反渗透_微电解集成技术处理印染废水_段晓笛

内蒙古工业大学学报JOURNALOFINNERMONGOLIA第27卷第3期UNIVERSITYOFTECHNOLOGYVol.27No.32008文章编号:1001-5167(2008)03-0178-05反渗透-微电解集成技术处理印染废水段晓笛,马宁(清华大学环境科学与工程系,北京100084)摘要:采用反渗透-微电解集成技术处理印染废水,印染废水先经反渗透膜处理,反渗透膜透过液达到了再生水的水质,浓缩液利用铁炭微电解处理,处理后达标排放.本文系统地考察了浓缩液初始pH值、活性炭的投加量、铁屑的投加量、反应时间等因素对微电解处理效果的影响,最后还讨论了微电解反应后用NaOH絮凝处理的效果,确定铁炭微电解的最佳反应条件.实验结果表明,铁炭微电解处理印染废水浓缩液的最佳反应条件为:溶液初始pH值为2.0,铁炭质量比1∶1,反应时间为30min,反应后采用0.16g/L的NaOH混凝处理.在此反应条件下,铁炭微电解法对印染废水浓缩液处理十分有效,CODCr、浊度、色度去除率分别达到75%、99%、100%处理后的水质能够达到排放标准,而且经微电解处理后,很大程度上提高了废水的可生化性,为印染废水浓缩液的进一步生化处理创造了条件,所以处理后的废水也可排放到城市污水处理厂.关键词:印染废水;反渗透;微电解;集成技术中图分类号:TQ028.8文献标识码:A印染废水具有水量大、色度高、水质复杂、对环境污染严重等特点.目前,常用的印染废水治理方法有物化法、生物法、物化-生物串联法三大类,但这些方法很难彻底去除印染废水中色度和COD,以达到一级排放或回用标准〔1〕.随着国家和社会对环境保护要求的日益重视和我国水资源的日渐短缺,开发有效的印染废水处理技术将十分必要.反渗透是一种以压力为推动力,克服溶剂的渗透压,实现对液体混合物分离的膜过程.用反渗透处理印染废水在国内外已有研究〔2～6〕,但废水浓缩液的处理方法未见报道.铁炭微电解法是基于金属腐蚀原理,利用电解质溶液中铁屑晶体结构上形成的许多铁-炭局部微电池处理工业废水的一种电化学处理技术〔7〕.因其工艺简单、操作方便且可达到以废治废的目的而在近年来受到广泛重视.铁炭微电解法在染料废水的处理方面应用较多〔8～10〕.本研究提出采用反渗透-铁碳微电解集成技术处理印染废水.首先采用反渗透膜技术处理印染废水,而浓缩液通过铁炭微电解法处理,处理后达标排放.本文对铁炭微电解法处理印染废水浓缩液的工艺过程进行了研究,对浓缩液初始pH值、活性炭的投加量、铁屑的投加量、反应时间等对微电解处理效果的影响作了详细讨论和分析,最后还讨论了微电解反应后用NaOH絮凝处理的效果,确定铁炭微电解的最佳反应条件,为反渗透-铁炭微电解处理印染废水的工业应用提供参考.1实验部分1.1印染废水浓缩液印染废水经反渗透膜处理后,透过液可以回用,浓缩液截留了废水中的污染物,其水质指标如表1收稿日期:2008-09-05作者简介:段晓笛,女,清华大学环境科学与工程系学生.所示.表1印染废水浓缩液的水质项目指标项目指标化学需氧量CODcr(mg/L)763.5色度(倍)1024浊度(度)317.5pH8.31.2实验方法反渗透处理后的浓缩液采用铁炭微电解法处理,实验装置如图1所示,床高20cm,内径5cm.将一定量的活性炭和铁屑装入铁炭床内,取400mL印染废水浓缩液用盐酸(1∶1)调节pH值后,将其加入高位槽,以一定的流速进入铁炭床,进水流速通过旋塞阀调节,反应一定时间后取出水样,将处理后的水用0.10mol/LNaOH溶液调pH值,用玻璃棒搅拌2min,静置15min后,取上清液分析水质.1.高位槽;2,4控制阀;3铁炭床;5烧杯;6曝气装置图1微电解实验装置图1.3分析方法印染废水的COD、浊度、色度值分别按国标GB11914-1989、GB11903-89、GB13200-91进行测定.pH值用北京赛多利斯仪器系统有限公司的PB-10酸度计测定.2结果与讨论2.1溶液初始pH值对微电解处理效果的影响固定铁炭质量比为1∶1,反应30min的条件下,考察了不同pH对COD、色度去除率的影响,结果见图2.由图2可以看出,随pH值增大,COD去除率先提高后下降,在pH值为2.0时达到一极值.酸性条件下对铁炭微电解的氧化-还原反应是有利的.但是,溶液pH值过低,铸铁屑中大量的铁和酸发生反应,在溶液中生成大量氢气,阻碍铸铁屑和活性炭的进一步接触,在一定程度上降低了原电池效应.结果表明,溶液pH值为2.0时,微电解反应效果最佳.2.2活性炭投加量对微电解处理效果的影响在pH值为2,固定加入铁屑50g,反应30min的条件下,考察了活性炭的投加量对COD、色度去除率的影响,结果见图3.图2pH值对COD去除效果的影响图3活性炭投加量对COD去除效果