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1、复级裂解处理印染废水方案复级裂解处理印染废水方案1：印染、染料工业污染概况 印染是对纺织材料进行再加工的过程，整个生产过程，包括预处理、染色、印花和整理等四个过程。预处理、染色、印花和整理都需要大量的水，用于输送、洗涤、分散物料及冷却设备等。虽然生产过程中也有回收、处理、再用，但仍有大量废水排入水体，造成水环境严重污染。印染废水是指印染、煮练、漂洗等在生产过程中排出的各种废水的总称。由于纺织材料种类繁多，生产产品的花样更多，在生产过程中使用的染料、助剂等化工原料的种类非常多，因此，印染废水的水质差别很大，一些典型印染废水的主要成分见表 1-1各种印染废水的主要成分所用染料种类废水中主要污染成分
2、直接染料染料、元明粉、食盐、纯碱、表面活性剂活性染料染料、烧碱、磷酸钠、小苏打、元明粉、尿苯、表面活性剂酸性染料染料、元明粉、硫酸铵、醋酸、硫酸、表面活性剂酸性媒染染料染料、元明粉、醋酸、重铬酸盐、表面活性剂金属络合染料染料、元明粉、硫酸、醋酸钠、硫酸铵、表面活性剂阳离子染料染料、元明粉、醋酸钠、醋酸铵、纯磺、表面活性剂还原染料染料、元明粉、保险粉、纯碱、红油纳夫妥染料染料、醋酸钠、烧碱、盐酸、亚硝酸钠、表面活性剂分散性染料染料、各种载体、保险粉、表面活性剂表 1-12：印染工业废水的产生印染过程四个工序都排出废水，如预处理阶段排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水。染色阶段排出染色废水。印花阶段排
3、出印花废水和皂洗废水。一般印染废水的 pH 值为 610，COD=4001000mg/L，BOD5=100400mg/L，SS=100200 mg/L，色度100400 倍。不同生产厂家或同一生产厂家的不同生产时期，废水水质各不相同，水质常常会超出上述范围。(1)退浆废水：水量较小，但污染物浓度高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维素、淀粉、碱和各种助剂。退浆废水成碱性，pH 值在 12 左右。上浆以淀粉为主的(棉布)退浆废水，其 COD、BOD 值都很高，可生化性较好；上浆以聚乙烯醇(PvA)为主的(如涤棉经纱)退浆废水，COD 高而 BOD 低，废水可生化性较差。(2)煮炼废水：水量大，污
4、染物浓度高，其中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等，废水呈强碱性，水温高，呈褐色。(3)漂白废水：水量大，但污染较轻，其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、硫代硫化钠等。(4)丝光废水：含碱量高，NaOH 含量 3%5%，多数印染厂都通过蒸发浓缩回收，所以，丝光废水一般很少排出，经过多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD、SS 均较高。(5)染色废水：水量较大，水质因所用染料的不同而不同，其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，COD 较 BOD 高得多，可生化性较差。(6)印花废水：水量较大，除印花过程的废水外，还包括印花后的皂洗、水洗废
5、水，污染物浓度较高，其中含有浆料、染料、助剂等，BOD、COD 均较高。(7)整理废水：水量较小，其中含纤维屑、树脂、油剂、浆料等。3：印染废水特性：（1）无机盐浓度高：主要是氯化钠，少量硫酸钠，氯化钾及其它金属盐类。（2）废水量大，色度高，毒性大。染料、颜料和助剂等结构中的硝基、胺基、苯、萘、蒽醌类化合物，涂料中酚类毒物以及铜、铬、锌、砷等重金属元素具有较大的生物毒性。其中酚类是一种原生质毒物，水体中各种生物都会因酚类物质中毒影响生长和繁殖。印染废水的特征可概括为：有机物浓度中等、成分复杂、可生化性差、色度深、碱性大、pH 值高、水质变化大。污染负荷重。4：染料、印染工业废水中圬染物对环境的
6、危害（1）：需氧物质预处理、染色、印花和整理等过程中，溶出的原料组分，如浆料、染料助剂、表面活性剂、纤维素、油脂、含氮化合物、醋酸等，这些物质易被微生物降解，如果它们随废水排入水体，将消耗水中的溶解氧，在耗氧速度大于水体的复氧速度时，会造水中缺氧。当氧浓度小于 4mgL 时，鱼类则会死亡，小于12mgL 时，兼性微生物与厌氧微生物则大量繁殖，进而使水体腐败，臭味扑鼻。在一定条件下，消耗水中溶解氧的量，即可反映废水中可被微生物分解有机物的量。消耗溶解氧的量称为生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand)，简称 BOD。一般以 20C0下，5d 的生化需氧量作为水质参数，写成
7、BOD5（20C0）其单位为 mg/L。自养菌能够利用水中的氧，去氧化水中的 NH3成为硝酸盐或亚硝酸盐。但是一般要经过 810d 的培养，这种菌才能达到明显的数量，产生明显的，可以测出的耗氧量。BOD5基本上是含碳有机物生化降解的需氧量，也称第一阶段需氧量，或碳化阶段需氧量。在印染生产过程中添加的各种活性剂和助剂，有机中间体如 N乙基N氰乙基苯胺的苯磺酸脂、中间体生产的基本原料苯、萘、蒽醌类有机物，芳香胺及大分子碳水化合物均难以生物降解，常用强氧化剂催化氧化，测定所消耗的氧化剂中的氧量，表示废水中的有机物浓度。常用的氧化剂为重铬酸钾、催化剂为硫酸银，浓硫酸提供酸性环境，氧化 1L 水中的有机
8、物的氧量记为 CODcr,单位为 mg/L。CODcr几乎能氧化水中所有的有机物（除苯类有机物例外）。总有机碳（TOC）是表示废水中所含全部有机碳的量，它的测定方法是通过有机物质全部氧化成二氧化碳和水，然后再测定二氧化碳的量。用 BOD5与 COD 的比值来判断废水的可生化性，其值越大，可生化性越好。难生物降解的有机物，也是水中污染物。（2）、合成有机物印染工业废水中合成有机物主要是表面活性剂酯酚，染料、浆料，还原剂和中间体等化合物，它们的共同点是除了具有潜在的毒性外，还能影响到接纳水体的复氧以及光向水中的透射。二：印染废水的处理方法：印染废水的处理方法：1：物理法：其中最常用的是吸附法(主要
9、用于三级处理)，常用的吸附材料有活性炭、活性硅藻土、煤渣和活化媒等。2：化学法：主要有混凝沉淀法、混凝气浮法、臭氧氧化法、光氧化法、电解气浮法等。3：生物处理法：包括厌氧生物处理法和好氧生物处理法，好氧生物处理法中常用的有表面曝气活性污泥法、高浓度活性污泥法、生物转盘、生物接触氧化、生物铁法和 SBR 等。印染废水成分复杂，处理难度较大，在实际工程中常采用组合处理工艺。对可生化性较好的印染废水，采用一级或二级生物处理工艺；对可生化性一般的废水，可采用厌氧生物处理与好氧生物处理相结合的工艺，也可采用好氧生物处理与物化法串联工艺；一些含有对微生物具有毒害或抑制作用的废水，先采用物化法进行预处理，再
10、进行生物处理；排水量较小时，也可采用纯物化处理工艺。4：其它处理工艺：如投菌生物处理法、高效絮凝剂。5：裂解处理裂解处理是以 N 型半导体的能带理论为基础，以 N 型半导体作敏化剂的一种敏化氧化法。当敏化剂能量大于禁带宽度时，电子被激发，跃过禁带进入导带，则在价带上产生相应的电子-空穴，从而引发反应。水溶液中的催化氧化反应，在半导体表面失去的电子主要是水分子，水分子经一系列变化后产生氧化能力极强羟基自由基 OH，氧化各种有机物，并使之矿化为 CO2裂解处理一般动力学方程描述：r反应速率；Ce反应物浓度；K表观吸附平衡常数；H发生于敏化剂表面活性位置的表面反应速率常数。如果投加 H2O2、KBr
11、O3等强氧化剂，可以抑制电子空穴复合，可以提高氧化速度。对特定的催化剂表面担载高活性的贵属或金属氧化物，如 Ag、Au、Pt、Pd 等，能够消除半导体带中的电子，有利于激发电子向外部迁移，有效防止电子-空穴简单复合，pt/TiO2能够提高催化降解有机物速率 4.56 倍，将 pt 载到TiO2降解二氯苯的活性提高 30%，但是 Pt，Pd 等载量过多，则可能充当电子空穴的复合中心，降低TiO2的催化性，既每种半导体催化剂表面有一个某种金属或金属氧化物最佳载量。催化氧化以 N 型半导体为催化剂，各种催化剂活性顺序：TiO2ZnOWO3。TiO2是常用的催化剂，主要有锐钛型和金红石型晶型。TiO2
12、的化学性质，光化学性十分稳定，无毒价廉，货源充足。TiO2是一种半导体氧化物，它有充满电子的价电子带和缺电子的导带，在能级激化状态价电子带上留下的空穴有氧化性，导带上的电子具还原性，降解物在 TiO2表面发生氧化还原后，价电子带又得到电子，价带上电子发生跃迁，故将使用过的 TiO2通过还原，重复使用，不影响其催化活牲。2：工艺缺陷该工艺的缺点主要有（1） 激化能利用率低，耗电量较大(1.3kW)。（2） 管套易被污染物附着，影响透率。（3） 高压电晕（电子束）发生器偏转角低（720）有一定的死角。（4） 对 PH 有一定的要求（310），硫化染料废水必须将 PH 值调到 5 以下再进入反应器，
13、大于要求值时处理效率按指数（反应动力）降低。（5） 对污泥回用有强制性要求。三：水质水量1：水量目前该废水排量 4000m3/d，污水处理站建成后，采用三班 24 小时连续运转，设计废水处理能力4500m3/d。2：水质及处理要求(以重庆永红 5000m3，四川威克力 600m3为样本)厂方提供的污水水质情况见表 3.1.1废水水质指标及排放标准 表 3.1.1序号名称pHCODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)色度（倍）1进水91263014002308702304601807202平均1011006003605003处理要求69100301550四：设计原则1：严格执行有
14、关环境保护的各项规定，废水处理后达到国家污水综合排放标淮 8978-96中的二级新建企业 1 类排放标淮。2：以工艺结构合理的复级裂解工艺为主体工艺。3：处理系统有较大的灵活性，以适应废水水质、水量的变化。4：管理维修方便，避免产生二次污染。5：自动化程度高，VXI 系统总线控制模拟。6：占地面积小，处理 4500m3/d 废水水站以水处理中心模拟建造，占地总面积不超过 700m2(给排水管道占地除开)7：污泥产生量小、每 1000m3废水处理后产生综合污泥 64.3kg。8：无二次污染，废水处理后水质清澈透明，CODcr、BOD5平均指标低于 4-1 标准中指标。五：污水处理工艺流程1：工艺
15、设计印染废水处理工程工艺设计综合了威克力染纱废水与重庆永红织造责任有限公司印染废水处理工程实列的优点，进一步优化构筑而成。运行结果表明，该处理方法既克服了常规工艺不易操作、占地面积大的缺点；同时也提高了对印染废水的处理效果，而且非常稳定的对废水的零排放打下坚实的基础。永红织造责任公司印染厂，其废水呈弱碱性，使用分散、直接、活性等多种染料。废水中含有大量带显色基团（NN、NO 等）及极性基团（SO3Na、OH 等）的芳烃、杂环类有机化合物及NaCI、Na2SO4、Na2S 等无机盐，废水水质见表。表 5.1 永红印染厂废水水质PHCODcr（mg/L）BOD5(mg/L)SS（mg/L）色度71
16、21600230047016401805301901300测定项目的分析方法采用水和废水标准监测分析方法(第 3 版)水力停留时间和测试结果如图-1 、图 5-2、表 5.2图 5-1：废水停留时间图 5-2 材料膨胀率表 5.2 系统常温下运转测试值（不加其它任何药剂）PH停留时间 min膨胀率脱色率%COD 去除率%41110382.778.921115385.492.12： 工艺流程污水处理工艺流程如图 5-3 所示1：调节池 ：原水泵 ：流量计 WL40A2H 反应器 ：过滤池 ：空气流量计 ：鼓风机3：流程说明生产线排出的废水，通过厂区污水管道，汇集到安装有粗细二道格栅的调节池，去除大颗粒的固体悬浮物，并调节废水水量、均衡水质。然后由一级提升泵提升至复级离子混合反应器，经物理沉淀、化学断链、单键破坏、生物降解、光崔化氧化等过程达到脱色混凝沉淀、氧化还原等机理脱除废水中的污染物质。其出水提升到物理过滤池过滤后，自流到清水池经计量后，备工艺回用或排放，
