1是廢水色度最深時的取樣分析結果。

表1 微電解處理去除COD的效果 進水 出水 COD去除率(%) 取樣時間 COD(mg/L) 取樣時間 COD(mg/L) 2000-06-19 247 2000-06-19 67 72.9 2000-06-20 347 2000-06-20 75.6 78.2 2000-06-21 202 2000-06-21 95 53 2000-06-21 248 2000-06-21 110 55.6

　?、?微電解處理出水的生化曝氣效果?
　　經(jīng)過4d的連續(xù)運行，發(fā)現(xiàn)污泥產(chǎn)量很少，出水沉淀后上清液清澈透明。
　　曝氣處理前后廢水的COD濃度變化見表2。

表2 生化曝氣處理微電解出水的效果 微電解出水(生化曝氣進水) 生化曝氣處理出水 COD去除率(%) 取樣時間 COD(mg/L) 取樣時間 COD(mg/L) 2000-06-21 77.5 2000-0 6-21 11.6 85 2000-06-22 110 2000-06-22 21.5 80.5

　?、?混合比
　　取一定的微電解出水，再按比例取一定的原廢水進行混合并調(diào)節(jié)pH值，靜置沉淀30min，觀察絮體的生成和沉淀效果，直至上清液幾乎無色透明。試驗結果見表3。?

表3 試驗得到的合適混合比 試驗時間 混合比 試驗時間 混合比 2000-06-19 上午 1∶4，1∶5，1∶6 2000-06-21 上午 1∶4，1∶5，1∶6 下午 1∶4，1∶5 下午 1∶3.5 2000-06-20 上午 1∶4，1∶5，1∶6 2000-06-22 上午 1∶4，1∶5 下午 1∶3.5，1∶4 下午 　

2 　結論

　?、?混合微電解工藝對以活性染料為主的印染廢水的脫色效果較好。從連續(xù)4d的運行來看，盡管原水的色度波動很大，但微電解處理出水幾乎無色透明。?
　?、?混合微電解工藝對印染廢水的COD去除效果較好(去除率為53%～78%)。由于試驗為連續(xù)運行，取樣時為最不利時段，因此這一結果具有代表性?，F(xiàn)場試驗的處理效果不如小試 ，但比固定床的去除效果高30%左右，這可能是混合式微電解避免了鐵屑鈍化且反應時的pH值較低(為3左右，固定床的pH值為5左右)，反應相對劇烈，其氧化作用也更強烈的緣故。?
　?、?采用混合微電解工藝，只將1/5的廢水通過微電解反應器，反應后與4/5的廢水進行混合(即1∶4的混合比)，這樣可以減少微電解設備的體積，降低工程投資。?
　?、?微電解處理出水的生化處理效果好。曝氣時間為15～30min時，對COD的去除率＞80%。?
　　致謝：感謝常熟中亞環(huán)保設備廠的支持以及北京國環(huán)清華環(huán)境工程設計研究院的王木梁教授、廣東工業(yè)大學環(huán)境與資源工程系的朱又春教授的指導。

參考文獻：

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　　［2］郝瑞霞.鐵屑過濾法預處理可生化性差的印染廢水［J］.化工環(huán)保,1999 ,19(3)：18-21.
　?。?］李亞新.國外印染廢水的電化學處理［J］.給水排水,1999,25(1)：42-44.
　?。?］李家珍.染料、染色工業(yè)廢水處理［M］.北京：化學工業(yè)出版社,1997.
　?。?］張林生.染料廢水的脫色方法［J］.化工環(huán)保,2000,20(1)：23-25.

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　　收稿日期：2001-10-21