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1 原（yuán）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%左右的衝洗水)近100m3/d，中間體（tǐ）車間排（pái）出的綜合（hé）廢（fèi）水(含30%～40%的衝洗水)約90m3/d。
原水是含鹽量較大的高色度有（yǒu）機廢水，無機鹽濃度為15%～20%，主要是NaCl、Na2SO4。有機物主要（yào）是苯係、萘係（xì）化合物，所以水體可生化性差(BOD5/COD一般為（wéi）0.02～0.2)，並具有很強的毒性，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（duì）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（tuō）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（hán）鹽量，基建投資大，廠家難以承受；膜分離法由於膜易堵塞，反衝洗頻繁，並且需進口NF膜，因此運行費用太高(達30 元/m3原（yuán）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（wù）的分子結構，達到易於脫色和降低COD的目的。通過小試、中試，最後采用鐵床—氣浮—活性炭吸附的處理工藝，工藝（yì）流程見圖1。
2.1 調節池
采用調節池既充分調節（jiē）了水量、水質，又省去了一沉池，從而節省了投資。廢（fèi）水中的一部分染（rǎn）料及其中間體物質經沉澱後（hòu）得以去除，COD有所降低。為解決排（pái）泥問題（tí），保證調（diào）節池的有效（xiào）容積（jī），采用了行車式吸泥機，汙泥進入集（jí）泥（ní）池與氣浮池的浮渣一起泵（bèng）入壓濾機，濾餅焚燒處理。設計染料及其中間體廢水（shuǐ）調節池各一座，有效容（róng）積（jī）為100m3，HRT為24 h。 2.2 鐵床 鐵床主要是利用鐵（tiě）、炭（tàn）組合的填料與原（yuán）水反應，破壞原水中有（yǒu）機物的分子結構及其性（xìng）質。其原理是：鐵與炭的腐蝕電位不同，鐵作陽極、炭作陰極、原（yuán）水作電解質而形（xíng）成千千萬萬個原電池。電極反應（yīng）如下： Fe-2e=Fe2+(陽極反應) E0(Fe2+/Fe)=-0.44 V 2H++2e=H2↑(陰極反應) E0(H+/H2)=0 V 當有氧存在時陰極（jí）反應如下： O2+4H++4e=H2O O2+2H2O+4e=5OH- E0(O2/OH-)=0.40 V 從上述反應可知，原水在酸性、充氧（yǎng）的條件下以一定流速流經鐵炭填料時，染料的發色基團被氧（yǎng）化，硝基還原為氨基，偶氮鍵斷裂，這為下一（yī）步處理提供了可靠（kào）有效的條件。在設計時因考（kǎo）慮到充氧的重（chóng）要性，所以在原水進入（rù）鐵床前設置溶氣罐，並采用空壓機供氣。鐵床(Ⅰ)的HRT為1 h，鐵床(Ⅱ)的HRT為2 h。 2.3 混凝（níng）脫色（sè）係統 鐵床出水呈酸性並含有（yǒu）大量Fe2+、Fe3+，當將其出水pH值調至7～8時，形成Fe(OH)2、Fe(OH)3膠體，但形成的礬花（huā）較小，需加入助凝劑PAM以利氣浮處理。在此過程中，可加入季銨型（xíng）陽離子高效脫色劑進一步降低原水中的色度。該（gāi）裝置為混合反應罐，其（qí）HRT為4 min。 2.4 氣浮（fú）係統 加藥混凝後的原水含有大量的絮狀體，采用氣浮分離裝置將絮凝體浮於（yú）水麵，利（lì）用刮渣機將其排入（rù）集渣池，從而完成固液分離（lí）。氣浮係（xì）統采用清（qīng）水溶氣氣浮，溶氣水量為30%，氣浮池直徑為2.5 m，HRT為40 min。 2.5 砂濾罐 設置了兩座砂濾罐（guàn）(一用一備（bèi）)，主要目的是去除懸浮物，使水質達（dá）到進（jìn）活性炭罐（guàn）的基本要求。濾料為單層石英砂，反衝洗水排至調節池。 2.6 活性炭罐 為（wéi）保證出水水質達到GB 8978—1996二級標準，設置活（huó）性炭罐，這可以（yǐ）充分有效（xiào）地吸附水中殘留的有機物，從而使COD、色度等指（zhǐ）標（biāo）達到要求（qiú）。設置兩座活性炭罐(一用一備)，活性炭再生周期（qī）為36 d，HRT為（wéi）30 min。 3 處理效果分析 ①德州市環保局於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（jiǎn）測結果（guǒ）見表1，表明（míng）該設（shè）施的處理出水達到了GB 8978—1996二級標準（zhǔn）。 表1 處理出水（shuǐ）檢測結果
從鐵床的處理原理分析，其形成的（de）原電池（chí）可將多環化合物分解成單環化合物，但（dàn）苯環（huán）很難被破壞，加之原水設（shè）計氣量（liàng）偏小（xiǎo），致使原水經鐵床處理後有一定的Fe2+形（xíng）成，所（suǒ）以COD的去除率幾乎為0。從（cóng）苯胺的檢測結果來看，原水經鐵床處理後苯胺含量反而成倍（bèi）升（shēng）高，這說明萘係（xì）化合物被分解為苯係化合物，使苯胺含量增加。 原水經鐵床處理後，兩股廢水（shuǐ）合為一（yī）股，經中和池及脫色、氣浮處（chù）理後，各汙染物含量都明顯降（jiàng）低，處理效果較好。 ②問題的探討 a.由於產生強酸性（xìng）廢水（shuǐ）的翠蘭GL和雙介酸沒有正常生產，導致鐵（tiě）床的進（jìn）水pH值較設計值高，這樣影響了鐵床的處理效果。 b.在中試時發（fā）現，鐵床（chuáng）填（tián）料因表麵被固著而（ér）使處理效（xiào）果降低，產生鐵（tiě）床的鈍化現象，因（yīn）此采用6%～8%的稀硫酸進行浸洗活化。在（zài）實（shí）際工程中，每隔25～30 d對鐵床填料進行一次（cì）活化，曆時2～3 h。 4 經濟分析
工（gōng）程總投（tóu）資為97萬元，其中土建（jiàn）投資為25萬元，設備管件及配（pèi）電投資為60萬元（yuán），其餘部分為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（xìng）炭填（tián）料費為（wéi） 0.65 元/t。
對於此（cǐ）類色度高（gāo）、含鹽量（liàng）大、可生化（huà）性差、毒（dú）性大的（de）有機（jī）染料化工廢水，若采用大量稀釋水稀（xī）釋的生化方（fāng）法處理，工程投資較大；若采用鐵床—氣浮—活性炭吸附工藝（yì），則工程投資較少。農村小型汙水處理設備 |
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