一種凹凸棒石催化劑深度處理印染廢水工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種凹凸棒石催化劑深度處理印染廢水工藝，將初次生化處理的印染廢水收集至調(diào)節(jié)池，經(jīng)水量和水質(zhì)調(diào)節(jié)后進(jìn)入到混凝沉淀池混凝沉淀處理，混凝沉淀池出水進(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)行酸化水解，厭氧池出水采用含有凹凸棒石催化劑的缺氧-好氧池生化處理，去除有機(jī)物、色度及氨氮后達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明在缺氧-好氧池生化處理時(shí)，投加凹凸棒石催化劑，增強(qiáng)了好氧生化處理能力和效果，提高對難處理的印染廢水生化處理效果，高效去除印染廢水中COD、色度、氨氮，達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明降低印染廢水處理成本，工藝操作方便，有利于工程實(shí)際應(yīng)用及對已有印染廢水處理工程的技術(shù)改造。
【專利說明】一種凹凸棒石催化劑深度處理印染廢水工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種凹凸棒石催化劑深度處理印染廢水工 藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 印染廢水是加工棉、麻、絲、毛、化學(xué)纖維及其混紡產(chǎn)品為主的印染廠排出的廢水。 印染廢水水量較大，每印染加工1噸紡織品耗水100?200噸，其中80?90%成為廢水。印 染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國印染廢水每天排放量為3X 106?4X 106 m3。紡織工業(yè)發(fā)展主要阻礙之一是環(huán)保節(jié)能（低碳）問題，環(huán)保的主要問題是廢水，而約 80%紡織廢水來自于印染行業(yè)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2012年紡織工業(yè)廢水排放量約23億噸左 右，居各工業(yè)行業(yè)第3位，占全國工業(yè)廢水排放量的10. 60%。紡織工業(yè)排放廢水中化學(xué)需 氧量（CODCr)排放量31. 4萬噸，居各工業(yè)行業(yè)第4位，占全國工業(yè)廢水CODCr的7. 76%。 印染廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類物質(zhì)、無機(jī)鹽等。紡織印染廢 水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、堿性大、色度高、PH較高，生物難降解物多及水質(zhì)變化大 等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水之一； 目前用于印染廢水處理的主要方法有物化法、生化法、化學(xué)法、電化學(xué)法、膜分離技術(shù) 以及幾種工藝結(jié)合的處理方法。由于目前的染色介質(zhì)以水為主，所以絕大部分染料均易溶 于水，而且由于染料分子質(zhì)量較大，多數(shù)染料在水中都能形成親水性膠體，使得印染廢水的 常規(guī)脫色變得非常困難；印染廢水生物降解性差，脫色困難，印染廢水的脫色效果是評價(jià)廢 水處理方法是否有效的關(guān)鍵指標(biāo)之一。常用的處理途徑是絮凝再絮凝，生化再生化的消極 處理方法，工程占地面積大、流程長、基建和運(yùn)行費(fèi)用高、處理效果不穩(wěn)定； 仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使聚乙烯醇PVA漿料、人造絲堿解物（主要是 鄰苯二甲酸類物質(zhì)）、新型助劑等難生化降解有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水，其化學(xué)吸氧量C0D 濃度也由原來的數(shù)百mg/L上升到2000?3000mg/L，從而使原有的生物處理系統(tǒng)COD去除 率從70%下降到50%左右，甚至更低。傳統(tǒng)的生物處理工藝已受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)；傳統(tǒng)的化學(xué)沉 淀和氣浮法對這類印染廢水的C0D去除率也僅為30%左右。電化學(xué)法、膜分離技術(shù)雖然處理 效果較好，但由于投資成本大，運(yùn)行費(fèi)用高，一般企業(yè)用不起，也只適合小規(guī)模水量的應(yīng)用。 尤其是經(jīng)初次生化處理的印染廢水可生化性更差，C0D去除率不足30%。隨著國家和社會(huì)對 環(huán)境保護(hù)要求的日益重視和對可持續(xù)發(fā)展的要求，傳統(tǒng)的處理方法已越來越難以滿足生產(chǎn) 和環(huán)保的要求。因此開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的印染廢水處理和深度處理技術(shù)日益成為當(dāng)今環(huán)保行業(yè) 關(guān)注的課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于，針對印染廢水經(jīng)初次生化處理后可生化性更差的特點(diǎn)，提供 一種凹凸棒石催化劑深度處理印染廢水工藝，有效提高生化反應(yīng)效率及對有機(jī)物降解能 力，降低廢水處理成本，工藝操作方便，有利于工程實(shí)際應(yīng)用及對已有印染廢水處理流程的 技術(shù)改造； 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案： 一種凹凸棒石催化劑深度處理印染廢水工藝，將初次生化處理的印染廢水收集至調(diào)節(jié) 池，經(jīng)水量和水質(zhì)調(diào)節(jié)后用提升泵泵入混凝沉淀池，同時(shí)將混凝劑加入混凝沉淀池，與印染 廢水混合，所投加混凝劑的品種與數(shù)量視印染廢水的水質(zhì)與水量而定，水力停留時(shí)間大于 lh ;混凝沉淀池出水進(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)行酸化水解，把大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物，懸浮 固體物質(zhì)被水解為可溶性物質(zhì)，水力停留時(shí)間大于2h，水溫為常溫，且高于10°C ;厭氧池出 水進(jìn)入含有凹凸棒石催化劑的缺氧-好氧池處理，其中在好氧池內(nèi)投加凹凸棒石催化劑， 投加量為印染廢水體積的（1_5)/10000,水力停留時(shí)間大于10h ;缺氧-好氧池出水進(jìn)入 二沉池沉淀，水力停留時(shí)間大于lh，二沉池出水經(jīng)V型濾池過濾、紫外消毒后達(dá)標(biāo)排放；缺 氧-好氧池生化處理后的剩余污泥與混凝沉淀池的污泥均通過污泥濃縮池濃縮，濃縮后的 污泥用板框壓濾機(jī)、帶式框壓濾機(jī)或離心脫水機(jī)脫水處理后排放； 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：凹凸棒石催化劑由納米級凹凸棒石、碳及催化劑組成，其質(zhì) 量比為納米級凹凸棒石：碳：催化劑=1 : (0. 1-1. 5): (0. 01-0. 5)，凹凸棒石催化劑的粒徑為 100目-400目細(xì)粉； 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：當(dāng)印染廢水pH偏堿性時(shí)采用PFC、PSFC、PAM或硫酸亞鐵中 的一種或幾種混凝劑；當(dāng)印染廢水pH偏酸性時(shí)采用PAC、PAM或石灰-硫酸亞鐵； 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：混凝沉淀池采用平流式或輻流式； 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：好氧池為活性污泥氧化溝，采用卡魯塞爾氧化溝、三溝式氧 化溝、Orbal氧化溝或一體式氧化溝中的一種； 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在缺氧-好氧池處理時(shí)，投加凹凸棒石 催化劑，增強(qiáng)了好氧生化處理能力和效果，提高對難處理的印染廢水生化處理效果，實(shí)現(xiàn)高 難處理的印染廢水中COD、色度、氨氮的同時(shí)高效去除，達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明可有效提高生化反 應(yīng)效率及對有機(jī)物降解能力，同時(shí)，降低印染廢水處理成本，工藝操作方便，有利于工程實(shí) 際應(yīng)用及對已有印染廢水處理工程的技術(shù)改造。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0004] 圖1是凹凸棒石催化劑深度處理印染廢水工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0005] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都 屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍； 請參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種凹凸棒石催化劑深度處理印染廢水工藝，將初次生 化處理的印染廢水收集至調(diào)節(jié)池，經(jīng)水量和水質(zhì)調(diào)節(jié)后進(jìn)入到混凝沉淀池混凝沉淀處理去 除部分有機(jī)物，混凝沉淀池出水進(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)行酸化水解，把大分子有機(jī)物分解成小分子 有機(jī)物提高可生化性，厭氧池出水采用缺氧-好氧凹凸棒石催化生化處理，去除有機(jī)物、色 度及氨氮后達(dá)標(biāo)排放；凹凸棒石催化劑由納米級凹凸棒石、碳及催化劑組成，其質(zhì)量比為納 米級凹凸棒石：碳：催化劑=1 : (0. 1-1. 5) : (0. 01-0. 5); 具體步驟如下所述：印染廢水收集至調(diào)節(jié)池經(jīng)水量和水質(zhì)調(diào)節(jié)后，用提升泵泵入混凝 沉淀池，同時(shí)將混凝劑加入混凝沉淀池，與印染廢水混合，所投加混凝劑的品種與數(shù)量視印 染廢水的水質(zhì)與水量而定，水力停留時(shí)間大于lh。一般當(dāng)印染廢水pH偏堿性時(shí)采用PFC、 PSFC、PAM或硫酸亞鐵中的一種或幾種混凝劑；當(dāng)印染廢水pH偏酸性時(shí)采用PAC、PAM、石 灰-硫酸亞鐵或其他混凝劑。混凝沉淀池采用平流式或輻流式。平流式混凝沉淀池占地面 積大，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)較低；福流式混凝沉淀池占地面積小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高?；炷恋?池的污泥排入污泥濃縮池濃縮，濃縮后的污泥用板框壓濾機(jī)、帶式框壓濾機(jī)或離心脫水機(jī) 脫水處理； 混凝沉淀池出水進(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)行酸化水解，把大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物提高 可生化性。同時(shí)，懸浮固體物質(zhì)被水解為可溶性物質(zhì)，可提高COD去除率。水力停留時(shí)間要 大于2h，水溫為常溫，但要高于10°C為宜； 厭氧池出水進(jìn)入含有凹凸棒石催化劑的缺氧-好氧池處理，水力停留時(shí)間大于l〇h，在 缺氧段與從凹凸棒石催化劑的好氧池回流來的回流水混合，形成缺氧環(huán)境，產(chǎn)生反硝化反 應(yīng)，把好氧過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽和硝酸鹽還原成分子氮而脫氮： 4N〇3>4H++5CH20=5C02+2N2+7H 20 好氧池為活性污泥氧化溝，選用卡魯塞爾氧化溝、三溝式氧化溝、Orbal氧化溝、一體式 氧化溝中的一種，其曝氣池呈封閉的溝矩形，污水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流 動(dòng)。在好氧池內(nèi)投加凹凸棒石催化劑，投加量為印染廢水體積的（1_5)/10000。凹凸棒石 催化劑由納米級凹凸棒石、碳及催化劑組成，其質(zhì)量比為納米級凹凸棒石：碳：催化劑=1 : (0. 1-1.5):(0.01-0. 5)，將凹凸棒石催化劑加工制成粒徑為100目-400目細(xì)粉。凹凸棒石 為含水富鎂鋁硅酸鹽纖維狀粘土礦物，顆粒微小，凹凸棒石晶體直徑為20-40nm，為納米材 料；凹凸棒石具有發(fā)育的微孔孔道，截面積為3. 8A*6. 3A，因而具有很大的內(nèi)表面積，凹凸 棒石的內(nèi)表面積為580-620m2/g，外表面積為280-320m 2/g，展現(xiàn)出優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)，主 要表現(xiàn)在流變性、吸附性和催化性等方面。由納米級凹凸棒石、碳與催化劑組成的凹凸棒石 催化劑，更加增強(qiáng)了催化效果。利用凹凸棒石研制的凹凸棒石催化劑對處理各種高濃度有 機(jī)廢水、難處理的印染廢水和生活污水具有很強(qiáng)的凈化功能，能把廢水中的有機(jī)污染物催 化氧化成二氧化碳和水而除去。在好氧池內(nèi)，凹凸棒石催化劑與活性污泥混合在一起，提高 了污泥濃度，并可與活性污泥一起反復(fù)使用； 缺氧-好氧池出水進(jìn)入二沉池沉淀，水力停留時(shí)間大于lh，二沉池出水經(jīng)V型濾池過 濾、紫外消毒后達(dá)標(biāo)排放。缺氧-好氧池進(jìn)行生化處理的剩余污泥通過污泥濃縮池濃縮，濃 縮后的污泥用板框壓濾機(jī)、帶式框壓濾機(jī)或離心脫水機(jī)脫水處理后排放； 本發(fā)明在混凝沉淀池所投加混凝劑的品種與數(shù)量視印染廢水水質(zhì)水量而定，對不同的 難處理印染廢水投加不同的混凝劑和投加量來提高混凝沉淀效果；在缺氧-好氧池處理 時(shí)，通過缺氧-好氧池回流，形成缺氧環(huán)境，產(chǎn)生反硝化反應(yīng)，把好氧過程中產(chǎn)生的亞硝酸 鹽和硝酸鹽還原成分子氮而脫氮；在好氧池內(nèi)對處理各種高濃度有機(jī)廢水、難處理的印染 廢水和生活污水具有很強(qiáng)的凈化功能，能把印染廢水中的有機(jī)污染物催化氧化成二氧化碳 和水而除去； 實(shí)施例1 某印染廠印染廢水深度處理實(shí)施步驟； (1) 從調(diào)節(jié)池中用提升泵按150m3/h流量泵入輻流式混凝沉淀池，按0. 3%的印染廢水 量分別投加10%濃度的硫酸亞鐵溶液、石灰乳，充分混合后進(jìn)入輻流式混凝沉淀池混凝沉 淀，水力停留時(shí)間2h; (2) 輻流式混凝沉淀池出水按150m3/h流量泵入?yún)捬醭剡M(jìn)行酸化水解，水力停留時(shí)間 4h ； (3 )厭氧池出水進(jìn)入含有凹凸棒石催化劑的缺氧-好氧池處理，在缺氧-好氧池內(nèi)加入 凹凸棒石催化劑的一次投加量為5m3。水力停留時(shí)間24h，生化系統(tǒng)污泥回流比為1. 0 ; (4) 缺氧-好氧池出水進(jìn)入二沉池沉淀，水力停留時(shí)間2h ; (5) 二沉池出水經(jīng)V型濾池過濾、紫外消毒后達(dá)標(biāo)排放； 實(shí)施例2 某印染廠印染廢水深度處理實(shí)施步驟； (1) 從調(diào)節(jié)池中用提升泵按250m3/h流量泵入輻流式混凝沉淀池，按0. 03%的印染廢水 量分別投加10%濃度的PAC，PAM充分混合后進(jìn)入輻流式混凝沉淀池混凝沉淀，水力停留時(shí) 間2h ; (2) 輻流式混凝沉淀池出水按250m3/h流量泵入?yún)捬醭剡M(jìn)行酸化水解，水力停留時(shí)間 4h ； (3 )厭氧池出水進(jìn)入含有凹凸棒石催化劑的缺氧-好氧池處理，在缺氧-好氧池內(nèi)加入 凹凸棒石催化劑的一次投加量為l〇m3。水力停留時(shí)間24h，生化系統(tǒng)污泥回流比為1. 0 ; (4) 缺氧-好氧池出水進(jìn)入二沉池沉淀，水力停留時(shí)間2h ; (5) 二沉池出水經(jīng)V型濾池過濾、紫外消毒后達(dá)標(biāo)排放； 實(shí)施例1-2印染廢水處理測試結(jié)果如表1所示，經(jīng)過凹凸棒石催化劑深度處理印染廢 水工藝處理后的印染廢水中COD大幅度減小，色度降低； 表1

【權(quán)利要求】
1. 一種凹凸棒石催化劑深度處理印染廢水工藝，其特征在于，將初次生化處理的印染 廢水收集至調(diào)節(jié)池，經(jīng)水量和水質(zhì)調(diào)節(jié)后用提升泵泵入混凝沉淀池，同時(shí)將混凝劑加入混 凝沉淀池，與印染廢水混合，所投加混凝劑的品種與數(shù)量視印染廢水的水質(zhì)與水量而定，水 力停留時(shí)間大于lh ;混凝沉淀池出水進(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)行酸化水解，水力停留時(shí)間大于2h，水 溫為常溫，且高于l〇°C ;厭氧池出水進(jìn)入含有凹凸棒石催化劑的缺氧-好氧池處理，其中在 好氧池內(nèi)投加凹凸棒石催化劑，投加量為印染廢水體積的（1 -5) /10000，水力停留時(shí)間大于 l〇h ;缺氧-好氧池出水進(jìn)入二沉池沉淀，水力停留時(shí)間大于lh ;二沉池出水經(jīng)V型濾池過 濾、紫外消毒后達(dá)標(biāo)排放；缺氧-好氧池生化處理后的剩余污泥與混凝沉淀池的污泥均通 過污泥濃縮池濃縮，濃縮后的污泥用板框壓濾機(jī)、帶式框壓濾機(jī)或離心脫水機(jī)脫水處理后 排放。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹凸棒石催化劑深度處理印染廢水工藝，其特征在于，所述 凹凸棒石催化劑包括納米級凹凸棒石、碳與催化劑，其質(zhì)量比為納米級凹凸棒石：碳：催化 劑=1 :(0. 1-1.5) :(0.01-0. 5)，凹凸棒石催化劑的粒徑為100目-400目細(xì)粉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹凸棒石催化劑深度處理印染廢水工藝，其特征在于，當(dāng)印 染廢水pH偏堿性時(shí)采用PFC、PSFC、PAM或硫酸亞鐵中的一種或幾種混凝劑；當(dāng)印染廢水pH 偏酸性時(shí)采用PAC、PAM或石灰-硫酸亞鐵。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹凸棒石催化劑深度處理印染廢水工藝，其特征在于，所述 混凝沉淀池采用平流式或輻流式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹凸棒石催化劑深度處理印染廢水工藝，其特征在于，好氧 池為活性污泥氧化溝，采用卡魯塞爾氧化溝、三溝式氧化溝、Orbal氧化溝或一體式氧化溝 中的一種。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK104193119SQ201410499446
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】劉明江, 楊光海, 劉明禮, 劉洋, 豐勇 申請人:安徽江海環(huán)境工程有限公司