鐵床—氣浮—活性炭吸附法處理染料廢水
1 原水水質
某廠(生產染料及染料中間體)染料車間排出的綜合廢水(含30%左右的沖洗水)近100m3/d，中間體車間排出的綜合廢水(含30%～40%的沖洗水)約90m3/d。 原水是含鹽量較大的高色度有機廢水，無機鹽濃度為15%～20%，主要是NaCl、Na2SO4。有機物主要是苯系、萘系化合物，所以水體可生化性差(BOD5/COD一般為0.02～0.2)，并具有很強的毒性，因此染化廢水一直是治理難度最大的工業廢水之一。
2 方案的確定
通過試驗，對幾種處理方案進行了研究，但都不能得到令人滿意的效果，如混凝脫色法用藥量大，運行費用高，亦難使出水達到排放標準；生化法需加入大量稀釋水以降低含鹽量，基建投資大，廠家難以承受；膜分離法由于膜易堵塞，反沖洗頻繁，并且需進口NF膜，因此運行費用太高(達30 元/m3原水)。經過大量調研分析，擬采用微電解的方法破壞原水中有機物的分子結構，達到易于脫色和降低COD的目的。通過小試、中試，最后采用鐵床—氣浮—活性炭吸附的處理工藝，工藝流程見圖1。
2.1 調節池 采用調節池既充分調節了水量、水質，又省去了一沉池，從而節省了投資。廢水中的一部分染料及其中間體物質經沉淀后得以去除，COD有所降低。為解決排泥問題，保證調節池的有效容積，采用了行車式吸泥機，污泥進入集泥池與氣浮池的浮渣一起泵入壓濾機，濾餅焚燒處理。設計染料及其中間體廢水調節池各一座，有效容積為100m3，HRT為24 h。2.2 鐵床 鐵床主要是利用鐵、炭組合的填料與原水反應，破壞原水中有機物的分子結構及其性質。其原理是：鐵與炭的腐蝕電位不同，鐵作陽極、炭作陰極、原水作電解質而形成千千萬萬個原電池。電極反應如下： Fe-2e=Fe2+(陽極反應) E0(Fe2+/Fe)=-0.44 V 2H++2e
3 處理效果分析
①德州市環保局于1999年11月17日—18日對該廠水樣進行了48 h的16次取樣檢測，檢測結果見表1，表明該設施的處理出水達到了GB 8978—1996二級標準。
| 項目 | pH值 | COD(mg/L) | 色度(倍) | 苯胺(mg/L) | |||||
| 染料 | 中間體 | 染料 | 中間體 | 染料 | 中間體 | 染料 | 中間體 | ||
| 原水 | 7.89 | 5.00 | 798 | 810 | 4050 | 3000 | 10.95 | 9.29 | |
| 鐵床 | 出水 | 7.93 | 7.36 | 786 | 791 | 1900 | 1000 | 29.08 | 19.12 |
| 去除率(%) | 1.5 | 2.3 | 53.1 | 66.7 | |||||
| 氣浮池 | 出水 | 7.56 | 340 | 110 | 1.79 | ||||
| 去除率(%) | 56.7 | 89.0 | 90.6 | ||||||
| 活性炭罐 | 出水 | 8.09 | 141 | 11 | 0.22 | ||||
| 去除率(%) | 58.5 | 90.0 | 87.7 | ||||||
| 總去除率(%) | 84.0 | 99.6 | 97.6 | ||||||
| 注：表中數值均為平均值。 |
從鐵床的處理原理分析，其形成的
4 經濟分析
工程總投資為97萬元，其中土建投資為25萬元，設備管件及配電投資為60萬元，其余部分為12萬元。處理成本為3.51 元/t，其中：①折舊費為0.86 元/t；②人工費為0.27 元/t；③電費為0.49 元/t；④藥劑費為1.02 元/t；⑤鐵炭填料費為0.22 元/t；⑥活性炭填料費為 0.65 元/t。 對于此類色度高、含鹽量大、可生化性差、毒性大的有機染料化工廢水，若采用大量稀釋水稀釋的生化方法處理，工程投資較大；若采用鐵床—氣浮—活性炭吸附工藝，則工程投資較少。
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