本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種印染廢水深度處理及脫色方法。

背景技術(shù)：

目前，許多污水處理廠實(shí)際進(jìn)水中工業(yè)廢水所占的比例經(jīng)常較大，甚至為70%左右，而這其中又以印染廢水為主。

印染廢水具有以下特點(diǎn)：

（1）水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性和 pH 值變化大、水質(zhì)變化劇烈。因化纖織物的發(fā)展和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使PVA漿料、新型助劑等難以生化降解的有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水中，增加了處理難度。

（2）印染廢水的另一個特點(diǎn)是色度高，有的可高達(dá)4000倍以上。所以印染廢水處理的重要任務(wù)之一就是進(jìn)行脫色處理。

臭氧作為強(qiáng)氧化劑，在廢水脫色及深度處理中也得到了廣泛認(rèn)可和推廣應(yīng)用。染料顯色是由其發(fā)色基團(tuán)引起，如：乙烯基、偶氮基、氧化偶氧基、羰基、硫酮、亞硝基、亞乙烯基等。這些發(fā)色基團(tuán)都有化學(xué)碳?xì)浠虮江h(huán)不飽和鍵，臭氧能使染料中所含的這些基團(tuán)氧化分解，生成分子量較小的有機(jī)酸和醛類，使其失去發(fā)色能力。所以，臭氧是良好的脫色劑。但因染料的品種不同，其發(fā)色基團(tuán)位置不同，其脫色率也有較大差異。

不過由于目前市場上的臭氧工藝溶解度低，生產(chǎn)成本高，用電能耗大，設(shè)備占地面積大，因此導(dǎo)致目前印染廢水的脫色工藝具有耗臭氧量大、處理成本高、脫色率低等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，本發(fā)明旨在提供一種印染廢水深度處理及脫色方法，以便更有效地去除水中的剩余色度及CODcr，防止當(dāng)水質(zhì)波動或冬季處理效果差時引起的出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的情況。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種印染廢水深度處理及脫色方法，包括以下步驟：

步驟1）將待處理的印染廢水通過格柵，濾除大型雜質(zhì)；

步驟2）將過濾后的印染廢水送入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行均和調(diào)節(jié)處理；

步驟3）將所述調(diào)節(jié)池中的印染廢水送入MBBR納米氣泡生物反應(yīng)池，進(jìn)行生化反應(yīng)、氨化反應(yīng)和硝化反應(yīng)，以降低CODcr、NH₄-N、TP、異味物質(zhì)的濃度和降低水體色度和濁度；

步驟4）將經(jīng)過所述MBBR納米氣泡生物反應(yīng)池處理后的印染廢水送入二沉池，進(jìn)行沉淀，并將沉降下的污泥進(jìn)行干化處理；

經(jīng)過MBBR納米氣泡生物反應(yīng)池（系統(tǒng)）處理后，水中各項(xiàng)污染物指標(biāo)或許尚未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；為了更有效地去除水中的剩余色度及CODcr，并且防止當(dāng)水質(zhì)波動或冬季處理效果差時引起的出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的情況，考慮于MBBR生化反應(yīng)之后設(shè)置進(jìn)一步的印染廢水的深度處理設(shè)施；

步驟5）將經(jīng)過沉淀后的印染廢水送入臭氧納米氣泡高級氧化系統(tǒng)，除水中的剩余色度及CODcr；

步驟6）將經(jīng)過所述臭氧納米氣泡高級氧化系統(tǒng)脫色后的印染廢水送入高效沉淀池，進(jìn)行再次沉淀，并將沉降下的污泥進(jìn)行干化處理；

步驟7）將經(jīng)過再次沉淀的印染廢水送入活性砂濾池，進(jìn)行過濾，最后對其進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放。

進(jìn)一步的，步驟3）中，所述MBBR納米氣泡生物反應(yīng)池內(nèi)投放有一定數(shù)量的適合微生物菌種附著繁衍的高比表面積的MBBR生物膜填料，且所述MBBR納米氣泡生物反應(yīng)池與一氣源為氧氣的第一納米氣泡機(jī)連接，所述第一納米氣泡機(jī)負(fù)責(zé)向所述MBBR納米氣泡生物反應(yīng)池內(nèi)輸送直徑小于200nm的含氧納米氣泡，以形成高密度的含氧納米氣泡水體。

進(jìn)一步的，所述的含氧納米氣泡水體的整體密度為0.988g/cc。

進(jìn)一步的，所述MBBR生物膜填料由親水性佳，密度比水略小的聚乙烯改性制成。

進(jìn)一步的，步驟5）中，所述臭氧納米氣泡高級氧化系統(tǒng)由一高級氧化池、第二納米氣泡機(jī)、臭氧機(jī)和純氧機(jī)組成，所述純氧機(jī)制造純氧，輸送至所述臭氧機(jī)變?yōu)槌粞?，再將臭氧通入所述第二納米制泡機(jī)制造出直徑小于200nm的臭氧微納米氣泡，并將這些臭氧微納米氣泡輸送至所述高級氧化池，以形成高密度的臭氧微納米氣泡水體，每毫升（mL）水含 200000個以上的微納米級氣泡。

臭氧微納米氣泡的氧化對染料品種適應(yīng)性廣、脫色效率高，并降低水中COD、BOD值，同時O₃在廢水中的還原產(chǎn)物以及過剩O₃能迅速在水溶液和空氣中分解為O₂，不會對環(huán)境造成二次污染。臭氧具有強(qiáng)氧化作用的原因，曾經(jīng)認(rèn)為是在分解時生成新生態(tài)的原子氧，表現(xiàn)為強(qiáng)氧化劑。目前認(rèn)為，臭氧分子中的第三個氧原子本身就是強(qiáng)烈親電子或親質(zhì)子的自由基，直接表現(xiàn)為強(qiáng)氧化劑是更主要的原因。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的工藝將廢水經(jīng)過MBBR納米氣泡生物反應(yīng)池（系統(tǒng)）處理后，設(shè)置了進(jìn)一步的深度處理設(shè)施，即臭氧納米氣泡高級氧化系統(tǒng)，從而更有效地去除水中的剩余色度及CODcr，并且防止當(dāng)水質(zhì)波動或冬季處理效果差時引起的出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的情況。

本發(fā)明所采用的臭氧納米氣泡高級氧化系統(tǒng)很好解決了傳統(tǒng)臭氧工藝溶解度低、生產(chǎn)成本高、能耗大、設(shè)備占地面積大等難題，臭氧納米氣泡高級氧化系統(tǒng)通過納米氣泡增大了比表面積和反應(yīng)速率（反應(yīng)在1小時內(nèi)完成，配置適當(dāng)?shù)某粞跷⒓{米氣泡發(fā)生量，可不受廢水處理量的限制），使臭氧能更快的溶解到原水中，同樣的水質(zhì)使用的臭氧量只有傳統(tǒng)臭氧工藝的三分之一。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明的總體工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明的臭氧納米氣泡高級氧化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為印染廢水經(jīng)臭氧微納米氣泡處理后的色度變化曲線；

圖4為印染廢水經(jīng)臭氧微納米氣泡處理后的COD變化曲線。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。

參照圖1所示，一種印染廢水深度處理及脫色方法，包括以下步驟：

步驟1）將待處理的印染廢水通過格柵，濾除大型雜質(zhì)；

步驟2）將過濾后的印染廢水送入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行均和調(diào)節(jié)處理；

步驟3）將所述調(diào)節(jié)池中的印染廢水送入MBBR納米氣泡生物反應(yīng)池，進(jìn)行生化反應(yīng)、氨化反應(yīng)和硝化反應(yīng)，以降低CODcr、NH₄-N、TP、異味物質(zhì)的濃度和降低水體色度和濁度；

所述MBBR納米氣泡生物反應(yīng)池內(nèi)投放有一定數(shù)量的適合微生物菌種附著繁衍的高比表面積的MBBR生物膜填料，所述MBBR生物膜填料由親水性佳，密度比水略小的聚乙烯改性制成；并且，所述MBBR納米氣泡生物反應(yīng)池與一氣源為氧氣的第一納米氣泡機(jī)連接，所述第一納米氣泡機(jī)負(fù)責(zé)向所述MBBR納米氣泡生物反應(yīng)池內(nèi)輸送直徑小于200nm的含氧納米氣泡，以形成高密度的含氧納米氣泡水體，其整體密度為0.988g/cc；

步驟4）將經(jīng)過所述MBBR納米氣泡生物反應(yīng)池處理后的印染廢水送入二沉池，進(jìn)行沉淀，并將沉降下的污泥進(jìn)行干化處理；

經(jīng)過MBBR納米氣泡生物反應(yīng)池（系統(tǒng)）處理后，水中各項(xiàng)污染物指標(biāo)或尚未達(dá)到最高排放標(biāo)準(zhǔn)；為了更有效地去除水中的剩余色度及CODcr，并且防止當(dāng)水質(zhì)波動或冬季處理效果差時引起的出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的情況，考慮于MBBR生化反應(yīng)之后設(shè)置進(jìn)一步的深度處理設(shè)施；

步驟5）將經(jīng)過沉淀后的印染廢水送入臭氧納米氣泡高級氧化系統(tǒng)，除水中的剩余色度及CODcr；

步驟6）將經(jīng)過所述臭氧納米氣泡高級氧化系統(tǒng)脫色后的印染廢水送入高效沉淀池，進(jìn)行再次沉淀，并將沉降下的污泥進(jìn)行干化處理；

步驟7）將經(jīng)過再次沉淀的印染廢水送入活性砂濾池，進(jìn)行過濾，最后對其進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放。

參見圖2所示，所述臭氧納米氣泡高級氧化系統(tǒng)由一高級氧化池、第二納米氣泡機(jī)、臭氧機(jī)和純氧機(jī)組成，所述純氧機(jī)制造純氧，輸送至所述臭氧機(jī)變?yōu)槌粞酰賹⒊粞跬ㄈ胨龅诙{米制泡機(jī)制造出直徑小于200nm的臭氧微納米氣泡，并將這些臭氧微納米氣泡輸送至所述高級氧化池，以形成高密度的臭氧微納米氣泡水體。

微納米臭氧氣泡的氧化對染料品種適應(yīng)性廣、脫色效率高，并降低水中COD、BOD值，同時O₃在廢水中的還原產(chǎn)物以及過剩O₃能迅速在溶液和空氣中分解為O₂，不會對環(huán)境造成二次污染。臭氧(氧化電位2.1V)具有強(qiáng)氧化作用的原因，曾經(jīng)認(rèn)為是在分解時生成新生態(tài)的原子氧，表現(xiàn)為強(qiáng)氧化劑。目前認(rèn)為，臭氧分子中的氧原子本身就是強(qiáng)烈親電子或親質(zhì)子的（在堿性條件pH9~12的范圍，最容易和水分子反應(yīng)產(chǎn)生氫氧自由基OH?，氧化電位為2.8V；O₃ + H₂O→O₂ + 2OH?），直接表現(xiàn)為強(qiáng)氧化劑是更主要的原因。當(dāng)O₃以H₂O₂活化將產(chǎn)生OH?可增強(qiáng)氧化能力，其化學(xué)反應(yīng)為：2O₃ + 3H₂O₂ →2OH? + 4O₂ + 2H₂O（并且適用于中性溶液pH7至8）。

目前市場上的臭氧工藝存在溶解度低、生產(chǎn)成本高、能耗高、設(shè)備占地面積大等缺點(diǎn)，本發(fā)明的臭氧納米氣泡高級氧化系統(tǒng)很好解決了以上難題，通過納米氣泡增大了比表面積和反應(yīng)速率，使臭氧能更快的溶解到原水中，同樣的水質(zhì)使用的臭氧量只有傳統(tǒng)臭氧工藝的三分之一。

臭氧微納米氣泡對印染廢水深度處理及脫色試驗(yàn)：

取某污水廠二沉池出水200L，通過臭氧微納米氣泡（產(chǎn)量：5g/h，電功率3600 W）處理兩小時，色度和COD均達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。參照圖3、圖4及下表所示。

根據(jù)上表的數(shù)據(jù)及圖3、圖4可見，反應(yīng)在1小時內(nèi)已充分完成，表明納米臭氧的反應(yīng)速率高（相對其他物理化學(xué)工藝需要3-5小時的反應(yīng)時間），節(jié)省能耗，無耗材，配置適當(dāng)當(dāng)量的臭氧微納米氣泡發(fā)生量，可不受廢水處理量的限制。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。