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              江蘇銘盛環境

              染料廢水深度處理臭氧-粉末活性炭技術 定州廢水處理公司

              文章出處:未知發表時間:2022-05-23 13:19:13

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                染料廢水是指用苯、甲苯及萘等為原料經硝化、碘化生產中間體,然后再實施重氮化、巧合及硫化反響制造染料、顏料生產過程中排出的廢水。由于生產的染料、顏料及其中間體品種繁多,廢水的性質各不相同。通常分為酸性廢水,堿性廢水。廢水中含酸、堿、銅鋅等金屬鹽、硫化堿等復原劑、氯化鈉等氧化劑以及中間體等。

               

                染料行業是工業廢水排污大戶,具有廢水量大、有機污染物含量高、色澤深和可生化性較差等特性,據統計正在運用的染料達萬種之多,它們構造復雜、生物可降解性低,大多具有潛在的毒性特征,其中很多染料工業廢水處理用常規辦法難以到達處置效果。

               

                本研討中以某印染廠含有酸性紅的染料廢水為來源,經初步混凝、生化沉淀的一體化設備處置后,采用臭氧-粉末活性炭對染料廢水實施深度處置,調查不同反響時間、臭氧投加量、粉末活性炭投加量、pH值關于此種染料廢水的色度及COD去除率的影響。

               

                1、資料與辦法

               

                1.1 廢水來源及水質

               

                本研討的染料廢水來源于某家印染廠,該廠排放的廢水含有大量的偶氮染料酸性紅,偶氮染料是印染工藝中最普遍的一類合成染料,用于多種自然和合成纖維的染色和印花,也用于油漆、塑料、橡膠等的著色。在特殊條件下,它能合成產生20多種致癌芳香胺,經過活化作用改動人體的DNA構造惹起病變和誘發癌癥。

               

                該印染廠區生產排放的廢水進入污水站,經初步混凝和生化沉淀一體化設備處置后,取一體化設備出水按一定比例投加酸(鹽酸)、堿(氫氧化鈉)平均混合成不同pH值范圍內的廢水,詳細水質見表1。

               

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                1.2 實驗設備、資料及檢測辦法

               

                實驗設備采用濟南思達科臭氧發作器,型號SDK-A-500,臭氧產量為50g/h,臭氧投加濃度0300mg/L,采用200目優質粉末活性炭,物化性質為:外表積10501200m2/g,碘值10001150mg/g,水分含量5%8%。采用禹州迪博牌小型板框壓濾機,型號BAM4/450-30U,過濾面積4m2,過濾壓力0.6MPa。

               

                水質檢測指標主要有COD、pH值、色度等,采用TR-208B便攜式COD測定儀(深圳同奧科技),HI98103筆式酸度計(青島路博偉業)。色度的測定辦法采用稀釋法。

               

                1.3 詳細實驗辦法

               

                1.3.1 最佳反響時間確實定

               

                取1L的燒杯若干個,注入一體化設備出水,經過臭氧發作器投加臭氧,投加量為100mg/L,在反響時間分別為10、20、30、40、50、60min的條件下,取1/2出水,靜置1h用于合成水中剩余臭氧。測定COD和色度。

               

                在上述臭氧氧化處置后的廢水中參加粉末活性炭100mg/L,燒杯中持續攪拌使炭水充沛接觸,在反響時間分別為10、20、30、40、50、60min的條件下,取1/2出水,待炭層自然沉淀后,取上層清液,測定COD和色度。

               

                經過上述實驗,依據去除效果肯定最佳反響時間。

               

                1.3.2 最佳反響pH值確實定

               

                自制一套處置才能為100L/h的深度處置設備,詳細工藝流程圖如圖1。工藝流程為:以1.1中所述的不同pH值下的酸堿染料廢水為來源,分別將進水的pH值調至4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0,注入進水池中,經提升泵提升至臭氧投加池,此處經過臭氧發作器投加臭氧,投加量為100mg/L,隨后廢水進入到臭氧反響池(停留時間為30min),此處實施臭氧氧化合成反響,反響時間為30min,隨后進入粉末活性炭投加池,此處經過計量給料機投加,粉末活性炭投加量為100mg/L,隨后進入粉末活性炭吸附池(停留時間為40min),實施有機污染物的吸附,反響時間為40min,炭水混合物經泵保送到板框壓濾機脫水,經炭水別離處置后的廢水排出,廢炭現場搜集后外運處置。分別對上述7組實驗的板框壓濾機出水口取出水測定COD、色度值。依據去除效果,得出臭氧-粉末活性炭結合深度處置的最佳pH值。

               

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                1.3.3 不同加藥量對處置效果的影響

               

                在上述最佳pH(pH=9.0)條件下,分別采用臭氧投加量為:50、100、150、200、250、300mg/L,臭氧氧化池停留時間為30min,粉末活性炭投加量為100mg/L,分別對上述6組實驗的板框壓濾機出水口取出水測定COD、色度值,依據去除效果得出最佳臭氧投加量。同時,采用臭氧投加量100mg/L,粉末活性炭投加量50、100、150、200、250、300mg/L,分別對上述6組實驗的板框壓濾機出水口取出水測定COD、色度值,依據去除效果得出最佳粉末活性炭投加量。

               

                2、結果剖析

               

                2.1 最佳反響時間確實定

               

                不同的反響時間下,臭氧-粉末活性炭工藝對相同濃度酸性紅染料廢水的COD及色度去除率,如圖2所示。

               

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                由圖2可見,隨著反響時間的增加,采用臭氧氧化和活性炭吸附法,廢水COD去除率均呈上升趨向,臭氧氧化法在反響時間到達30min時到達穩定,COD去除率為43%,30min后隨著時間增加,去除率增長遲緩。同時,粉末活性炭吸附法在反響時間到達40min時到達穩定,COD去除率為87%,40min后隨著時間增加,去除率增長遲緩。

               

                因而,能夠肯定30min為臭氧氧化的最佳反響時間,40min為粉末活性炭吸附的最佳反響時間。以下的研討均以此反響時間來實施。

               

                2.2 最佳pH值確實定

               

                不同的pH值條件下,臭氧-粉末活性炭工藝對相同濃度酸性紅染料廢水的COD及色度的單獨去除率和整體去除率,如圖3~圖6所示。

               

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                據文獻所述,在酸性條件下,臭氧主要依托O3分子氧化,在堿性條件下,主要依托·OH的氧化作用,因·OH的氧化性強于O3,偏堿性條件更有利于臭氧實施氧化反響;但隨著pH值的持續升高,臭氧分子的合成速率會加快,從而造成臭氧氧化效率降低,因而臭氧氧化反響的最佳pH值范圍取710為宜。

               

                粉末活性炭吸附才能和吸附速度是權衡吸附過程的主要指標。吸附才能的大小是用吸附量來權衡的?;钚蕴康奈讲拍芘c活性炭的孔隙大小和構造有關,顆粒越小,孔隙擴散速度越快,活性炭的吸附才能就越強;污水的pH值對活性炭的吸附也有一定的影響,據文獻剖析,活性炭在酸性條件下比在堿性條件下有較高的吸附量。

               

                由圖3、4可見,隨著pH值的升高,臭氧氧化對廢水COD的單獨去除率逐步升高,在pH=9之后逐步趨于平緩;COD去除率穩定在64%,同時隨著pH值的升高,粉末活性炭吸附對廢水COD的單獨去除率逐步降低,但在pH=45之間,降落較平緩,COD去除率穩定在88%。臭氧氧化-粉末活性炭結合處置的整體COD去除率呈上下動搖趨向,在pH=9時到達峰值,整體去除率為92.8%。

               

                關于色度的去除,由圖5、6可見,隨著pH值的升高,臭氧氧化對廢水色度的單獨去除率逐步升高,在pH=10時去除率到達72.5%;同時隨著pH值的升高,粉末活性炭吸附對廢水色度的單獨去除率逐步降低,但在pH=56之間,降落較平緩,色度去除率穩定在88.6%。臭氧氧化-粉末活性炭結合處置的整體色度去除率呈上下動搖趨向,在pH=89時到達峰值,色度整體去除率為95.83%。

               

                2.3 加藥量對去除效果的影響

               

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                由圖7可見,在粉末活性炭加藥量(100mg/L)維持不變的前提下,隨著臭氧投加量的增大,臭氧氧化對廢水COD的單獨去除率逐步升高,在臭氧加藥量到達200mg/L時趨于平緩;COD去除率穩定在68%,同時隨著臭氧投加量的升高(粉末活性炭加藥量不變),粉末活性炭吸附對廢水COD的單獨去除率呈遲緩上升的趨向,在臭氧加藥量為300mg/L時,粉末活性炭對COD的單獨去除率到達了81.5%。這可能是由于臭氧氧化反響惹起了廢水中酸度的增加,而粉末活性炭在偏酸性的條件下吸附才能將會加強,臭氧濃度越高,產生的酸度就越高,更有利于粉末活性炭對有機污染物的吸附作用,因而固然本身的加藥量不變,其單獨COD去除率依然會有遲緩的上升。

               

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                由圖8可見,在臭氧加藥量(100mg/L)維持不變的前提下,隨著粉末活性炭投加量的增大,粉末活性炭對廢水COD的單獨去除率逐步升高,在加藥量到達250mg/L時趨于平緩;COD去除率穩定在90%。

               

                依據目前國內的研討結果,在應用臭氧氧化技術處置印染廢水的過程中,廢水的COD和色度去除效果隨單位時間內臭氧用量的增加而提升。這是由于隨著單位時間內反響體系中臭氧用量的增加,氣態臭氧向廢水中溶解態臭氧擴散的傳質速率提升,使廢水中溶解的臭氧濃度提升,參與氧化降解廢水中有機污染物反響的臭氧分子數增加,從而加強了廢水的處置效果。

               

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                由圖9可見,在粉末活性炭加藥量(100mg/L)維持不變的前提下,隨著臭氧投加量的增大,臭氧氧化對廢水色度的單獨去除率逐步升高,在臭氧加藥量到達250mg/L時趨于平緩;色度去除率穩定在90%,同時隨著臭氧投加量的升高(粉末活性炭加藥量不變),粉末活性炭吸附對廢水COD的單獨去除率呈上下動搖的趨向,在臭氧加藥量為100mg/L時,粉末活性炭對色度的單獨去除率到達了峰值,為85.7%,闡明廢水酸度的增加關于粉末活性炭的脫色作用并無明顯的影響。

               

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                由圖10可見,在臭氧加藥量(100mg/L)維持不變的前提下,隨著粉末活性炭投加量的增大,粉末活性炭對廢水色度的單獨去除率逐步升高,在加藥量到達250mg/L時趨于平緩;色度去除率穩定在94%。

               

                3、結論

               

                (1)關于此種含酸性紅偶氮染料的廢水處置,采用臭氧氧化-粉末活性炭深度處置工藝,關于COD和色度的去除有顯著效果。實驗結果標明,為到達最好的去除效果,該工藝的最佳反響時間為:臭氧氧化30min,粉末活性炭吸附40min。

               

                (2)隨著pH值的升高,臭氧氧化對廢水COD、色度的單獨去除率均逐步升高,在pH=9之后逐步趨于平緩;同時隨著pH值升高,粉末活性炭吸附對廢水COD、色度的單獨去除率逐步降低,臭氧氧化-粉末活性炭結合處置的整體COD、色度去除率呈上下動搖趨向,兩種去除率均在pH=9時到達峰值,肯定本工藝處置此種廢水的最佳pH值條件為pH=9。

               

                (3)在粉末活性炭加藥量維持不變的前提下,隨著臭氧投加量的增大,臭氧氧化對廢水COD、色度的單獨去除率均逐步升高,在臭氧加藥量到達250mg/L時趨于平緩;在臭氧加藥量維持不變的前提下,隨著粉末活性炭投加量的增大,粉末活性炭吸附對廢水COD、色度的單獨去除率均逐步升高,在活性炭加藥量到達250mg/L時趨于平緩;依據此實驗結果可依照實踐需求肯定最佳加藥量。

               

                (4)采用臭氧-粉末活性炭結合深度處置染料廢水的工藝,可有效調理和控制加藥量、pH值、反響時間等要素,可最大水平的降低投資本錢以及運營本錢,本工藝具有較高的可行性。

               


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