CN87101908A - 吸附-混凝或浮选处理印染废水 - Google Patents

Abstract

有关印染废水及部分染料废水处理技术，利用经粉碎的煤(煤粉)、锅炉烟道灰和工业及民用煤灰渣吸附脱色——化学混凝(或浮选)串联工艺方法，煤粉对印染废水、染料废水有一定吸附脱色能力，使用后燃烧值不降低，且符合煤炭燃烧技术发展的趋向。本工艺方法不但可以使废水处理达到排放标准，而且可以节省化学混凝剂，乃是一种成本低、容易推广、经济与社会效益俱佳的新工艺。

Description

本发明涉及环境污染的治理技术，特别是处理印染业废水的工艺及方法。

印染业废水中的污染物质主要是生产中的剩余染料、化学助剂以及表面活性剂、浆料等。现有的处理方法有化学混凝、生化法、活性炭法及臭氧法和气浮法等。化学混凝法对废水中呈悬浮状态的涂料、水不溶性还原染料、阴离子染料去除效果好，但对水溶性染料，如酸性染料、活性染料、阳离子染料去除效果不好，对水溶性，又是非离子性污染物，如表面活性剂、浆料等处理效果更差;新染料的不断出现使生化法处理遇到困难;活性炭法对水溶性染料有不同程度的净化效果，对水溶性的表面活性剂、化学助剂等有机成分净化效果明显，而对非水溶性的染料，如硫化染料、分散染料去除效果差且成本太高。J.J.PORTER发明了活性炭-化学混凝串联工艺的处理印染废水的方法。〔J.J.PORTER：Pilot    Studies    With    Activated    Carbon，Joint    ASME/EPA    Reuse    &    Treatment    of    Waste    Water    General    Industry    &    Food    Processing    Symposium，1972.〕《活性炭研究-一般工业废水及食品工业废水处理论文集》，1972年。提出了两种不同的串联工艺对絮凝剂加量和混凝污泥量有很大区别，对于化学混凝-活性炭吸附，混凝时加200PPm的铝盐，而用活性炭-化学混凝工艺，混凝时投加的铝盐量为30～50PPm，混凝污泥量减少了75～85%，减少了混凝剂用量，但成本仍嫌太高。

七十年代以来，国内外开始注意到锅炉烟道灰、工业和民用炉煤灰、渣有一定吸附脱色能力，但是灰、渣的用量较大，单用灰、渣吸附脱色不但难以达标（排放标准），而且增加灰渣运费及污泥处理难度。目前，各中小印染厂的复杂多变的产品品种、染料品种、加工工艺，导致各种不同的废水产生，且化学耗氧量在500～1000mg/l（COD_cr）甚至更高，对这样的废水单一处理方法难以达到排放标准。

本发明的目的为了解决上述诸问题，提出一种低成本、工艺简便、处理容易的印染废水处理工艺方法。

本发明的技术解决方案是：采用两部工艺方法处理废水，为了解决灰渣用量大的问题，利用煤粉（经粉碎的普通燃煤）作吸附脱色剂，也可以用煤灰（工业烟道灰）、煤渣组合使用或选择一种或多种;为解决吸附脱色仍不能达标的问题，可再利用化学混凝或浮选工艺方法，加少量的化学混凝剂即可达到排放标准。（视不同的废水添加不同及不同剂量的化学混凝剂。）如果煤粉、灰、渣的脱色吸附能达标，则可省却化学混凝或浮选工艺。

本发明工艺及方法使用粉碎的煤，组合使用或选择使用煤灰、煤渣以对废水先吸附脱色能够达到与活性炭的类似效果，上述三种物质对水溶性染料有不同的净化效果，对水溶性表面活性剂、化学助剂等有机成份净化明显，对非水溶性染料去除效果稍差。灰、渣是一种废弃物作为吸附脱色后不影响它的进一步再利用，而利用煤粉吸附脱色，正好与目前锅炉燃烧技术发展趋势相协调-即煤的高效燃烧及控制燃料污染-正在发展型煤、粉煤、水煤浆的研究和应用，并已取得实际效果。吸附脱色使用过的煤粉，不仅充分利用现有资源处理废水，而且能提高煤的燃值，具有一举数得的积极效果。利用本发明的方法不仅可以处理印染污水，还可以处理部分染料废水。用本法比化学混凝法或浮选法处理废水节省絮凝剂、助剂，同时减少了絮凝污泥量，特别是煤粉、灰、渣每个印染企业均有，适于推广使用，尤其适于中小型企业。

以下结合工艺流程图和通过实施例对本发明进一步说明：

1.吸附脱色

废水先经煤粉、灰、渣吸附脱色，部分或全部废染料、部分或全部助剂中有机物可被去除，煤粉吸附应单独进行，灰、渣可混合或单独使用，煤粉与灰、渣不宜混合使用。也可以只用灰、渣吸附或用其中一种，再不用或用煤粉吸附。

吸附可采用将灰、渣或煤粉投入废水中混合吸附的方式，此法渣应粉碎，灰可不粉碎。对于灰、渣也可用填充式进行吸附脱色。

煤粉、灰、渣颗粒度对吸附脱色效果有影响，颗度小，吸附脱色效果提高。投入式吸附时煤粉的颗粒度应细到能过80目或更细的筛，应综合考虑废水的性质、成本和煤量等因素确定粉碎粒度。

煤粉、灰、渣吸附脱色效果与废水中成分有关，水溶性的表面活性剂，化学助剂等有机成分被净化效果明显，对水溶性染料有不同程度净化效果，但对非水溶性染料去除效果差。

煤粉、灰、渣对以上两种废水吸附饱和时间与废水成份、酸碱度、吸附方式（静态与动态）有关。对静态吸附，饱和时间在10小时以上，但1-2小时，即可达95%饱和吸附度，实际工艺可取30分钟左右。

煤粉、灰、渣吸附宜在近中性条件下，或就废水的本来的酸碱度条件下，这样，既能发挥其良好的吸附脱色性能，同时避免煤粉、灰、渣中的某些有害成分在酸、碱条件下溶出及酸、碱的节省。

应用灰、渣吸附净化废水时，考虑节约成本，可不进行灰、渣粉碎，采用填充式连续吸附以充分利用灰渣吸附能力，在以上工艺条件下，对常见印染业的混合废水、煤粉、灰、渣吸附脱色能力如下：

锅炉烟道灰（未进一步粉碎）或与之颗度相近煤粉∶废水＝1∶100～150时。

COD_cr去除率可达60～70%，脱色率达80～90%，接触时间10～30分钟。

渣（未粉碎）∶水＝1∶10～15时

COD_cr去除率可达50～60%，脱色率可达70～90%，接触时间10～30分钟。

对个别废水，尤其是染料废水可能低于或高于此值，一般说来，烟道灰及与之颗粒度相近的煤粉用量不低于0.5%的废水量，未粉碎的渣用量应不低于5%废水量。

2.化学混凝（或浮选）：

废水经灰、渣或煤粉吸附脱色后，部分不能去除的剩余染料、助剂等再经化学混凝或浮选去除。

化学混凝可采用各种混凝剂，应根据具体的废水水质、污泥沉降性能和吸附脱色效果及总成本费用综合考虑。

对于某些易于通过煤粉、灰、渣吸附脱色处理即能达标的废水，甚至可不用化学混凝。

对于通过吸附脱色处理效果不好的废水，可加大絮凝剂量，例如用铝盐和铁盐，用量可达100～200PPm，（单独用混凝工艺，用量高达400～500PPm）。

化学混凝可在另外单独容器中进行，特别是对填床式吸附脱色工艺，对用采用将煤粉、灰、渣（粉碎）投入废水的混合吸附脱色方式，化学混凝可在同一容器中进行，但必须在充分吸附脱色近饱和时间后再进行化学混凝操作，通常应30分钟左右。对以煤粉吸附脱色后的废水，在同一设备中进行化学混凝时，不要过酸过碱。絮凝剂可选用明矾、硫酸亚铁、碱式氯化铝等。

吸附脱色后废水，也可气浮处理，应根据吸附脱色后水质情况选择合适的化学药剂和工艺参数，用明矾或碱式氯化铝为佳。

用煤粉、或灰、渣-化学混凝或浮选组合工艺比单独用化学混凝或浮选以及化学混凝或浮选-煤粉、灰、渣吸附工艺节省混凝剂和助剂等用量约1/2左右，污泥量减少50%以上。

经吸附-化学混凝或浮选组合流程，对于印染废水，COD_cr去除率达90%以上，脱色率达95%以上。

煤粉吸附后易干化，干化后可混入煤中再用，或不干化制型煤等。

污泥中约含有机物30%左右，可与煤混合再用。

灰、渣吸附脱色后，在自然条件下，被吸附物不易溶出，不影响其再利用。

附图为工艺流程示意图：

图1、2、4中〔7〕为废水流入（泵入）废水储池或调节池〔1〕，经〔2〕吸附脱色，〔2〕为灰或渣吸附池，〔2′〕为灰、渣吸附柱，再经煤粉吸附或与化学混凝池〔3〕，再进入沉淀分离池，〔6〕为污泥或污泥与煤粉可供燃烧，〔5〕为处理后水流出。

图3中废水〔7〕经〔1〕到〔2〕，〔2〕为煤粉吸附-化学混凝池，或灰、渣吸附-化学混凝池，〔4〕为沉淀分离池。

图5是吸附-气浮流程示意图，废水〔7〕经〔1〕到〔2″〕，〔2″〕为煤灰或灰、渣吸附柱或细煤粉吸附池，〔4′〕为气浮池。

如某漂染废水，染料以硫化、活性，直接染料为主，少量阳离子染料及各类助剂和浆料废水COD_cr500～700mg/l，色度500倍左右。

采用图1工艺流程。

废水先通过未经粉碎的工业锅炉渣，以填充床柱吸附，渣∶水＝1∶25（kg：l），吸附脱色处理后废水进水吸附-化学混凝槽，先经煤粉（100目）吸附，煤粉用量为1/100（煤粉重∶水）吸附脱色30分钟后，用Al₂（SO₄）₃·18H₂O（明矾）进行化学混凝，用CaO调碱度，CaO用量80mg/l，Al₂（SO₄）₃·18H₂O用量150mg/l。

处理效果如下表：

项目    处理前    处理后    去除率（%）

PH    8～9    7～8

COD_cr500～700 50～80 -90%

色度（倍）    500    20～30    -94%

同上废水，单独用化学混凝处理，当采用Al₂（SO₄）₃·18H₂O加入600mg/lCaO用量200mg/l，处理结果

项目    处理前    处理后    去除率（%）

PH    8～9    7～8

COD_cr500～700 200～250 60～65%

色度（倍）    500    70～100    80～85%

处理后、污泥细、不易沉降

改用FeSO₄·7H₂O作絮凝剂，用量500mg/l，CaO调碱度200mg/l，处理后，用H₂SO₄调PH至7～9。

处理结果：

项目    处理前    处理后    去除率（%）

PH 8～9 7～9（用H₂SO₄调解）

COD_cr500～700 200～220 65～70%

色度（倍）    500    70～100    80～85%

处理后污泥易沉降，但污泥量大。

Claims (6)

1、一种印染废水的处理工艺方法，其特征是由两部组成：

i废水先经煤粉或煤灰、渣三种材料之一种或多种组合进行吸附脱色，煤灰、渣可混合使用。

ii后经化学混凝或浮选处理，或i能满足排放标准时，可省却ii。

2、由权利要求1的方法，其特征是煤粉的颗粒度过80目或更细的筛，煤粉或灰的用量多于0.5%，煤渣用量多于5%的废水量。

3、由权利要求1或2的方法，其特征是吸附脱色可采用填充式或投入废水中混合吸附方式，填充式吸附脱色另用容器进行化学混凝或浮选，投入式吸附脱色可在同一容器或另用容器进行化学混凝或浮选。

4、由权利要求1或2的工艺方法，其特征是吸附脱色在近中性条件下进行。

5、由权利要求1或2的工艺方法，其特征是化学混凝剂可用铁盐或铝盐，如硫酸亚铁、明矾、碱式氯化铝等，浮选时投入明矾或碱式氯化铝为佳。

6、由权利要求1或2的工艺方法，其特征是，吸附脱色用后的煤粉或煤粉、污泥混合物可做型煤、水煤浆或混入煤中作燃料，灰、渣可再利用。

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