專利名稱：一種印染廢水的處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)方案屬于廢水處理領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種印染廢水的處理工藝。
背景技術(shù)：
印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶，其排放的廢水具有水量大、有機(jī)污染物濃度高、色 度深、可生化性較差、水質(zhì)變化大、及成分復(fù)雜的特點(diǎn)，屬較難處理的工業(yè)廢水之一。 目前，用于印染廢水處理的主要方法有物化法、生化法以及兩種工藝相結(jié)合的處理方法。
物化法應(yīng)用于印染廢水處理的時(shí)間較長(zhǎng)。CN1760143A公開了《印染廢水混凝氣浮沉 淀處理方法及其一體化裝置》，該專利采用混凝氣浮沉淀一體化處理方法，投加藥品為硫 酸鋁、高效脫色劑和聚丙烯酰胺；CN1884119A公開了《一種高濃度印染廢水處理方法》， 該專利采用混凝、加磁流體、絮凝和過濾的方法。這些物化法設(shè)備占地面積大、并且產(chǎn) 生二次污染。
工業(yè)上單獨(dú)使用生化法來(lái)處理印染廢水并不多見，往往是和物化法結(jié)合使用。 CN1762861A公開了《印染廢水處理工藝》，該專利是將印染廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)pH后，依次采 用混凝氣浮、厭氧、缺氧、曝氣、污泥二沉及干化污泥工藝來(lái)處理廢水。生化法有兩大 缺點(diǎn)， 一是色度脫除率不高，二是生物相不穩(wěn)定、處理效果波動(dòng)大。而物化生化結(jié)合法 存在工藝復(fù)雜和成本較高的缺點(diǎn)。
CN 200710134018. 0公開了一種處理工業(yè)廢水中陽(yáng)離子染料的天然植物材料和方法， 該專利是利用廢棄的天然植物材料柚子皮來(lái)處理陽(yáng)離子染料廢水，其最佳工藝為每升廢 水中加1-2g的柚子皮顆粒。如果按照每升廢水中加1. 5g的柚子皮顆粒，每天處理1000 噸廢水計(jì)算，那么每天需要1.5噸柚子皮顆粒。按照該專利的工藝，需要將柚子皮剪碎， 在8(TC恒溫干燥箱中烘干至恒重，用蒸餾水浸泡，再置于8(TC恒溫干燥箱中烘干至恒重， 用粉碎機(jī)粉碎過篩得60-80目的顆粒，可見其工業(yè)化生產(chǎn)的成本相當(dāng)高；而且柚子皮吸 水性強(qiáng)，吸附后的柚子皮直接燃燒也有一定難度，如果不燃燒，又會(huì)產(chǎn)生新的污染，還 有該專利文獻(xiàn)按并沒有報(bào)道用實(shí)際工業(yè)廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，該工藝只適用于含單純陽(yáng) 離子染料的印染廢水的處理。
泡沫分離技術(shù)是近些年發(fā)展比較快的新興分離技術(shù)，泡沫分離技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、 投資少、能耗低和不產(chǎn)生污染而越來(lái)越受到更多研究者的重視。CN1544118A披露了《表 面活性劑類泡沫分離和破除技術(shù)及生產(chǎn)線》，該專利技術(shù)利用泡沫分離塔進(jìn)行泡沫分離， 利用氣液分離器除去泡沫中夾帶的水分，用破泡器破泡，實(shí)現(xiàn)表面活性劑泡沬分離和破 除。該專利文獻(xiàn)雖然提及該方法被用于印染行業(yè)進(jìn)行廢水處理，但文中并沒有對(duì)印染廢 水的處理實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，只是提及而己。CN 200710150106. X公開了陰離子染料印染廢水 的處理工藝，該工藝只適用于釆用泡沫分離方法處理含各種單組分的陰離子染料的印染廢水。
對(duì)于含二種以上染料的印染廢水，由于廢水中所含染料組分復(fù)雜并性質(zhì)各異，因此 CN 200710134018.0和CN 200710150106. X公開的染料印染廢水的處理工藝均不適用。 本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)用試驗(yàn)證明單一使用泡沫分離技術(shù)來(lái)處理含二種以上染料的印染 廢水還達(dá)不到理想的效果。
目前，用泡沫分離技術(shù)和芬頓氧化技術(shù)結(jié)合處理含二種以上染料的印染廢水的技術(shù) 尚未見到文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種印染廢水的處理工藝，它是用泡沫分離技 術(shù)結(jié)合芬頓氧化來(lái)處理含二種以上染料的印染廢水，既克服了物化法處理印染廢水工藝 中設(shè)備占地面積大并產(chǎn)生二次污染，用生化法處理印染廢水其色度脫除率不高和處理效 果波動(dòng)大，物化生化結(jié)合法處理印染廢水存在工藝復(fù)雜和成本較高的缺點(diǎn)，也彌補(bǔ)了單 用泡沫分離技術(shù)來(lái)處理含二種以上染料的印染廢水達(dá)不到理想效果的不足。
本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種印染廢水的處理工藝，它是用泡 沫分離技術(shù)結(jié)合芬頓氧化來(lái)處理含二種以上染料的印染廢水，具體步驟如下-
第一步，含二種以上染料的印染廢水收集和過濾
收集含二種以上染料的印染廢水，經(jīng)格柵過濾，去除其中通不過格柵的固體物質(zhì)； 第二步，含二種以上染料的印染廢水的檢測(cè)及預(yù)處理
用公知的方法檢測(cè)由第一步得到的印染廢水中所含的染料色素成份及該印染廢水的 化學(xué)耗氧量C0D (mg/L)、色度(倍)、pH值和固體懸浮物含量SS (mg/L)，用鹽酸或氫 氧化鈉調(diào)節(jié)該印染廢水的pH值至6. 0 8. 0;
第三步，泡沫分離脫色過程
向經(jīng)第二步預(yù)處理后的印染廢水中投加表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨，所投加 表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨的量mg/L與該印染廢水色度倍值的比為0. 10 0.14:1，然后用塔直徑為32mm的鼓泡塔進(jìn)行脫色，溫度為15 35°C，氣體體積流速為 0. 02 0. 05m7h，泡沫層高度為0. 6 0. 8m，用破沫方法對(duì)該泡沫層進(jìn)行破沫得到破沫液， 過濾該破沫液，由過濾所得的固體待處理，由過濾所得的濾液與鼓泡塔主體液層脫色后 的廢水合并， 一個(gè)泡沫分離周期的操作時(shí)間為20 30 min;
第四步，芬頓氧化過程
將第三步所得合并的廢水進(jìn)行芬頓氧化，其過程是首先檢測(cè)第三步所得合并的廢 水的COD,然后先加入H202，再加入FeS04，使Fe'+與HA的摩爾比為0. 12 0. 2:1， H202 與C0D的質(zhì)量比為2 2.5:1，反應(yīng)溫度為20 35°C，反應(yīng)時(shí)間30 40min，經(jīng)如此的芬 頓氧化后，各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)到GB8978-1996 二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放；將由此芬頓氧 化得到的固體沉淀與第三步中由過濾所得所得固體合并，并通過公知的焚燒工藝進(jìn)行無(wú) 害化處理。
上述一種印染廢水的處理工藝中，所述的二種以上染料是酸性染料、陽(yáng)離子染料、
直接染料、活性染料和還原染料的隨意組合。
上述一種印染廢水的處理工藝中，所述破沫方法為機(jī)械破沫法或熱消泡破沫法。 上述一種印染廢水的處理工藝中，所述鼓泡塔為通用化工設(shè)備；所述破沫方法為已
知的通用化工工藝方法；過濾破沫液所用的過濾介質(zhì)為已知的目數(shù)為200的常用混紡介質(zhì)。
本發(fā)明的有益效果是泡沫分離技術(shù)是一種特殊的化工單元過程，其根據(jù)表面吸附 原理，基于溶液中溶質(zhì)或顆粒間表面活性的差異從而使其得以分離。泡沫分離技術(shù)在環(huán) 保、生物物質(zhì)的提取等領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。泡沫分離法的優(yōu)點(diǎn)在于適合低濃度物 質(zhì)的分離回收，并且所用設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、耗能小、操作方便。本發(fā)明工藝方法首次 將泡沫分離技術(shù)結(jié)合芬頓氧化應(yīng)用于含二種以上的染料印染廢水的處理之中，不僅脫除 含二種以上的染料印染廢水中的染料色素優(yōu)于其他已有的印染廢水處理工藝，而且更有 效地降低了廢水的色度和C0D，比單純采用芬頓氧化工藝處理印染廢水節(jié)約成本。以下 是對(duì)本發(fā)明方法有益效果更加詳細(xì)的敘述。
1. 可大幅度的減少二次污染。目前，染料印染廢水處理工業(yè)上投加的混凝劑分無(wú)機(jī) 鹽類(如硫酸鋁、明礬、三氯化鐵)和高分子混凝劑(如堿式氯化鋁、聚丙烯酰胺)兩種。 無(wú)論采用哪類混凝劑，經(jīng)氣浮或沉淀處理后都會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢物，產(chǎn)生二次污染。 本發(fā)明工藝中所投加的表面活性劑不僅數(shù)量少，而且在本發(fā)明工藝的操作參數(shù)下得到較 高的富集比，廢水在整個(gè)過程中產(chǎn)生的固體廢物很少，從而避免了由于大量固體廢物產(chǎn) 生的二次污染。
2. 處理過程操作方便。本發(fā)明工藝中的脫色工藝的主要裝置為鼓泡塔，該設(shè)備占地 面積小，運(yùn)行時(shí)只需控制好pH、體積氣體流速、泡沫層高度、表面活性劑濃度即可，操 作方便。
3. 操作費(fèi)用低。本發(fā)明工藝將泡沫分離技術(shù)結(jié)合芬頓氧化，運(yùn)行中投加的藥品量少，
設(shè)備維護(hù)費(fèi)用低，在處理含二種以上染料的印染廢水所達(dá)到的效果相同時(shí)，整體操作費(fèi) 用較采用任何單一方法低得多。
4. 色度脫除率高和處理效果波動(dòng)小。本發(fā)明工藝中， 一個(gè)泡沫分離周期的操作時(shí)間 為20 30min，整個(gè)處理工藝在60 80min內(nèi)即可完成，印染廢水的COD的脫除率》74%， 色度脫除率》86.4% (見實(shí)施例)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
第一步含二種以上染料的印染廢水收集和過濾
收集印染廠的含二種以上染料的印染廢水，經(jīng)格柵過濾，去除其中通不過格柵的固 體物質(zhì)；
第二步含二種以上的染料印染廢水的檢測(cè)及預(yù)處理
用公知的方法檢測(cè)由第一步得到的印染廢水，其中所含的染料色素成份為活性黑 KN-B活性染料、直接蘭2B直接染料和直接湖蘭5B直接染料，該印染廢水的COD為728 mg/L、色度為150倍、pH值為8.2、 SS為72 mg/L，用鹽酸調(diào)節(jié)其pH值至6. 0;
第三步泡沫分離脫色過程
向經(jīng)第二步預(yù)處理后的印染廢水中投加表面活性劑十二垸基三甲基溴化銨，所投加 表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨的量為15mg/L，與該印染廢水色度倍值的比為 0.10:1，然后用塔直徑為32mm的鼓泡塔進(jìn)行脫色，溫度為15'C，氣體體積流速為0. 02 mVh，泡沫層高度為0.6m，用熱消泡破沫法對(duì)該泡沫層進(jìn)行破沫得到破沫液，過濾該破 沫液，由過濾所得固體待處理，由過濾所得濾液與鼓泡塔主體液層脫色后的廢水合并， 該印染廢水的色度脫除率為89. 8%， COD脫除率為46. 5%， 一個(gè)泡沫分離周期的操作時(shí)間 為20min;
第四步芬頓氧化過程
將第三步所得合并的廢水進(jìn)行芬頓氧化，其過程是首先檢測(cè)該廢水的COD，該COD 為390 mg/L，然后先加入濃度為975mg/L的H202，再加入濃度為872 mg/L的FeS(X溶液， 使Fe"與HA的摩爾比為0.2:1， HA與COD的質(zhì)量比為2. 5:1,反應(yīng)溫度為2(TC，反應(yīng) 時(shí)間30min，經(jīng)如此的芬頓氧化后，該廢水的COD脫除率為77.4%，各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)到 GB8978-1996 二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放。將由此芬頓氧化得到的固體沉淀與第三步的 過濾固體合并，通過公知的焚燒工藝進(jìn)行無(wú)害化處理。
實(shí)施例2
第一步含二種以上染料的印染廢水收集和過濾
收集印染廠的含二種以上染料的印染廢水，經(jīng)格柵過濾，去除其中通不過格柵的固 體物質(zhì)；
第二步含二種以上的染料印染廢水的檢測(cè)及預(yù)處理
用公知的方法檢測(cè)經(jīng)第一步得到的印染廢水，其中所含的染料色素成份為直接黃棕 D3G直接染料、酸性金黃G酸性染料、直接凍黃G直接染料和活性黑KN-B活性染料，該 印染廢水的COD為900mg/L，色度為360倍，pH值為7. 5、 SS為90mg/L，用氫氧化鈉 調(diào)節(jié)其pH值至8.0; 第三步泡沫分離脫色過程
向經(jīng)第二步預(yù)處理后的印染廢水中投加表面活性劑十二垸基三甲基溴化銨，所投加 表面活性劑的量為46. 8mg/L，與該印染廢水色度值的比為0. 13:1，然后用塔直徑為32mm 的鼓泡塔進(jìn)行脫色，溫度為25'C，氣體體積流速為0. 035m3/h，泡沫層高度為0. 7m，用 機(jī)械破沫法對(duì)該泡沫層進(jìn)行破沫得到破沫液，過濾該破沫液，由過濾所得固體待處理， 由過濾所得濾液與鼓泡塔主體液層脫色后的廢水合并，該印染廢水的色度脫除率為 86. 4%, COD脫除率為44. 7%， 一個(gè)泡沫分離周期操作時(shí)間為25min;
第四步芬頓氧化過程
將第三步所得合并的廢水進(jìn)行芬頓氧化，其過程是首先檢測(cè)該廢水的COD，該COD
為498 mg/L，然后先后加入濃度為996mg/L的H202，再加入濃度為667mg/L的FeS(V溶 液，使Fe"與HA的摩爾比為0.15:1， HA與COD的質(zhì)量比為2:1，反應(yīng)溫度為25。C,反 應(yīng)時(shí)間30min，經(jīng)如此的芬頓氧化后，該廢水的COD脫除率為75.3%，各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)到 GB8978-1996 二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放。將由此芬頓氧化得到的固體沉淀與第三步的 過濾固體合并，通過公知的焚燒工藝進(jìn)行無(wú)害化處理。 實(shí)施例3
第一步含二種以上染料的印染廢水收集和過濾
收集印染廠的含二種以上染料的印染廢水，經(jīng)格柵過濾，去除其中通不過格柵的固 體物質(zhì)；
第二步含二種以上的染料印染廢水的檢測(cè)及預(yù)處理
用公知的方法檢測(cè)經(jīng)第一步得到的印染廢水，其中所含的染料色素成份為陽(yáng)離子深 棕X-3RL陽(yáng)離子染料、直接紅棕RN直接染料、硫靛紅蓮RRN還原染料和活性黑KN-B活 性染料，該印染廢水的COD為870 mg/L，色度為450倍，pH值為5.8、 SS 82為mg/L， 用氫氧化鈉調(diào)節(jié)其pH值至7.0;
第三步泡沫分離脫色過程
向經(jīng)第二步預(yù)處理后的印染廢水中投加表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨，所投加 表面活性劑的量為63mg/L，與該印染廢水色度值的比為0. 14:1，然后用塔直徑為32mm 的鼓泡塔進(jìn)行脫色，溫度為35'C，氣體體積流速為0.05mVh，泡沫層高度為0. 8m，用機(jī) 械破沫法對(duì)泡沫層進(jìn)行破沫得到破沫液，過濾該破沫液，由過濾所得固體待處理，由過 濾所得濾液與鼓泡塔主體液層脫色后的廢水合并，該印染廢水的色度脫除率為87.3%， COD脫除率為45. 9%, —個(gè)泡沫分離周期操作時(shí)間為30min;
第四步芬頓氧化過程
將第三步所得合并的廢水進(jìn)行芬頓氧化，其過程是首先檢測(cè)該廢水的COD，該COD 為471 mg/L，然后先加入濃度為1036mg/L的HA，再加入濃度為505mg/L的FeS(X溶 液，使Fe2+與HA的摩爾比為0.12:1， HA與COD的質(zhì)量比為2. 2:1，反應(yīng)溫度為35i:， 反應(yīng)時(shí)間40min，經(jīng)如此的芬頓氧化后，該廢水的COD脫除率為74.4%，各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá) 到GB8978-1996 二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放。將由此芬頓氧化得到的固體沉淀與第三步 的過濾固體合并，通過公知的焚燒工藝進(jìn)行無(wú)害化處理。
上述實(shí)施例中，所用鼓泡塔為通用化工設(shè)備；所用破沫方法為已知的通用化工工藝 方法；過濾破沫液所用的過濾介質(zhì)為已知的目數(shù)為200的常用混紡介質(zhì)。
權(quán)利要求
1. 一種印染廢水的處理工藝，其特征在于它是用泡沫分離技術(shù)結(jié)合芬頓氧化來(lái)處理含二種以上染料的印染廢水，具體步驟如下第一步，含二種以上染料的印染廢水收集和過濾收集含二種以上染料的印染廢水，經(jīng)格柵過濾，去除其中通不過格柵的固體物質(zhì)；第二步，含二種以上染料的印染廢水的檢測(cè)及預(yù)處理用公知的方法檢測(cè)由第一步得到的印染廢水中所含的染料色素成份及該印染廢水的化學(xué)耗氧量COD(mg/L)、色度(倍)、pH值和固體懸浮物含量SS(mg/L)，用鹽酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)該印染廢水的pH值至6.0～8.0；第三步，泡沫分離脫色過程向經(jīng)第二步預(yù)處理后的印染廢水中投加表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨，所投加表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨的量mg/L與該印染廢水色度倍值的比為0.10～0.14:1，然后用塔直徑為32mm的鼓泡塔進(jìn)行脫色，溫度為15～35℃，氣體體積流速為0.02～0.05m3/h，泡沫層高度為0.6～0.8m，用破沫方法對(duì)該泡沫層進(jìn)行破沫得到破沫液，過濾該破沫液，由過濾所得的固體待處理，由過濾所得的濾液與鼓泡塔主體液層脫色后的廢水合并，一個(gè)泡沫分離周期的操作時(shí)間為20～30min；第四步，芬頓氧化過程將第三步所得合并的廢水進(jìn)行芬頓氧化，其過程是首先檢測(cè)第三步所得合并的廢水的COD，然后先加入H2O2，再加入FeSO4，使Fe2+與H2O2的摩爾比為0.12～0.21，H2O2與COD的質(zhì)量比為2～2.5:1，反應(yīng)溫度為20～35℃，反應(yīng)時(shí)間30～40min，經(jīng)如此的芬頓氧化后，各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)到GB8978-1996二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放；將由此芬頓氧化得到的固體沉淀與第三步中由過濾所得所得固體合并，并通過公知的焚燒工藝進(jìn)行無(wú)害化處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種印染廢水的處理工藝，其特征在于其中所述的二種 以上染料是酸性染料、陽(yáng)離子染料、直接染料、活性染料和還原染料的隨意組合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種印染廢水的處理工藝，其特征在于其中所述破沫方 法為機(jī)械破沫法或熱消泡破沫法。
全文摘要
本發(fā)明一種印染廢水的處理工藝屬于廢水處理領(lǐng)域，它是用泡沫分離技術(shù)結(jié)合芬頓氧化來(lái)處理含二種以上染料的印染廢水，具體步驟包括第一步，含二種以上染料的印染廢水收集和過濾；第二步，檢測(cè)及預(yù)處理，檢測(cè)該印染廢水所含的染料色素成份及化學(xué)耗氧量、色度、pH值和固體懸浮物含量，用鹽酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)其pH值至6.0～8.0；第三步，泡沫分離脫色過程，向上步處理后的廢水中投加表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨，后用鼓泡塔進(jìn)行脫色；第四步，將上步所得廢水進(jìn)行芬頓氧化。處理后的廢水COD達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。該工藝克服了已有印染廢水處理工藝占地面積大并產(chǎn)生二次污染、色度去除率不高和處理效果波動(dòng)大、工藝復(fù)雜和成本較高或達(dá)不到理想效果的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F1/72GK101381178SQ20081015215
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者丁紅梅, 珂 盧, 吳兆亮, 張曉龍 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)