印染废水处理过程中有机污染物及急性毒性变化规律研究

我国印染废水排放量大,对于印染废水中典型毒害物质的控制日趋严格,且生物毒性控制越来越受到重视.因此,本文以掌握典型印染废水处理中污染物去除特性和毒性转化机制为目标,解析印染废水水质特征及其在典型处理工艺中的变化.结果发现,典型印染废水处理工艺对典型污染物的去除效率较好,出水COD、苯胺浓度、色度分别为46 mg·L~(-1)、0.86 mg·L~(-1)、6倍,去除效率分别为78%、95%、86%;但对急性毒性的控制不足,尤其是有机组分的急性毒性控制不足.典型印染废水处理中,生物曝气处理是控制典型污染物的主要阶段,对COD、色度、苯胺的去除效率分别达60%、23%、50%,对生物毒性的去除率为48%.氯氧化和混凝沉淀是保障印染废水中苯胺类有毒物质和色度达到排放标准的重要深度处理阶段,对色度、苯胺的去除效率分别为86%、95%;然而,深度处理却会引发印染废水急性毒性急剧升高,升高比例达150%.印染废水中的急性毒性组分包括有机组分和无机组分,生物曝气主要去除有机组分毒性;氯化深度处理会增加有机组分毒性和无机组分毒性,其中,无机组分毒性可通过还原脱氯削减,但有机组分毒性控制需综合考虑前处理阶段提质增效或实施氯氧化替代工艺.     

无机-有机复合絮凝剂PST处理印染废水效果研究

以模拟印染废水和实际印染废水为实验对象,检验了一种新合成有机-无机复合絮凝剂(PST)的絮凝效果。结果表明,PST具有良好的絮凝性能。在受试条件下,絮凝效果与絮凝剂投加量、染料浓度有较大相关性。废水的pH值应用范围较宽;搅拌时间对COD去除率和脱色率没有显著影响。采用PST处理广东省高明市某印染厂的印染废水后,COD去除率为75.16%,脱色率为76.18%,处理效果良好,处理成本明显低于目前市场上普遍使用的聚铝等絮凝剂。     

微气泡臭氧催化氧化-生化耦合处理难降解含氮杂环芳烃

采用微气泡臭氧催化氧化-生化耦合工艺对煤化工废水生化出水进行深度处理,考查了污染物去除性能,并分析了处理过程中含氮杂环芳烃类污染物降解和废水可生化性变化.结果表明,微气泡臭氧催化氧化对煤化工废水生化出水COD平均去除率和去除负荷分别为26.4%和1.46kg/(m~3·d),并将废水BOD5/COD值由0.038提高至0.30,从而改善后续生化处理COD去除性能,使得COD总去除率达到62.4%,显著优于单独生化处理.微气泡臭氧催化氧化降解含氮杂环芳烃后释放氨氮,其在后续生化处理中被有效去除.此外,耦合处理对废水UV_(254)的总去除率可达68.9%.对耦合处理过程中废水GC-MS、紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱进行分析,结果表明,含氮杂环芳烃是煤化工废水生化出水中主要难降解污染物.同时证实微气泡臭氧催化氧化可有效降解去除含氮杂环芳烃,生成小分子有机物,提高废水可生化性.     

螯合技术深度处理焦化废水

分别采用普通氧化混凝法以及螯合技术综合法对某钢铁集团公司焦化厂焦化废水生化处理后出水进行深度处理。使用气相色谱-质谱(GC-MS)联用仪检测分析了生化处理废水以及两种深度处理技术处理后废水的有机污染物组成。研究结果表明,该螯合技术比普通氧化混凝技术更有效地去除焦化废水中大量的含氨氮、酚、氰、吡啶、硫化物、喹啉等有毒有害的有机污染物,特别是一些无法被氧化降解的杂环化合物及衍生物。     

玻璃纤维生产废水处理实验研究

采用混凝 +SBR +活性炭吸附组合工艺对玻璃纤维废水进行了处理试验研究 ,结果表明单独使用高分子有机絮凝剂效果不好 ,而与无机混凝剂复合使用时阳离子有机絮凝剂比阴离子有机絮凝剂效果要好。PAM +与PAC复合使用的最佳pH值为 7.5 ,其最佳配比为 0 .0 0 2 +2 .4g/L。采用SBR生化处理后 ,废水中的有机物得到有效降解 ,出水COD浓度为 1 35mg/L ,去除率达到了 70 %。活性炭对于表面活性剂废水的后处理作用明显 ,COD去除率在 60 %以上。在常温条件下的实验结果 :COD从进水的 90 0mg/L下降到 55mg/L ,去除率93 .9% ,达到国家一级排放标准     

无机-有机复合絮凝剂的制备及絮凝性能研究

以硫酸铁、硅酸钠、硼砂和聚丙烯酰胺为主要原料,制备了无机-有机复合絮凝剂。采取正交实验设计方法,以COD去除率为指标,研究了Si/Fe摩尔比、Si/B摩尔比、聚丙烯酰胺浓度三种因子对复合絮凝剂处理印染废水效果的影响。结果表明:复合絮凝剂最优制备条件为:Si/Fe为1.5/1、PAM浓度为250mg/L、Si/B为3.5/1;采用最优条件下制备的复合絮凝剂处理印染废水时,最佳投加量(以SiO_2计)为90mg/L,最佳pH值为8.5～9.0,絮凝效果明显好于聚合硅酸硫酸铁。     

混凝法处理造纸废水的实验研究

利用以水玻璃、硫酸、硫酸铝和废铁屑为原料研制出的聚硅酸硫酸铝铁类混凝剂 ,在静态处理造纸废水的基础上 ,使用自行设计的动态模拟实验装置 ,对贵州省某造纸厂总排口废水进行混凝处理。在最佳水力条件下 ,造纸废水色度去除率达 96.9% ,CODCr去除率达 92 .5 % ,出水水质低于国家造纸工业污染物排放一级标准 ,说明复合型聚硅酸铝铁类混凝剂对造纸废水有着优异的去除效果     

聚合铝基复合絮凝剂用于城市纳污河道废水处理

以城市纳污河道废水为处理对象,聚合氯化铝-二甲基二烯丙基氯化铵（PAC-PDMDAAC,代号JYF-1）复合絮凝剂为处理药剂,在室内模拟化学强化一级处理（CEPT）现场工艺,进行了烧杯絮凝实验,主要考察废水中颗粒物、有机物和氮磷的去除效果,以及pH和表面负荷率（SOR）对絮凝效果的影响,分析了投药前后废水中颗粒物粒径分布和电荷特性的变化,讨论了JYF-1药剂的作用机理及其在CEPT工艺中的应用. 结果表明,聚合铝基复合絮凝剂JYF-1比传统的PAC拥有更好的絮凝效果,对pH和SOR的适应能力更强. JYF-1对非溶解性污染物的去除要好于溶解性污染物的去除,8 mg·L^-1的JYF-1对COD和溶解性COD（SCOD）的去除率分别为76.72%和64.31%,处理后出水的可生化性大幅提高,BOD/COD从处理前的0.23增加到处理后的0.53. JYF-1具有良好的除磷效果和一定的脱氮效果,当JYF-1投量为12 mg·L^-1时,溶解性总磷（STP）的去除率可达到90%以上,总磷（TP）的去除率可达到80%左右,总氮（TN）去除率为20%左右. 将JYF-1应用于CEPT工艺,可以无需改变现有的设备和工艺,以更少的投药量获得更好的出水水质,产生更少的污泥,是值得推广应用的高效低价絮凝剂.     

三级生物膜深度处理腈纶废水生化出水的脱氮研究

针对腈纶废水生化出水用传统脱氮工艺深度脱氮时碳源不足的问题,采用三级生物膜反应器作为深度处理装置,研究了反应器的启动及进水pH、水力停留时间(HRT)、进水氨氮(NH4+-N)浓度对NH4+-N去除率的影响并确定其最佳运行条件及最佳条件下总氮(TN)的去除效果.结果表明,在HRT为24 h,进水pH为7.8～8.0条件下反应器对NH4+-N和TN的去除效果最佳,平均去除率分别为94.6%和53%;且进水NH4+-N浓度对其去除效果没有明显影响;反应器在不投加有机碳源情况下,对TN有明显去除效果,平均去除率53%,最高去除率达66%,表明三级生物膜反应器深度处理腈纶废水时脱氮效果明显.     

微气泡臭氧催化氧化-生化耦合工艺深度处理煤化工废水

采用微气泡臭氧催化氧化-生化耦合工艺对煤化工废水生化出水进行深度处理,考察耦合系统处理性能及不同臭氧投加量和进水COD量比值的影响.结果表明,微气泡臭氧催化氧化处理能够有效降解废水中难降解含氮芳香族污染物,去除部分COD并释放氨氮,显著提高废水可生化性,臭氧利用率接近100%,无需进行臭氧尾气处理;同时为生化处理提供充足溶解氧(DO),实现生化处理对COD和氨氮的进一步有效去除,生化处理无需曝气.在系统出水回流比为30%、臭氧投加量和进水COD量之比为0.44 mg·mg~(-1)的运行条件下,耦合系统处理性能较好.微气泡臭氧催化氧化处理对COD去除率为42.5%,臭氧消耗量与COD去除量比值为1.38 mg·mg~(-1),臭氧利用率为98.0%;生化处理对COD去除率为42.3%;耦合系统整体COD去除率为66.7%,最终平均出水COD浓度为91.5 mg·L~(-1),估算整体臭氧消耗量与COD去除量比值为0.68 mg·mg~(-1),具有较优的技术经济性能.     

氢氧化镁-壳聚糖复合絮凝剂对印染废水的脱色研究

使印染废水脱色是废水处理的重要问题,利用无枳／有机复合絮凝剂可取得优良的脱色效果。采用氢氧化镁一壳聚糖复合絮凝剂对印染废水进行脱色处理,研究了pH值、壳聚糖投加量、复合絮凝剂加入量等对脱色效果的影响。结果表明氢氧化镁一壳聚糖复合絮凝剂比单独使用氢氧化镁絮凝剂脱色效果好。壳聚糖是一种天然高分子化合物,是甲壳素的脱乙基产物。来源丰富,且具有无毒副作用、易降解等优点。利用壳聚糖作为复配剂制备的复合絮凝减少了镁盐的使用量,有效降低了废水处理成本,避免引起二次污染。     

微生物絮凝剂的制备与发展方向

文章对无机絮凝剂、有机合成高分子絮凝剂和微生物絮凝剂三种絮凝剂进行了比较,提出研究和开发絮凝效果好、应用范围广、易生物降解、对环境安全的微生物絮凝剂就成为必然,并综述了微生物絮凝剂其产生菌的筛选、鉴定、培养、微生物絮凝剂的提取和纯化、微生物絮凝剂的化学组成分析和合成途径的探索;列举了微生物絮凝剂对畜产废水有机物的去除、对废水中COD、BOD的去除、对印染废水脱色的应用、对工业废水重金属离子的脱除,最后,展望了微生物絮凝剂的研究发展方向。     

超声强化下多相催化臭氧体系处理印染尾水

随着我国对水环境质量要求逐步提高,对于纺织印染废水处理提出了更为严格的排放要求.臭氧(O₃)工艺已常用于纺织印染废水深度处理,但存在臭氧利用率低、氧化不彻底等问题.该研究通过自制陶粒催化剂,构建多相催化臭氧氧化体系,以期改善接触条件,提高处理效率,同时在此基础上引入超声波进一步强化体系处理效率.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表征了陶粒催化剂,考察了催化剂投加量、超声波频率对印染尾水的COD_Cr去除率,并通过三维荧光光谱、GC/MS等分析了反应前后尾水中有机物的变化特征.结果表明:①自制陶粒催化剂表面较为粗糙,晶面尺寸在36~50 nm之间,投入后可提高臭氧(O₃)体系对印染尾水的COD_Cr去除率(提高了10%~15%),具有较好的催化效率.②引入超声波可进一步提升体系的氧化效率,当超声频率为200 kHz时,出水ρ(COD_Cr)可达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类要求.③自制陶粒催化剂与超声波的引入主要促进了芳香性蛋白和溶解性微生物代谢产物的氧化分解,且有效地破坏了长链烷烃、环状烷烃、复杂苯系物等有机物,从而实现印染尾水中ρ(COD_Cr)的进一步降解.研究显示,自制陶粒催化剂协同超声波可提高O₃体系对印染尾水的矿化效率且绿色环保,可为我国水环境敏感区域内纺织印染企业或园区废水深度处理工艺的选择提供参考依据.      

化学絮凝剂预处理马铃薯淀粉废水的比较研究

马铃薯淀粉废水产生的季节性使得常规生物处理应用起来存在很大困难,采用絮凝剂对废水进行预处理可减轻后续处理负担。文章使用常规化学絮凝剂AlCl3、Fe2(SO4)3、PAM以及有机和无机之间的相互复配对马铃薯淀粉废水进行絮凝预处理,研究了投药量、废水pH值、助凝剂CaCl2投加量以及沉降时间等因素对絮凝效果的影响,确定了各絮凝剂处理废水的较佳絮凝条件,并在较佳条件下处理废水,通过综合比较处理效率、处理成本、絮凝条件难易程度等方面,确定了马铃薯淀粉废水的较佳絮凝剂为AlCl3+PAM,其具有废水处理效果好(COD去除率为41.08%,浊度去除率为95.06%,色度去除率为90.63%)、投药量少(2mLAlCl3+0.3mLPAM)、助凝剂投加量少(1mLCaCl)2、较佳pH在废水初始pH范围内、处理成本低(11.05元/t废水)、产生污泥量少(649g/t废水)等优点。     

印染废水的神经网络法优化絮凝处理

为获得新型絮凝剂的最佳制备条件,采用人工神经网络(ANN)结合加速遗传算法(AGA)对絮凝剂性能影响因素进行全局寻优。在影响絮凝剂处理性能的主要因素Fe、Al与Si的摩尔比n(Fe+Al):n(Si),B、Mg和Si的摩尔比n(B+Mg):n(Si)以及熟化时间的有效作用范围内,用Box-Behnken Design(BBD)实验设计方法,产生15组影响因素组合作为输入样本,经对印染废水的絮凝处理实验得到相应的COD和色度去除率输出样本,由神经网络方法对15组输入、输出样本数据建模,得到反映絮凝剂制备条件和絮凝剂去除效果的响应关系,并采用加速遗传算法全局优化,得到最大COD去除率和色度去除率条件下的最优絮凝剂制备条件组合,即n(Fe+Al):n(Si)=5.08,n(B+Mg):n(Si)=0.55,熟化时间为2.1 d,对应的印染废水COD去除率为88.10%,色度去除率为95.37%。模型验证实验显示,实验值与模型预测值的最大相对误差不超过5%。相对于响应曲面法,用神经网络结合加速遗传算法优化得到的新型絮凝剂去除印染废水中COD和色度的能力更高,进一步验证了神经网络法在新型絮凝剂制备条件优化中的有效性。     

焦化废水回用作循环冷却水的腐蚀特性

采用静态旋转挂片法研究了焦化废水回用作循环冷却水的可行性,主要对焦化废水生化处理出水和焦化废水深度处理出水的腐蚀特性进行考察.结果表明,焦化废水生化处理出水腐蚀速率较小,仅为0.025 573 mm/a,远远低于《水处理剂缓蚀性能的测定 旋转挂片法》(GB/T18175—2000)标准值(≤0.125 mm/a),挂片表面腐蚀轻微,仅有几个点蚀,不需深度处理即可回用作循环冷却水.通过UV-Vis,FTIR及GC/MS分析可知,焦化废水生化处理出水中含有C—O,CO等极性官能团及非极性基团,与目前常用有机缓蚀剂结构相似,在回用作循环冷却水的过程中可能起到缓蚀剂的作用.      

TiO2/ZSM-5m光催化耦合过硫酸盐降解焦化尾水的研究

以具有介孔结构的沸石分子筛ZSM-5m负载纳米TiO2制备出复合型光催化剂,用扫描电镜、比表面及孔径分析仪和X射线衍射对形貌和结构进行表征,通过序批试验考察了TiO2/ZSM-5m/过硫酸盐体系深度降解焦化生化处理出水中残余有机污染物(ROPs)的效果和机理.结果表明,在COD初始平均浓度为352mg/L,TiO2/ ZSM-5m投加量为1.6g/L,pH值为3.0,C(Na2S2O8)为0.8g/L,常温下反应180min,COD出水平均浓度为76.3mg/L,去除率达到78.2 %,在上述优化条件下可达到现行污染物排放标准.ROPs光催化符合Langmuir-Hinshelwood模型,推测具有微介双孔结构的催化剂表面电子易被S2O82-俘获,降低空穴与电子的复合率,促进了·OH 和SO4-·形成,对ROPs的吸附和光降解有较大的强化作用.用GC-MS对处理前后废水中的污染物进行测定以揭示降解与转化规律,发现苯类特征污染物能有效降解,但产生的中间产物明显增多.     

印染废水处理的工艺选择

纺织印染行业是工业废水排放大户.印染废水含有多种染料、浆料、表面活性剂等助剂,具有水量大、有机污染物浓度高、可生化性较差、色度高且多变、碱性大、水质水量变化大、成分复杂等特点.随着印染工艺和产品结构的改变,印染水质也发生了变化,印染废水的处理难度也随之加大.根据多年处理印染废水实践经验,本文总结提出:"强化生物吸附 厌氧水解酸化 好氧生化处理"工艺是比较经济适用的印染废水处理技术,并以某企业10000 m3/d印染废水处理工程为例对该工艺进行了深入的介绍.     

炼油厂污水回用处理研究

研究表明，炼油厂外排污水采用悬浮载体生物接触氧化、砂滤和臭氧生物活性炭工艺深度处理，主要污染物都有良好的去除效果，总出水清澈、无色，可以满足多种回用要求。分析表明，大部分还原性污染物通过生物深度处理而去除，而微量有机物主要由臭氧生物活性炭去除。工艺系统具有除污染效率高、运行稳定、抗冲击能力强等优点。