電解氣浮-吸附過(guò)濾處理印染廢水

摘 要:本文研究采用電解氣浮－吸附過(guò)濾法處理印染廢水。試驗(yàn)結(jié)果表明:電解氣浮過(guò)程中，采用石墨作陰極，鐵作陽(yáng)極，電解電壓一般控制在8～11V，電能消耗約0.08度/m3。吸附過(guò)濾過(guò)程選取活化粉煤灰作為吸附材料，粒度為0.3mm，廢水在吸附柱中的停留時(shí)間為2h，廢水經(jīng)過(guò)吸附過(guò)濾柱后，水質(zhì)得到進(jìn)一步凈化。

關(guān)鍵詞:印染廢水電解氣浮吸附過(guò)濾

中圖分類號(hào):X791文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)06(c)-0123-02

印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、懸浮物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水。近年來(lái)由于化學(xué)纖維織物的發(fā)展，仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使化學(xué)漿料、人造絲、新型助劑等難生化降解的有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水，傳統(tǒng)的生物處理工藝已受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)。本文研究采用絮凝電解氣浮－吸附的方法，向水體加入絮凝劑后，首先利用電解產(chǎn)生的微小氣泡，使絮團(tuán)上浮以達(dá)到去除懸浮物的目的，氣浮后的水體自下而上通過(guò)一段吸附過(guò)濾材料以進(jìn)一步凈化水質(zhì)。

1 試驗(yàn)內(nèi)容

1.1 試驗(yàn)水質(zhì)

試驗(yàn)所用水樣取自印染廠，原廢水水質(zhì)為:pH值為2～6;CODcr250～4000mg/l，且變化較大;色度250～1000倍，呈藍(lán)黑色;濁度320～1200度。

1.2 試驗(yàn)裝置與過(guò)程

電解氣浮的主體設(shè)備為285mm×93mm×15mm的長(zhǎng)方形有機(jī)玻璃槽，內(nèi)有六塊隔板，隔板高為110mm，每塊隔板相距約35mm。有機(jī)玻璃槽下面安裝有4對(duì)電極，采用穩(wěn)壓直流電源供電。

吸附過(guò)濾的主體設(shè)備為300mm×1000mm的圓柱形有機(jī)玻璃柱，柱的最底層為承托層，由填充的礫石組成，高度為200mm，承托層的上部為吸附過(guò)濾材料，高度為550mm，吸附過(guò)濾柱的最上部為一段儲(chǔ)水區(qū)，高度為250mm。

經(jīng)混凝處理后的廢水先進(jìn)入第一室進(jìn)行初步沉降，然后流入第二室，在該室內(nèi)水從裝置上部進(jìn)入，入流方向向下，而該室底部電解產(chǎn)生的微小氣泡與絮凝的懸浮物相互粘附后上浮出水面，達(dá)到分離懸浮物的目的。經(jīng)過(guò)處理后，上面的污泥經(jīng)收集后排出電解槽，已凈化的水從氣浮裝置中排出，排出的水進(jìn)入吸附過(guò)濾裝置，水自下而上流經(jīng)吸附材料，在吸附過(guò)濾柱中，水質(zhì)得到進(jìn)一步的凈化處理。

2 結(jié)果與討論

2.1 電解氣浮影響因素的研究

2.1.1 電壓對(duì)氣浮效果的影響

印染廢水經(jīng)過(guò)混凝處理后加入氣浮裝置，為了簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作，電解槽首先采用一組電極進(jìn)行電解氣浮。在其它條件不變的情況下，通過(guò)改變電解電壓，研究電壓對(duì)處理效果的影響，進(jìn)而尋找較恰當(dāng)?shù)臍飧‰妷褐怠＝Y(jié)果如表1所示。

氣泡過(guò)多而快，上層污泥不易達(dá)到穩(wěn)定從表1可以明顯地看出，電壓較低時(shí)，氣泡生成速度慢而且粒徑小，與絮體相粘附后，其重力增大超過(guò)了氣泡的浮力，不能繼續(xù)上浮，致使水中懸浮物幾乎沒(méi)有去除效果。隨著電壓的增大，溶液間的電流相應(yīng)的增加，電解速度加快，產(chǎn)生氣泡快而且數(shù)量多，氣浮效果逐漸變好，氣浮時(shí)間也相應(yīng)縮短，但是電壓達(dá)到一定值后，氣泡產(chǎn)生過(guò)快，使上層污泥不易達(dá)到穩(wěn)定，同時(shí)電耗也增大。故電解電壓應(yīng)控制在8～12V。

2.1.2 氣浮裝置中陽(yáng)極材料的改變

電解水氣浮的試驗(yàn)中，陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體較少，而采用混凝法處理的印染廢水達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，為了能進(jìn)一步凈化廢水，提高處理效率，考慮把陽(yáng)極的石墨電極用鐵或鋁電極代換。

由表2可知采用鐵或鋁作陽(yáng)極比石墨作陽(yáng)極，出水CODcr的去除率下降了5%左右。綜合考慮實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性等諸多因素，本文決定選用鐵作陽(yáng)極。

2.2 吸附過(guò)濾的研究

2.2.1 吸附過(guò)濾材料的選擇

為了進(jìn)一步凈化廢水，本文考慮在電解氣浮的基礎(chǔ)上，采用吸附過(guò)濾，使廢水通過(guò)一段吸附過(guò)濾柱，按吸附材料的選擇實(shí)驗(yàn)步驟，分別選用粒徑為0.3mm的活性炭、石英砂、活化粉煤灰、焦炭、爐灰、硅藻土六種吸附吸附材料對(duì)兩種廢水進(jìn)行脫除CODcr的實(shí)驗(yàn)研究，具體試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可以看出，采用活性炭作為吸附材料時(shí)，廢水的處理的效果最好，但考慮到活性炭?jī)r(jià)格比較昂貴，為了降低廢水處理成本，故不選用活性炭。除此之外，石英砂、活化粉煤灰和硅藻土對(duì)廢水的處理效果相差不遠(yuǎn)，鑒于粉煤灰是電廠生產(chǎn)過(guò)程中的廢料，用活化粉煤灰做吸附材料，既利用了廢物，又凈化了水質(zhì)，故選擇活化粉煤灰為吸附材料。

2.2.2 廢水停留時(shí)間及粒度的影響

選取活化粉煤灰作為吸附材料，使廢水通過(guò)過(guò)濾柱進(jìn)行吸附凈化，選取不同粒度的粉煤灰，考察廢水在吸附柱內(nèi)的停留時(shí)間及粉煤灰的粒徑對(duì)廢水處理效果的影響。具體試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

試驗(yàn)結(jié)果表明，廢水的CODcr的去除率隨廢水在吸附過(guò)濾柱中的停留時(shí)間延長(zhǎng)而增加。這主要是由于時(shí)間延長(zhǎng)可使吸附與解吸達(dá)成更穩(wěn)定的平衡體系。此外，吸附材料的粒度直接影響廢水的CODcr的去除率，粒度變小，CODcr的去除率增加，這主要是粒度變小，吸附材料的比表面積增加之故。從表4中可以看出，在吸附粒徑為0.3mm時(shí)，廢水在吸附過(guò)濾柱中的停留時(shí)間達(dá)2h，CODcr的去除率隨時(shí)間變化很小。從廢水經(jīng)過(guò)吸附柱的流速和水處理量角度考慮，本實(shí)驗(yàn)選粉煤灰的粒徑為0.3mm，廢水在吸附過(guò)濾柱中的停留時(shí)間為2h。

3 結(jié)語(yǔ)

本文將電解－吸附過(guò)濾技術(shù)引入到印染廢水的處理中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得出以下結(jié)論:電解氣浮過(guò)程中，電解電壓一般在8～11v產(chǎn)生的氣泡小而均勻，不會(huì)產(chǎn)生紊流，對(duì)水中絮體顆粒的去除效果較理想;電解過(guò)程中，產(chǎn)生的氫氧化亞鐵和氫氧化鐵絮體對(duì)廢水的CODcr有一定的去除作用，可使廢水得到進(jìn)一步的凈化;吸附過(guò)濾過(guò)程選取活化粉煤灰作為吸附材料，粒度為0.3mm，廢水在吸附柱中的停留時(shí)間為2h，廢水經(jīng)過(guò)吸附過(guò)濾柱后，CODcr的去除率為53％左右;電解氣浮－吸附過(guò)濾工藝簡(jiǎn)單，占地面積少，對(duì)流量變化的適應(yīng)性強(qiáng)，不產(chǎn)生噪音。

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