活性炭在染料廢水處理中的應用

【資料簡介】

 染料品種數以萬計，印染加工過程中約有10％一20％的染料隨廢水排出，每排放1t染料廢水，就會污染20t水體。廢水中的染料能吸收光線，降低水體透明度，造成視覺上的污染。據東莞環保專業人士介紹染料廢水是難處理的工業廢水之一，具有色度深、堿性大、有機污染物含量高和水質變化大的特點。大多數染料為有毒難降解有機物，化學穩定性強，具有致癌、致畸、致突變作用；直接危害人類健康，還嚴重破壞水體、土壤及生態環境，造成難以想象的后果。有效解決染料廢水治理問題是消除印染行業發展瓶頸的關鍵所在。

     通過試驗，對幾種處理方案進行了研究，但都不能得到令人滿意的效果，如混凝脫色法用藥量大，運行費用高，亦難使出水達到排放標準；生化法需加入大量稀釋水以降低含鹽量，基建投資大，廠家難以承受；膜分離法由于膜易堵塞，反沖洗頻繁，并且需進口NF膜，因此運行費用太高（達30 元/m3原水）。經過大量調研分析，擬采用微電解的方法破壞原水中有機物的分子結構，達到易于脫色和降低COD的目的。通過小試、中試，zui后采用鐵床—氣浮—活性炭吸附的處理工藝：

1、調節池 
采用調節池既充分調節了水量、水質，又省去了一沉池，從而節省了投資。廢水中的一部分染料及其中間體物質經沉淀后得以去除，COD有所降低。為解決排泥問題，保證調節池的有效容積，采用了行車式吸泥機，污泥進入集泥池與氣浮池的浮渣一起泵入，濾餅焚燒處理。設計染料及其中間體廢水調節池各一座，有效容積為100m3，HRT為24 h。
鐵床
2、鐵床
據東莞環保工程專家介紹鐵床主要是利用鐵、炭組合的填料與原水反應，破壞原水中有機物的分子結構及其性質。其原理是：鐵與炭的腐蝕電位不同，鐵作陽極、炭作陰極、原水作電解質而形成千千萬萬個原電池。
原水在酸性、充氧的條件下以一定流速流經鐵炭填料時，染料的發色基團被氧化，硝基還原為氨基，偶氮鍵斷裂，這為下一步處理提供了可靠有效的條件。在設計時因考慮到充氧的重要性，所以在原水進入鐵床前設置溶氣罐，并采用空壓機供氣。鐵床（Ⅰ）的HRT為1 h，鐵床（Ⅱ）的HRT為2 h。
3、混凝脫色系統
鐵床出水呈酸性并含有大量Fe2+、Fe3+，當將其出水pH值調至7～8時，形成Fe（OH）2、Fe（OH）3膠體，但形成的礬花較小，需加入助凝劑PAM以利氣浮處理。在此過程中，可加入季銨型陽離子脫色劑進一步降低原水中的色度。該裝置為混合反應罐，其HRT為4 min。
4、氣浮系統 
加藥混凝后的原水含有大量的絮狀體，采用氣浮分離裝置將絮凝體浮于水面，利用刮渣機將其排入集渣池，從而完成固液分離。氣浮系統采用清水溶氣氣浮，溶氣水量為30%，氣浮池直徑為2.5 m，HRT為40 min。
5、砂濾罐
設置了兩座砂濾罐（一用一備），主要目的是去除懸浮物，使水質達到進活性炭罐的基本要求。為單層石英砂，反沖洗水排至調節池。
6、活性炭罐
為保證出水水質達到GB 8978—1996二級標準，設置活性炭罐，這可以充分有效地吸附水中殘留的有機物，從而使COD、色度等指標達到要求。設置兩座活性炭罐（一用一備），活性炭周期為36 d，HRT為30 min。
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