微波无极紫外光催化氧化处理高温印染废水及回用
摘要：利用
“
微波无极紫外光催化氧化
+
吸附催化氧化
”
的组合工艺处理高温印染废水的实际工程设计，为类似印染废水的处理提供借鉴经验
关键词：无极紫外；光催化氧化；高温印染废水
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1．前言
在我国工业废水中，印染废水占的比例较高，据不完全统计，我国印染废水每天排放量为300万～400万m3。因其有机物含量高、色度深、碱性大、水质变化大、废水量大而成为极难处理的工业废水之一[1-3]
日前，中国印染废水处理普遍采用物化+生化处理工艺，出水水质基本达到GB4287—1992《纺织染整工收污染物排放标准》中的一级标准，但一般难以达到一级排放标准[4]。国内企业大多致力于混合废水集中处理，而对于以回收有用污染物质并进行资源化利用为目的的综合治理相对较少，这样不仅使综合废水处理量加大，处理成本增加，且增加处理难度，往往不能保证综合废水的处理效果，真正实现达标排放，所以研究和开发新的技术迫在眉睫。
为此本实验在实验室小试的基础上以新型高效物化组合技术与设备对高温印染终端废水进行深度处理，并进行回用实验。
2．工程概况
2.1设计背景
上海市沪邦印染厂位于上海浦东保税区，主要印染各种材料的布料。生产所用染料多为活性染料。其原废水处理设施始建于90年代，主要处理漂染工艺废水与部分生活污水，采用单一好氧处理工艺，由pH调节池、曝气池、沉淀池、污泥池、污泥干化系统、泵房、化验室层叠构成。随着自来水费、排污费的不断上涨，该企业越来越重视清洁生产，印染废水的回用也逐渐引起了重视。所以为其某一生产线设计一套回用设备。
2.2废水处理工艺说明
该公司印染废水水质具有高温，高色度、高COD的特点，根据多年在纺织印染行业废水治理的过程中积累的经验，传统的印染废水一般采用厌氧-好氧处理。高温染色废水温度高，菌种不能生存导致生化方法不能应用，只能利用物化方法处理。活性炭吸附处理成本高，再生困难；膜分离技术一次性投资大，技术难度大，膜系统清洗困难，反冲洗需要的水量很大。单纯的物化方法难以满足废水深度治理工艺要求。
由于回用水质要求比较高，单一的处理工艺一般很难使废水达到较好的印染用水标准，为此，在先前的印染废水光化学脱色回用技术基础上推出“微波无极紫外光催化氧化+吸附催化氧化”工艺，该工艺路线主要由三部分组成：砂滤、无极紫外光催化氧化、微波等离子体强化活性炭吸附催化氧化组成，其中砂滤主要除去悬浮物，无极紫外光催化氧化、活性炭吸附催化氧化相互组合以保证废水深度处理而达到严格的回用要求。
印染终端废水经过砂滤池去除大部分悬浮物质，确保浊度和悬浮物达到回用要求。砂滤池运行一定时间后需进行反冲洗再生。砂滤池出水通过进入光催化氧化系统，采用“无极紫外光催化氧化”技术。运行时，砂滤出水被引入微波无极光催化氧化反应器，并且通过射流泵泵入O3强氧化剂，在微波激发下产生UV光，空气在UV光的强烈催化作用下，产生臭氧，协同氧化剂发生剧烈的化学氧化反应，使长链大分子或含有苯环、偶氮结构的难降解污染物发生断链、开环，使之部分或完全分解，破坏染料分了的发色基团使其脱色。光催化氧化反应器可以确保废水的色度达到回用要求，同时可去除一定的COD。光催化氧化反应器中氧化剂是否加入、无极紫外光源开启多少均取决于废水的水质情况。
光催化氧化出水进入吸附催化氧化系统，通过活性炭吸附有机物和少量的悬浮物，再经催化氧化同时去除水中过量氧化剂，并再生活性炭，保持活性炭的活性。废水经活性炭吸附催化氧化系统后出水回用于企业中循环水、染色布的水洗等工序。
出水经过pH在线控制仪进行自动调节，保证水质的中性。
2.3设计水质
废水设计水量为240m3/d，多数为高浓度染色废水。
染色废水主要由各类坯布染色后含染料、表面活性剂及助剂的废水组成;漂染废水中含有少量染料及浆料"废水中的有机组分多以芳烃及杂环化合物为母体，并带有显色基团及极性基团。设计水质回用水水质见表5-2：
表5-1 混合废水水质
|
COD/
（
mg/L
）
|
色度
/
（倍）
|
SS/
（
mg/L
）
|
pH
|
|
200~800
|
200~4000
|
≧45
|
6.5~8.5
|
表5-2 设计回用水水质
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COD/
（
mg/L
）
|
色度
/
（倍）
|
SS/
（
mg/L
）
|
pH
|
|
<50
|
<20
|
<5
|
6.5~8.5
|
。。。。。
8．市场前景 目前，全国的平洗机或溢流染色机总共大约有10万台左右，需求高温印染废水脱色回用设备的厂家很多，以10%的市场占有率进行计算，全国需要高温印染废水脱色回用设备1万套，每套产品单价约为100万元，则新增产值100亿元。脱色后回用节约用水60%，染色后热水洗可减少再加热的过程从而降低能耗(以年平均水温从15℃加热到60℃计算)，不需再额外增加污水处理费用和排污费，预计可节约60元/吨布左右。按我国年产纺织品1亿吨计算，每年则可为国家节约开支60亿元左右。按排放1吨污水可对20吨水产生污染计算，则排放量为1500吨/日污水(即一条连续印染生产线产生的污水量)，经处理后可减少30000吨/日的水源污染。
参考文献
[1]斯托弗.水危机-寻找解决淡水污染的方案[M].北京：利学出版社，2000，47.
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[2]杨科宽.污染控制化学[M].武汉：武汉出版社，1998，96−97.
[3]李家珍.染料、染色工业废水处理[M].北京：化学工业出版社，1997，75.
[4]李耀中，江立文等.偶氮染料4BS光催化降解的特性研究[J].环境工程，2001.19(1)：59−61.
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只看楼主 我来说两句 抢板凳