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莱金源采用多相催化臭氧氧化工艺处理印染废水*

来源: 北京莱金源水处理*有限公司

  莱金源采用多相催化臭氧氧化工艺处理印染废水*
   纺织印染废水是*主要的工业废水污染源之*,废水中含有大量难降解有机物,是目前工业污染治理的难点。印染废水*般采用生化法进行处理,但生化法具有占地面积大、投资成本高、易产生二*污染且对COD 和色度的去除率不高等缺点。
  臭氧具有强氧化性,但是臭氧的利用率较低。多相催化臭氧氧化法是将*些金属负载到某些载体上,以此提高臭氧的利用率。催化臭氧氧化法处理印染废水具有占地面积小、处理时间短、无二*污染且对色度去除率高的优点。莱金源以活性炭为载体制备了负载铁锰氧化物的催化剂,并将其用于多相催化臭氧氧化处理实际印染废水的试验中,同时对工艺参数进行了优化。
  1 试验部分
  1.1 试验材料
  原水取自纺织工业园区污水 处理厂进水口,废水呈紫红色,有刺激性气味,COD为682.4 mg/L、色度为450 倍、TP 为2.57 mg/L、NH3-N 为14.85 mg/L、pH=8.6。
  活性炭:粒状(GAC),气性活化法制得,孔径5~10 nm。
  其他试剂:100 mg/L 的Mn2+ 溶液,100 mg/L 的Fe2+溶液,无氨水,质量分数为95%的乙醇,COD 快速测定D 试剂,COD 快速测定E 试剂。
  1.2 试验装置及流程
  试验采用工艺流程。其中臭氧反应器为自制管式玻璃反应器,其管径58 mm,有效高度500 mm,采用钛合金微孔布气曝气头布气。
  试验前先用纯水冲洗反应器,再开启臭氧发生器预氧化5 min 以去除臭氧反应器中可能消耗臭氧的成分,然后排空,再用纯水冲洗2 *。然后将*定量的活性炭或负载了金属的活性炭催化剂加入到反应器中,通入废水,打开氧气瓶,调节氧气压力为0.05 MPa,打开臭氧发生器,控制臭氧流量*定,待反应*定时间后,从出水口取样分析COD、色度、NH3-N 等指标,并计算相应的去除率。
  2 结果与讨论
  2.1 催化剂的制备与选择
  催化剂采用浸渍焙烧法制备。选取*定量活性炭洗净,分别用质量分数为10%的NaOH 和HNO3溶液浸泡,然后烘干、活化。按*定比例,各取*定体积的100 mg/L 的Mn2+溶液和Fe2+溶液,配成100 mL混合溶液,然后将预处理后的活性炭放入混合溶液中浸泡24 h。将浸渍好的活性炭干燥、焙烧。重复浸渍、焙烧2~3 *,制得铁锰配比不同的活性炭负载催化剂。
  各取20 g不同催化剂进行臭氧氧化试验,调节氧气压力为0.05 MPa,打开臭氧发生器,控制臭氧通气量为0.2 L/min,反应60 min,以COD 去除率为指标,考察不同催化剂(包括活性炭)对COD 去除效果的影响。
  活性炭对COD 有*定的吸附去除作用,与之相比催化剂对COD 的去除率大幅提高,说明催化作用明显,其中以铁锰质量比1∶2 时制备的(Fe+Mn)/AC 催化剂对印染废水处理的效果*。
  2.2 催化剂的稳定性
  加入20 g*条件下制备的(Fe+Mn)/AC 催化剂,在臭氧通气量为0.2 L/min,废水pH=5 的条件下,通入300 mL 印染废水,反应60 min 后从反应器中取出全部水样,重新加入300 mL 原水水样,如此反复6 *,测定每*取出的水样的COD 并计算COD 去除率,可以看出,催化剂在使用6 *后,COD 的去除率仅比**使用时降低了约7%,说明(Fe+Mn)/AC 具有较好的活性和寿命。 
     2.3 影响多相催化臭氧氧化工艺的条件
  以COD 去除率为考察指标,对影响多相催化臭氧氧化工艺的条件进行了优化。
  2.3.1反应时间对印染废水处理效果的影响
  通入300 mL 印染废水,在废水pH=8.6、臭氧通气量为0.2 L/min、(Fe+Mn)/AC 投加质量为20 g的条件下,分别在反应10、20、30、40、50、60、90、120 min时取样分析并计算COD 去除率。
  随着臭氧通气量的增加,COD的去除率也在提高,但超过0.2 L/min 后COD 的去除率变化不明显,考虑到运行成本,确定本试验*臭氧通气量为0.2 L/min。
  2.3.3催化剂投加量对印染废水处理效果的影响
  通入300 mL 印染废水,在废水pH=8.6、臭氧通气量为0.2 L/min,反应时间为60 min 条件下,改变(Fe+Mn)/AC 投加质量,考察其对COD 去除率的影响。
  催化剂投加质量超过20 g后,COD 去除率变化较小,因此确定催化剂的*投加质量为20 g。
  2.3.4 pH 对印染废水处理效果的影响
  通入300 mL 印染废水,在反应时间为60 min、(Fe+Mn)/AC 投加质量为20 g、臭氧通气量为0.2L/min 的条件下,调节废水pH,考察pH 对COD 去除率的影响。
  污水处理厂采用好氧活性污泥法处理印染废水,其二沉池出水中COD、TP、氨氮等分别为133.5、12.48、0.36 mg/L,色度为16 倍。由此对比可知,多相催化臭氧氧化法对印染废水中COD、氨氮、TP、色度都有很好的去除效果。
  3 结论和建议
  在制备活性炭负载型催化剂的基础上,采用多相催化臭氧氧化工艺对印染废水进行试验研究,确定了主要影响因素和*工艺条件。对于纺织工业园区污水处理厂的原水,该工艺可行并可达到较好的处理效果。本*试验是在单因素条件下进行分析的,但在实际处理中会有多种因素对实验结果造成影响,因此要结合实际,考虑多因素条件下多相催化臭氧氧化处理印染废水的效果。通过对运行成本的估算可知,多相催化臭氧*运行成本较高,建议作为预处理使用。根据工厂的实际情况,适当减少处理时间,催化臭氧氧化达到预处理效果后,可与活性生物床处理*相结合,*终使出水达标排放。这样既降低了运行成本,又提高了处理效果。
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