一种基于臭氧高级氧化技术处理印染废水的方法与流程

本发明涉及工业废水处理技术，特别涉及一种基于臭氧高级氧化技术处理印染废水的方法。

背景技术：

纺织行业生产废水源自生产工艺中的各个工序，包括染色、水洗、上浆、洗漂及脱水等环节，废水中的污染物大部分产生在洗漂和脱水工序，主要污染物包括上浆浆料（淀粉、聚乙烯醇pva）、洗漂废料（浮石渣、短纤维）、染色浆料（靛蓝染料、硫化染料）和印染助剂等。废水中污染种类和浓度与纺织印染加工工艺相关，印染废水主要污染为碱度、cod和色度。

现有处理印染废水的主流工艺有生物法、物化法和化学法。其中生物法降解工艺处理利用细菌、酶、真菌、藻类或植物的代谢能力来氧化或还原化合物，生物法在降解cod和脱色生物过程有几个局限性，只能转化可生物降解的化合物，有毒物质的存在可能会抑制生物过程，处理反应时间较长。物化法有诸如pac和feso4絮凝剂混凝沉淀处理，微滤、超滤为主的膜法处理工艺，物化法多是将水相中分散的污染物聚集转成固相去除，混凝沉淀需要多个工艺单元，同时会引入化学药剂导致二次污染，膜滤工艺出水水质好，但运行成本较高，多用于末端处理或生产回用水。化学法则包括芬顿法，tio2、zno等金属氧化物光催化降解，基于臭氧的高级氧化工艺，电化学氧化以及超声等工艺降解处理印染废水，其中芬顿法普遍能去除50～70%的cod。化学法多是利用催化剂或化学药剂氧化降解废水中的污染物，化学药品也有引入二次污染的风险，同时由于氧化剂通常无选择性，处理废水负荷较大导致运行成本过高。

目前，一些印染工业园区企业基本将印染废水进行初步处理后排到污水处理厂继续处理，无法满足现在的园区排水环保要求。因此，需要针对纺织工业园区污水处理单元的处理工艺进行升级改造，用以深度处理印染废水。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于臭氧高级氧化技术处理印染废水的方法，通过臭氧高级氧化技术进行脱色处理提高了出水水质，能够实现对纺织印染生产企业产生的废水进行深度处理，降低废水中印染物含量、cod和废水的色度，使出水各项指标能稳定达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(gb4287～2012)特别排放限值标准。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种基于臭氧高级氧化技术处理印染废水的方法,包括如下步骤：

1）调节池处理，将印染废水引入调节池，进行水质水量的调节；

2）初次沉淀处理，将步骤1）中得到的废水引入初沉池，并向初沉池中投入混凝药剂，得到第一上清液和沉淀物，进而初步去除废水中的大颗粒悬浮物；

3）氧化沟处理，将步骤2）中得到的第一上清液引入氧化沟，该氧化沟分为四段以进行分段控制曝气；

4）二次沉淀处理，将步骤3）中得到的废水引入二沉池进行二次沉淀，得到第二上清液和第一沉淀污泥，用于去除微小悬浮物以及大部分的有机物及氮磷污染物；

5）好氧池处理，将步骤4）中得到的第二上清液引入好氧池，并采用曝气活性污泥法处理好氧池内的废水；

6）三次沉淀处理，将步骤5）中得到的废水引入三沉池，得到第三上清液和第二沉淀污泥；

7）臭氧处理，将步骤6）中得到的第三上清液引入臭氧处理池，所述臭氧处理池内放置有臭氧氧化催化剂，在将第三上清液引入臭氧处理池后，向臭氧处理池内的废水中通入臭氧，并采取臭氧消除装置用以消除产生的尾气；

8）废水排放，将经步骤7）中臭氧处理后的污水引入排水系统。

作为优选，所述步骤4）中二次沉淀产生的第一沉淀污泥的一部分引入至污泥处理设备进行处理，另一部分回流至步骤3）中的氧化沟。

作为优选，所述步骤6）中三次沉淀产生的第二沉淀污泥的一部分引入至污泥处理设备进行处理，另一部回流至步骤5）中的好氧池。

作为优选，所述步骤2）中向初沉池中投入的混凝药剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺。

作为优选，所述聚合氯化铝的投加质量浓度为50～300mg/l，所述聚丙烯酰胺的投加质量浓度为0.5～4.0mg/l。

作为优选，所述步骤7）中的臭氧处理步骤投加尖晶石或/和过渡金属氧化物为活性成分的臭氧氧化催化剂。

作为优选，所述步骤7）中的臭氧处理步骤中臭氧的投加浓度为20～70mg/l，需要处理的废水在臭氧处理步骤的停留时间为10～20min。

作为优选，所述步骤1）中印染废水在调节池中进行中和、水解、酸化和水量调节，印染废水经中和后cod为1000～4000mg/l，色度为1000～12000范围，ph为12。

作为优选，所述步骤3）中氧化沟为回转式氧化沟，该氧化沟的第一段为厌氧段，第二段和第三段均为曝气段，第四段为关闭段。

作为优选，所述步骤3）中废水在第一段的停留时间为10小时，废水在第二段和第三段的总停留时间为20小时，废水在第四段的停留时间为5小时。

与现有技术相比，本发明的废水处理方法的优点在于，通过一种基于臭氧高级氧化技术处理印染废水的方法，将纺织印染生产企业产生的废水进行深度处理，提高生物处理阶段的处理效率，降低印染废水中污染物含量、cod及废水的色度。可使出水达到纺织染整排放标准规定的直接排放标准。同时，具有cod和总氮去除效果好，空间利用率高，臭氧利用率高等诸多优点。

附图说明

图1为本实施例中印染废水处理方法的流程图；

图2为本实施例中臭氧处理步骤对不同目标物的降解效果图。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本发明作进一步详细描述。

一种基于臭氧高级氧化技术处理印染废水的方法，包括以下步骤：

调节池处理，将印染废水引入调节池，进行水质水量的调节，具体为在调节池内对水质进行中和，对水量进行缓冲，同时进行水解酸化，从而将大分子有机物分解为小分子有机物，将不溶性的有机物变为可溶性物质，为后续生物处理提供条件。其中，印染废水经中和后cod为1000～4000mg/l，色度为1000～12000范围，ph为12。

初次沉淀处理，将调节池处理得到的废水引入初沉池，并向初沉池中投入混凝药剂，得到第一上清液和沉淀物，进而初步去除废水中的大颗粒悬浮物。具体地，向初沉池中投入的混凝药剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，投加量分别为每吨水投加0.05～0.3g和0.5～4.0g，即聚合氯化铝的投加质量浓度为50～300mg/l，聚丙烯酰胺的投加质量浓度为0.5～4.0mg/l，废水在初沉池的沉淀时间控制在20～24小时，初沉池内产生的沉淀物全部引入至污泥处理设备进行处理。

氧化沟处理，将初次沉淀处理得到的第一上清液引入氧化沟，氧化沟优选采用回转式氧化沟，该氧化沟分为四段以进行分段控制曝气，具体地，该氧化沟的第一段为厌氧段，且废水停留时间为10小时，第二段和第三段均为曝气段，且废水停留时间为20小时，第四段为关闭段，且废水停留时间为5小时，通过厌氧好氧的交替控制可有效控制总氮的去除效果。在该氧化沟处理步骤，需要控制内外回流比，具体为1：1。

二次沉淀处理，将氧化沟处理后得到的废水引入二沉池进行二次沉淀，得到第二上清液和第一沉淀污泥，用于去除微小悬浮物以及大部分的有机物及氮磷污染物；其中，二次沉淀产生的第一沉淀污泥的一部分引入至污泥处理设备进行处理，另一部分回流至氧化沟中，以保证氧化沟中活性微生物的浓度。废水在二沉池的沉淀时间控制在2～4小时。

好氧池处理，将二次沉淀处理得到的第二上清液引入好氧池，并采用曝气活性污泥法处理好氧池内的废水，进一步降解去除污染物和色度。废水在好氧池的处理时间控制在20～24小时。

三次沉淀处理，将好氧池处理后的废水引入三沉池，进一步去除难沉降的胶体等污染物，得到第三上清液和第二沉淀污泥。其中，第三上清液的进水cod在40mg～50mg/l之间，色度在100～120之间，氨氮浓度介于3～12mg/l之间。废水在三沉池的沉淀时间控制在2～3小时。

臭氧处理，将三沉池中的第三上清液引入臭氧处理池，臭氧处理池内放置有臭氧氧化催化剂，在将第三上清液引入臭氧处理池后，向臭氧处理池内的废水中通入臭氧，并采取臭氧消除装置用以消除产生的尾气。其中，臭氧投加量控制在40～50mg/l，臭氧浓度控制在140～180mg/l。具体地，按照50mg/l的浓度向臭氧处理池中通入臭氧，废水在臭氧处理池中的停留时间为15min，从而去除废水的色度并进一步氧化去除有机物，经过臭氧处理后，将废水引入排水系统出水排放，而且出水中残余的臭氧继续保持一定的杀菌作用。臭氧处理池设有尾气破坏装置消解逸出的臭氧。

经臭氧处理后的出水中cod<30mg/l，色度<30，出水达到纺织染整排放标准规定的直接排放标准。

通过增加臭氧处理工艺用以脱色降cod，改善可生化性，提高后续处理单元降解效果，用以满足工厂回用等需求。臭氧处理工艺处理印染废水中的试验结果显示，臭氧投量在50g/m³以上时，出水色度在30以下，平均降幅达65%；cod降幅在20mg/l左右，平均去除率为36%，降解效果较好。

利用臭氧的氧化作用去除污水中色度并降低cod，使出水水质符合排放标准，实现进一步处理以进行中水回用。

与现有技术相比，本发明的废水处理方法的优点在于，通过一种基于臭氧高级氧化技术处理印染废水的方法，将纺织印染生产企业产生的废水进行深度处理，提高生物处理阶段的处理效率，降低印染废水中污染物含量、cod及废水的色度。可使出水达到纺织染整排放标准规定的直接排放标准。同时，具有cod和总氮去除效果好，空间利用率高，臭氧利用率高等诸多优点。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。