一种凹凸棒石催化剂深度处理印染废水工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种凹凸棒石催化剂深度处理印染废水工艺，将初次生化处理的印染废水收集至调节池，经水量和水质调节后进入到混凝沉淀池混凝沉淀处理，混凝沉淀池出水进入厌氧池进行酸化水解，厌氧池出水采用含有凹凸棒石催化剂的缺氧-好氧池生化处理，去除有机物、色度及氨氮后达标排放。本发明在缺氧-好氧池生化处理时，投加凹凸棒石催化剂，增强了好氧生化处理能力和效果，提高对难处理的印染废水生化处理效果，高效去除印染废水中COD、色度、氨氮，达标排放。本发明降低印染废水处理成本，工艺操作方便，有利于工程实际应用及对已有印染废水处理工程的技术改造。
【专利说明】一种凹凸棒石催化剂深度处理印染废水工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环境工程【技术领域】，具体是一种凹凸棒石催化剂深度处理印染废水工 艺。
【背景技术】
[0002] 印染废水是加工棉、麻、丝、毛、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。 印染废水水量较大，每印染加工1吨纺织品耗水100?200吨，其中80?90%成为废水。印 染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为3X 106?4X 106 m3。纺织工业发展主要阻碍之一是环保节能（低碳）问题，环保的主要问题是废水，而约 80%纺织废水来自于印染行业。统计数据显示，2012年纺织工业废水排放量约23亿吨左 右，居各工业行业第3位，占全国工业废水排放量的10. 60%。纺织工业排放废水中化学需 氧量（CODCr)排放量31. 4万吨，居各工业行业第4位，占全国工业废水CODCr的7. 76%。 印染废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。纺织印染废 水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、色度高、PH较高，生物难降解物多及水质变化大 等特点，属难处理的工业废水之一； 目前用于印染废水处理的主要方法有物化法、生化法、化学法、电化学法、膜分离技术 以及几种工艺结合的处理方法。由于目前的染色介质以水为主，所以绝大部分染料均易溶 于水，而且由于染料分子质量较大，多数染料在水中都能形成亲水性胶体，使得印染废水的 常规脱色变得非常困难；印染废水生物降解性差，脱色困难，印染废水的脱色效果是评价废 水处理方法是否有效的关键指标之一。常用的处理途径是絮凝再絮凝，生化再生化的消极 处理方法，工程占地面积大、流程长、基建和运行费用高、处理效果不稳定； 仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使聚乙烯醇PVA浆料、人造丝碱解物（主要是 邻苯二甲酸类物质）、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，其化学吸氧量C0D 浓度也由原来的数百mg/L上升到2000?3000mg/L，从而使原有的生物处理系统COD去除 率从70%下降到50%左右，甚至更低。传统的生物处理工艺已受到严重挑战；传统的化学沉 淀和气浮法对这类印染废水的C0D去除率也仅为30%左右。电化学法、膜分离技术虽然处理 效果较好，但由于投资成本大，运行费用高，一般企业用不起，也只适合小规模水量的应用。 尤其是经初次生化处理的印染废水可生化性更差，C0D去除率不足30%。随着国家和社会对 环境保护要求的日益重视和对可持续发展的要求，传统的处理方法已越来越难以满足生产 和环保的要求。因此开发经济有效的印染废水处理和深度处理技术日益成为当今环保行业 关注的课题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于，针对印染废水经初次生化处理后可生化性更差的特点，提供 一种凹凸棒石催化剂深度处理印染废水工艺，有效提高生化反应效率及对有机物降解能 力，降低废水处理成本，工艺操作方便，有利于工程实际应用及对已有印染废水处理流程的 技术改造； 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 一种凹凸棒石催化剂深度处理印染废水工艺，将初次生化处理的印染废水收集至调节 池，经水量和水质调节后用提升泵泵入混凝沉淀池，同时将混凝剂加入混凝沉淀池，与印染 废水混合，所投加混凝剂的品种与数量视印染废水的水质与水量而定，水力停留时间大于 lh ;混凝沉淀池出水进入厌氧池进行酸化水解，把大分子有机物分解成小分子有机物，悬浮 固体物质被水解为可溶性物质，水力停留时间大于2h，水温为常温，且高于10°C ;厌氧池出 水进入含有凹凸棒石催化剂的缺氧-好氧池处理，其中在好氧池内投加凹凸棒石催化剂， 投加量为印染废水体积的（1_5)/10000,水力停留时间大于10h ;缺氧-好氧池出水进入 二沉池沉淀，水力停留时间大于lh，二沉池出水经V型滤池过滤、紫外消毒后达标排放；缺 氧-好氧池生化处理后的剩余污泥与混凝沉淀池的污泥均通过污泥浓缩池浓缩，浓缩后的 污泥用板框压滤机、带式框压滤机或离心脱水机脱水处理后排放； 作为本发明进一步的方案：凹凸棒石催化剂由纳米级凹凸棒石、碳及催化剂组成，其质 量比为纳米级凹凸棒石：碳：催化剂=1 : (0. 1-1. 5): (0. 01-0. 5)，凹凸棒石催化剂的粒径为 100目-400目细粉； 作为本发明进一步的方案：当印染废水pH偏碱性时采用PFC、PSFC、PAM或硫酸亚铁中 的一种或几种混凝剂；当印染废水pH偏酸性时采用PAC、PAM或石灰-硫酸亚铁； 作为本发明进一步的方案：混凝沉淀池采用平流式或辐流式； 作为本发明进一步的方案：好氧池为活性污泥氧化沟，采用卡鲁塞尔氧化沟、三沟式氧 化沟、Orbal氧化沟或一体式氧化沟中的一种； 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在缺氧-好氧池处理时，投加凹凸棒石 催化剂，增强了好氧生化处理能力和效果，提高对难处理的印染废水生化处理效果，实现高 难处理的印染废水中COD、色度、氨氮的同时高效去除，达标排放。本发明可有效提高生化反 应效率及对有机物降解能力，同时，降低印染废水处理成本，工艺操作方便，有利于工程实 际应用及对已有印染废水处理工程的技术改造。
【专利附图】
【附图说明】
[0004] 图1是凹凸棒石催化剂深度处理印染废水工艺流程图。
【具体实施方式】
[0005] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围； 请参阅图1，本发明实施例中，一种凹凸棒石催化剂深度处理印染废水工艺，将初次生 化处理的印染废水收集至调节池，经水量和水质调节后进入到混凝沉淀池混凝沉淀处理去 除部分有机物，混凝沉淀池出水进入厌氧池进行酸化水解，把大分子有机物分解成小分子 有机物提高可生化性，厌氧池出水采用缺氧-好氧凹凸棒石催化生化处理，去除有机物、色 度及氨氮后达标排放；凹凸棒石催化剂由纳米级凹凸棒石、碳及催化剂组成，其质量比为纳 米级凹凸棒石：碳：催化剂=1 : (0. 1-1. 5) : (0. 01-0. 5); 具体步骤如下所述：印染废水收集至调节池经水量和水质调节后，用提升泵泵入混凝 沉淀池，同时将混凝剂加入混凝沉淀池，与印染废水混合，所投加混凝剂的品种与数量视印 染废水的水质与水量而定，水力停留时间大于lh。一般当印染废水pH偏碱性时采用PFC、 PSFC、PAM或硫酸亚铁中的一种或几种混凝剂；当印染废水pH偏酸性时采用PAC、PAM、石 灰-硫酸亚铁或其他混凝剂。混凝沉淀池采用平流式或辐流式。平流式混凝沉淀池占地面 积大，结构简单，造价较低；福流式混凝沉淀池占地面积小，结构复杂，造价较高。混凝沉淀 池的污泥排入污泥浓缩池浓缩，浓缩后的污泥用板框压滤机、带式框压滤机或离心脱水机 脱水处理； 混凝沉淀池出水进入厌氧池进行酸化水解，把大分子有机物分解成小分子有机物提高 可生化性。同时，悬浮固体物质被水解为可溶性物质，可提高COD去除率。水力停留时间要 大于2h，水温为常温，但要高于10°C为宜； 厌氧池出水进入含有凹凸棒石催化剂的缺氧-好氧池处理，水力停留时间大于l〇h，在 缺氧段与从凹凸棒石催化剂的好氧池回流来的回流水混合，形成缺氧环境，产生反硝化反 应，把好氧过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成分子氮而脱氮： 4N〇3>4H++5CH20=5C02+2N2+7H 20 好氧池为活性污泥氧化沟，选用卡鲁塞尔氧化沟、三沟式氧化沟、Orbal氧化沟、一体式 氧化沟中的一种，其曝气池呈封闭的沟矩形，污水和活性污泥的混合液在其中不断循环流 动。在好氧池内投加凹凸棒石催化剂，投加量为印染废水体积的（1_5)/10000。凹凸棒石 催化剂由纳米级凹凸棒石、碳及催化剂组成，其质量比为纳米级凹凸棒石：碳：催化剂=1 : (0. 1-1.5):(0.01-0. 5)，将凹凸棒石催化剂加工制成粒径为100目-400目细粉。凹凸棒石 为含水富镁铝硅酸盐纤维状粘土矿物，颗粒微小，凹凸棒石晶体直径为20-40nm，为纳米材 料；凹凸棒石具有发育的微孔孔道，截面积为3. 8A*6. 3A，因而具有很大的内表面积，凹凸 棒石的内表面积为580-620m2/g，外表面积为280-320m 2/g，展现出优良的物理化学性质，主 要表现在流变性、吸附性和催化性等方面。由纳米级凹凸棒石、碳与催化剂组成的凹凸棒石 催化剂，更加增强了催化效果。利用凹凸棒石研制的凹凸棒石催化剂对处理各种高浓度有 机废水、难处理的印染废水和生活污水具有很强的净化功能，能把废水中的有机污染物催 化氧化成二氧化碳和水而除去。在好氧池内，凹凸棒石催化剂与活性污泥混合在一起，提高 了污泥浓度，并可与活性污泥一起反复使用； 缺氧-好氧池出水进入二沉池沉淀，水力停留时间大于lh，二沉池出水经V型滤池过 滤、紫外消毒后达标排放。缺氧-好氧池进行生化处理的剩余污泥通过污泥浓缩池浓缩，浓 缩后的污泥用板框压滤机、带式框压滤机或离心脱水机脱水处理后排放； 本发明在混凝沉淀池所投加混凝剂的品种与数量视印染废水水质水量而定，对不同的 难处理印染废水投加不同的混凝剂和投加量来提高混凝沉淀效果；在缺氧-好氧池处理 时，通过缺氧-好氧池回流，形成缺氧环境，产生反硝化反应，把好氧过程中产生的亚硝酸 盐和硝酸盐还原成分子氮而脱氮；在好氧池内对处理各种高浓度有机废水、难处理的印染 废水和生活污水具有很强的净化功能，能把印染废水中的有机污染物催化氧化成二氧化碳 和水而除去； 实施例1 某印染厂印染废水深度处理实施步骤； (1) 从调节池中用提升泵按150m3/h流量泵入辐流式混凝沉淀池，按0. 3%的印染废水 量分别投加10%浓度的硫酸亚铁溶液、石灰乳，充分混合后进入辐流式混凝沉淀池混凝沉 淀，水力停留时间2h; (2) 辐流式混凝沉淀池出水按150m3/h流量泵入厌氧池进行酸化水解，水力停留时间 4h ； (3 )厌氧池出水进入含有凹凸棒石催化剂的缺氧-好氧池处理，在缺氧-好氧池内加入 凹凸棒石催化剂的一次投加量为5m3。水力停留时间24h，生化系统污泥回流比为1. 0 ; (4) 缺氧-好氧池出水进入二沉池沉淀，水力停留时间2h ; (5) 二沉池出水经V型滤池过滤、紫外消毒后达标排放； 实施例2 某印染厂印染废水深度处理实施步骤； (1) 从调节池中用提升泵按250m3/h流量泵入辐流式混凝沉淀池，按0. 03%的印染废水 量分别投加10%浓度的PAC，PAM充分混合后进入辐流式混凝沉淀池混凝沉淀，水力停留时 间2h ; (2) 辐流式混凝沉淀池出水按250m3/h流量泵入厌氧池进行酸化水解，水力停留时间 4h ； (3 )厌氧池出水进入含有凹凸棒石催化剂的缺氧-好氧池处理，在缺氧-好氧池内加入 凹凸棒石催化剂的一次投加量为l〇m3。水力停留时间24h，生化系统污泥回流比为1. 0 ; (4) 缺氧-好氧池出水进入二沉池沉淀，水力停留时间2h ; (5) 二沉池出水经V型滤池过滤、紫外消毒后达标排放； 实施例1-2印染废水处理测试结果如表1所示，经过凹凸棒石催化剂深度处理印染废 水工艺处理后的印染废水中COD大幅度减小，色度降低； 表1
【权利要求】
1. 一种凹凸棒石催化剂深度处理印染废水工艺，其特征在于，将初次生化处理的印染 废水收集至调节池，经水量和水质调节后用提升泵泵入混凝沉淀池，同时将混凝剂加入混 凝沉淀池，与印染废水混合，所投加混凝剂的品种与数量视印染废水的水质与水量而定，水 力停留时间大于lh ;混凝沉淀池出水进入厌氧池进行酸化水解，水力停留时间大于2h，水 温为常温，且高于l〇°C ;厌氧池出水进入含有凹凸棒石催化剂的缺氧-好氧池处理，其中在 好氧池内投加凹凸棒石催化剂，投加量为印染废水体积的（1 -5) /10000，水力停留时间大于 l〇h ;缺氧-好氧池出水进入二沉池沉淀，水力停留时间大于lh ;二沉池出水经V型滤池过 滤、紫外消毒后达标排放；缺氧-好氧池生化处理后的剩余污泥与混凝沉淀池的污泥均通 过污泥浓缩池浓缩，浓缩后的污泥用板框压滤机、带式框压滤机或离心脱水机脱水处理后 排放。
2. 根据权利要求1所述的凹凸棒石催化剂深度处理印染废水工艺，其特征在于，所述 凹凸棒石催化剂包括纳米级凹凸棒石、碳与催化剂，其质量比为纳米级凹凸棒石：碳：催化 剂=1 :(0. 1-1.5) :(0.01-0. 5)，凹凸棒石催化剂的粒径为100目-400目细粉。
3. 根据权利要求1所述的凹凸棒石催化剂深度处理印染废水工艺，其特征在于，当印 染废水pH偏碱性时采用PFC、PSFC、PAM或硫酸亚铁中的一种或几种混凝剂；当印染废水pH 偏酸性时采用PAC、PAM或石灰-硫酸亚铁。
4. 根据权利要求1所述的凹凸棒石催化剂深度处理印染废水工艺，其特征在于，所述 混凝沉淀池采用平流式或辐流式。
5. 根据权利要求1所述的凹凸棒石催化剂深度处理印染废水工艺，其特征在于，好氧 池为活性污泥氧化沟，采用卡鲁塞尔氧化沟、三沟式氧化沟、Orbal氧化沟或一体式氧化沟 中的一种。
【文档编号】C02F9/14GK104193119SQ201410499446
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】刘明江, 杨光海, 刘明礼, 刘洋, 丰勇 申请人:安徽江海环境工程有限公司