關(guān)鍵詞:污水處理運(yùn)營 污水處理外包 工業(yè)污水處理 污水處理第三方運(yùn)行 工業(yè)廢水處理 生活污水處理
對(duì)于我國的印染工業(yè)污水回用有過很多的研究,從研究情況來看有以下特點(diǎn):印染工業(yè)污水回用主要是針對(duì)在達(dá)標(biāo)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行處理,達(dá)到回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。處理工藝主要采用混凝、吸附、過濾和氧化等技術(shù)。印染工業(yè)污水回用技術(shù)大多處于試驗(yàn)研究階段,實(shí)際工程應(yīng)用較少,并且水的回用率較低,一般不超過50%,主要用于對(duì)水質(zhì)要求不高的前道工序。
印染工業(yè)污水處理回用水技術(shù)
我國尚沒有統(tǒng)一的印染廢水回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗(yàn),水質(zhì)指標(biāo)都必須控制在用水指標(biāo)之內(nèi)。深度處理主要對(duì)常規(guī)二級(jí)處理系統(tǒng)出水進(jìn)行處理,去除的污染物主要是色度、COD 和鹽度(電導(dǎo)率)等,使出水水質(zhì)滿足生產(chǎn)工藝要求。印染工藝和產(chǎn)品質(zhì)量要求不同,對(duì)回用水的水質(zhì)要求也不同。深度處理單元技術(shù)
吸附處理技術(shù)
將廢水通過由吸附劑組成的濾床,污染物質(zhì)被吸附在多孔物質(zhì)表面上或被過濾除去。活性炭是印染廢水深度處理中最常用的吸附劑,其微孔多,比表面積可高達(dá)500~600 m2/g,具有很強(qiáng)的吸附脫色性能,特別適合相對(duì)分子質(zhì)量小于400 的水溶性染料的脫色吸附。但活性炭對(duì)疏水性染料吸附效果較差,其再生也比較復(fù)雜且費(fèi)用昂貴,限制了吸附法在印染廢水深度處理中的應(yīng)用。天然礦物如高嶺土、硅藻土、活性白土以及煤粉等也具有較高的吸附性能,在印染廢水的深度處理中也有使用。
膜分離技術(shù)
優(yōu)勢(shì)是其不僅能去除水中殘余的有機(jī)物,降低色度,還能脫除無機(jī)鹽類,防止系統(tǒng)中無機(jī)鹽的積累,是印染廢水深度處理中極具前景的一項(xiàng)技術(shù)。
膜對(duì)不同物質(zhì)具有透過性差異,膜分離技術(shù)就是利用膜的這種特性,在一定的傳質(zhì)推動(dòng)力下,對(duì)混合物進(jìn)行分離的方法。印染廢水深度處理所用的膜分離技術(shù)主要有微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(RO)。MF 和UF 常作為NF 和RO 的預(yù)處理; UF 能分離大分子有機(jī)物、膠體、懸浮固體;NF 能實(shí)現(xiàn)脫鹽與濃縮的同時(shí)進(jìn)行;RO 能去除可溶性金屬鹽、有機(jī)物、膠粒等并截留所有離子。阮慧敏等〔3〕采用UF+RO 工藝對(duì)浙江某印染廠廢水生化處理后的出水進(jìn)行處理,膜系統(tǒng)進(jìn)水COD 100~350 mg/L,色度180 倍,電導(dǎo)率800~1 350 μS/cm。膜系統(tǒng)處理后出水COD<10 mg/L,色度1~2 倍,電導(dǎo)率<30 μS/cm。 Xujie Lu 等〔4〕采用生物濾池結(jié)合膜分離的方法,當(dāng)進(jìn)水COD 為150~450 mg/L 時(shí),出水COD 降到50 mg/L 以下,去除率高達(dá)91%,且色度、濁度、鐵錳濃度的去除效果都非常好。
高級(jí)氧化深度處理技術(shù)
(1)光催化氧化技術(shù)。利用強(qiáng)氧化劑在UV 輻射下產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的·OH 來處理廢水,具有低能耗、無二次污染、氧化徹底等優(yōu)點(diǎn),最常用的有 UV/Fenton、UV/O3、UV/H2O2 等。光催化研究較多的還有以光敏化半導(dǎo)體為催化劑,其中TiO2 光催化劑應(yīng)用最廣,且處理效果最好。TiO2 在光輻射下,其價(jià)帶上會(huì)產(chǎn)生電子空穴(h+)對(duì),TiO2 表面吸附的有機(jī)物被具有強(qiáng)氧化性的h+活化、氧化而降解。馮麗娜等〔9〕采用了TiO2/活性炭負(fù)載體系對(duì)某印染廠的二級(jí)處理出水進(jìn)行處理,進(jìn)水COD 在300 mg/L 左右,在最佳反應(yīng)條件下,出水COD 降到50 mg/L,色度降為 2 倍,研究表明:利用活性炭的吸附性能,有助于解決TiO2 的流失、分離和回收問題,提高光催化劑的處理效果。但廢水本身的透光性和光利用率制約著光催化技術(shù)在廢水處理工業(yè)中的應(yīng)用。
(2)化學(xué)氧化技術(shù)。在印染廢水深度處理中,O3 和Fenton 試劑是比較常用的氧化劑。O3 具有較強(qiáng)的脫色作用,雖然對(duì)COD 的去除效果很小,但是可以改變廢水的B/C,從而提高廢水的可生化性。盧寧川等〔5〕采用O3 氧化對(duì)印染廢水進(jìn)行處理,結(jié)果發(fā)現(xiàn): COD 的去除率為72%,而色度降低了94%。郭召海等〔6〕研究了O3 對(duì)色度去除和B/C 的影響,發(fā)現(xiàn)臭氧的投加量為15 mg/L 左右時(shí),色度的去除率可以達(dá)到70%,B/C 也提高了一倍多。O3 氧化的主要優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單緊湊、占地面積小、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制;
(3)電化學(xué)氧化技術(shù)。在外加電場(chǎng)作用下,在特定反應(yīng)器內(nèi),通過一定化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)過程或物理過程,產(chǎn)生大量的自由基,利用自由基的強(qiáng)氧化性對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行降解的過程。電化學(xué)技術(shù)具有易控制、無污染或少污染、高度靈活等特點(diǎn)。
高效生物處理技術(shù)
印染廢水二級(jí)出水污染物可生化性不高,生物降解有一定難度,生物法的重點(diǎn)在于開發(fā)強(qiáng)化生物技術(shù)的新型生物反應(yīng)器,以進(jìn)一步去除COD 和色度。
(1)曝氣生物濾池(BAF)。印染廢水經(jīng)二級(jí)生化處理后,水中COD 及BOD 相對(duì)較低,曝氣生物濾池填料上生長(zhǎng)的貧營養(yǎng)微生物如假單胞菌、芽孢桿菌等,比表面積較大,對(duì)廢水中的有機(jī)物有較強(qiáng)的親和力。研究表明BAF 處理印染廢水的二級(jí)出水,水解酸化+好氧工藝后增加BAF 深度處理工藝,當(dāng)進(jìn)水COD<200 mg/L,水力負(fù)荷1.0~2.0 m3/(m2·h),氣水比為(2~3)∶1 時(shí),出水COD 去除率在50%以上,達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。曝氣生物濾池中生物濃度和有機(jī)負(fù)荷高,處理效果穩(wěn)定,出水水質(zhì)好。濾池中的濾料粒徑越小處理效果越好,但是小粒徑又會(huì)使工作周期變短,濾料不易清洗,相應(yīng)的反沖洗水量也會(huì)增加。因此選用合適的濾料粒徑是充分發(fā)揮曝氣生物濾池功能的關(guān)鍵。
(2)移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR)。MBBR 是一種新型的生物膜反應(yīng)器。微生物在反應(yīng)器內(nèi)的填料上富集,填料懸浮于反應(yīng)器內(nèi)并隨著混合液流動(dòng),因此氣、水、填料三者能夠在反應(yīng)器內(nèi)充分接觸,氧的利用率和有機(jī)污染物的傳質(zhì)效率高,且生物膜的活性較高,老化的生物膜易從填料表面脫落。MBBR 還具有不需要反沖洗、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
(3)膜生物反應(yīng)器(MBR)。膜生物反應(yīng)器集膜分離與生物降解于一體,可去除廢水中大部分殘余的COD、色度和所有的SS。而后通過NF(RO)工藝進(jìn)一步處理,去除大部分鹽度,出水水質(zhì)一般能達(dá)到回用水要求。戴舒等〔16〕以回用為目的,采用由好氧反應(yīng)器和超濾膜組成外置式MBR 結(jié)合納濾膜處理印染廢水,結(jié)果表明:系統(tǒng)COD、色度和濁度的去除率均達(dá)到99%,電導(dǎo)率去除率97%。P.Schoeberl 等〔17〕 先采用MBR 和NF 結(jié)合處理印染廢水,出水水質(zhì)全部滿足回用水指標(biāo),但是考慮到技術(shù)難度和高額的經(jīng)濟(jì)成本,而后用UF 代替NF 同樣取得較好的效果。MBR 的優(yōu)點(diǎn)在于工藝流程短、占地面積少、出水水質(zhì)穩(wěn)定;缺點(diǎn)和膜分離技術(shù)類似,主要是膜污染導(dǎo)致的膜壽命短、成本高和電耗高。
隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),印染廢水深度處理和回用越來越受到政府的關(guān)注。針對(duì)印染廢水深度處理的單一技術(shù)較多且各具優(yōu)缺點(diǎn),但均難以達(dá)到排放及回用標(biāo)準(zhǔn),要根據(jù)印染廢水水質(zhì)的特點(diǎn),合理選擇和優(yōu)化組合處理工藝。膜分離技術(shù)是印染廢水深度處理的一個(gè)重要研究方向。未來研究可以在單元技術(shù)改進(jìn)的基礎(chǔ)上,包括生化、物化處理效果的提高、難降解有機(jī)物處理技術(shù)的改進(jìn)和膜組件污染的控制等,而后形成一套出水滿足回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、回用率高且運(yùn)行高效經(jīng)濟(jì)的印染廢水回用集成技術(shù)。