臭氧深度處理印染廢水工程實例

陳廣華

（廣東新大禹環境科技股份有限公司，廣東廣州 510660）

近幾年，為促進地區經濟與環境協調發展，國家對印染廢水污染物的排放控制要求越來越嚴。物化、生化處理工藝被廣泛應用到印染廢水處理中，然而，傳統工藝有其處理極限，漸漸滿足不了日趨嚴格的排放標準[1]。為此，對印染廢水深度處理的研究不斷增多，以高級氧化技術為主，但由于處理成本較高，多處于實驗室或小試階段，實際工程應用不多。

高級氧化技術是在處理過程中產生具有強氧化性的羥基自由基（·OH），使許多結構穩定甚至很難被微生物分解的有機分子轉化為無毒無害的可生物降解的低分子物質，反應最終產物大部分為二氧化碳、水和無機離子等，并且無剩余污泥和濃縮物產生，主要包括光催化氧化法、Fenton 氧化法、臭氧氧化以及超聲-臭氧聯合法[2]。

為了緊跟國家環保工作的步伐，廣東某印染工業園廢水處理廠自行投資建成日處理量約3 000 m3的臭氧氧化處理設施，對該廠經過A2O+MBR 生化處理的出水進行深度處理中試，以分析其處理效果及運行成本。

1 中試

1.1 進水水量水質

中試用廢水為該印染廢水處理廠經A2O+MBR生化處理的出水，進水流量51～137 m3/h，COD 63～143 mg/L，色度32～40，苯胺0.24～2.03 mg/L。

1.2 儀器設備

臭氧發生器：臭氧產量6 000 g/h，臭氧質量濃度80～150 mg/L，進氣流量40～65 m3/h。

臭氧接觸池：采用鋼筋混凝土結構，長度5.5 m，寬度2.5 m，高度7 m，有效容積約82.5 m3。臭氧接觸池底部均勻分布曝氣頭。

1.3 工藝流程

臭氧氧化深度處理印染廢水工藝流程見圖1。

臭氧接觸池進水流量為51～137 m3/h，進氣臭氧質量濃度控制在14～69 mg/L，通過調節進水流量改變停流時間16～43 min；以廢水中的COD、色度及苯胺為監測對象，觀察臭氧對各指標的去除效果；通過臭氧用量及電費估算新增的運行成本。

1.4 分析方法

COD采用重鉻酸鉀法。

色度采用稀釋倍數法。

苯胺采用N-（1-萘基）乙二胺偶氮光度法。

2 處理效果

本中試進行為期約一個月的監測化驗，取每天進出水的水質平均值分析，剔除異常數據后得到以下結果。

2.1 臭氧對COD的處理效果

由圖2 可知，臭氧氧化對低質量濃度COD 處理效果并不穩定，去除率為6%～44%，平均去除率為19%，去除1 mg COD 需要消耗的臭氧量為0.64～5.52 mg，平均消耗量為2 mg。

2.2 臭氧對色度的處理效果

由圖3可知，臭氧氧化對低色度廢水的處理效果較穩定，去除率為36%～66%，平均去除率為52%，去除1 mg 色度需要消耗的臭氧量為0.58～5.12 mg，平均消耗量為2.08 mg。

2.3 臭氧對苯胺的處理效果

由圖4可知，臭氧氧化對低質量濃度苯胺廢水的處理效果較高，去除率為59%～90%，平均去除率為74%，去除1 mg 苯胺需要消耗的臭氧量為19.55～262.06 mg，平均消耗量為86.83 mg。

3 結論

臭氧對印染廢水生化處理出水進行深度處理，對低質量濃度COD 的去除效果不穩定，平均去除率為19%；其對色度的去除效果較好，可將進水40 左右的色度控制在出水22 以下；對苯胺的去除效果穩定，平均去除率為74%，可將苯胺質量濃度控制在0.73 mg/L以下。該中試采用液氧為臭氧源，液氧成本為660元/t，電費為0.76元/kWh，臭氧投加量控制在42.86 mg/L時，噸水運行成本約為0.69元。由于該中試臭氧接觸池并未投放填料，臭氧利用率不高，后續使用中可考慮投加填料，增加反應接觸面積，以提高臭氧利用率，降低運行成本。