二氧化氯联合混凝沉淀技术对印染废水.doc

二氧化氯联合混凝沉淀技术对印染废水 深度处理的应用研究 陈伟、潘绮、戴海润 （绍兴水处理发展有限公司） 摘要：本研究通过发挥二氧化氯的强氧化性并结合混凝沉淀技术对印染废水进行深度处理，通过实验综合考察了二氧化氯投加量、反应pH值、反应时间以及混凝剂种类等参数，并通过中试验证，在投加50mg/L的二氧化氯，可以实现较好的脱色效果，并且处理后出水COD去除率达到42%，而药剂成本为1.08元/吨废水。 关键词：印染废水；深度处理；二氧化氯 一．背景 印染废水具有污染浓度高、色度高等特点，随着新型染料、助剂的不断应用，印染废水的处理难度不断增大。经传统工艺处理后的废水中90％以上为可溶性难生化处理的COD，深度处理普遍存在运行成本高、处理效果不佳等缺点。 二氧化氯是一种强氧化剂，氧化能力是氯气的2.63倍，二氧化氯处理印染废水表1 强氧化剂氧化能力比较 ClO2 H2O2 NaClO2 KMnO4 Cl2 NaClO 氧化能力 263 209 157 111 100 93 注：以Cl2氧化能力为100%计 二．试验方案 本次研究分为小试和中试两个部分，以某污水厂二沉出水为处理对象，通过二氧化氯与混凝剂的协同处理，综合考察二氧化氯投加量；进水pH；反应时间；二混凝剂种类及投加量等四方面参数的影响。同时，在完成小试参数摸索后，后期使用二氧化氯发生器，在处理规模为4m3/h的中试装置上，进一步考察二氧化氯联合混凝沉淀技术对印染废水深度处理的经济技术可行性。 2.1 实验室小试试验流程： 图1.二氧化氯-混凝沉淀工艺流程图 2.2 中试试验流程： 注： 盐酸储罐；亚氯酸钠储罐；计量泵；ClO2发生器；ClO2反应；混凝反应装置图.二氧化氯—混凝中试装置示意图ClO2发生器5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O； ClO2反应4m3/h， m3，1h； 混凝沉淀装置三．试验3.2 药剂：ClO2，纯度99%；聚合氯化铝（PAC），；硫酸铝溶液：Al2O3质量分数为6%四．结果与讨论 4.1小试研究结果 4.1.1 ClO2投加量对COD去除率的影响 在不调整原水pH的条件下，不投加混凝剂，考察ClO2投加量对COD去除效果的影响，其试验结果见图3。 图3二氧化氯投加量对COD去除效果影响 从图3可知，单独使用ClO2处理印染废水，对COD去除效果较明显。COD去除率随着二氧化氯投加量的增加而增大。当二氧化氯投加量达到45~50mg/L时，COD去除率达到20%左右，接近饱和，综合考虑成本因素，后续试验选择ClO2的投加量为50mg/L为宜。 4.1.2 pH对COD去除效果的影响 在不投加混凝剂，二氧化氯投加量为45mg/L的条件下，考察进水pH对COD去除效果的影响，其试验结果见图3。 图4进水pH对COD去除效果影响 从图4可看出，当原水pH值小于8.5 时，处理效果较好，COD去除率在 20 %以上，当pH值大于8.0时，每升高1个单位 pH值，COD 去除率将下降2-3 %，这也符合二氧化氯本身的氧化特性，在酸性条件下能显示出较强的氧化能力。在酸性条件下，由于二氧化氯产生的氧化电位较高，E0= 1.95 V，氧化能力最强；在中等pH值(6～8)时，E0= 1.57 V，氧化能力次之；偏碱性条件下，E0= 1.16 V，氧化能力相对最弱。试验表明，废水在中性到酸性条件下，二氧化氯氧化工艺对COD去除效果影响不是太大，处理效果比较稳定，当 pH 值在偏碱性条件时有较大影响，COD去除率呈明显下降趋势。在实际工程中，考虑成本问题，二沉池出水pH在7.5左右，一般可不用下调pH值。 4.1.3 反应时间对COD去除效果的影响 图4氧化时间对COD去除效果影响 试验在其它反应条件均相同的情况下进行，根据不同氧化时间所得的处理结果如图4所示。当二氧化氯投加量为 45mg/L、 进水pH值为7.5时，从测定不同反应时间废水COD 值情况可知，开始20 min内反应速度较快，COD去除率接近17 %；当反应进行到40min 时，对COD的去除效果逐渐趋于稳定，COD去除率达到20%左右，反应继续进行提高幅度不大。故二氧化氯氧化反应时间应为40-60 min。 4.1.4 混凝剂种类及投加量选择 由于深度处理混凝剂种类较多，首先对性价比较高的硫酸铝、三氯化铁进行初步试验， 在不调整水质pH，不投加二氧化氯，絮凝剂投加量在1mg/L的条件下，考察硫酸铝、三氯化铁对COD去除效果的影响，其试验结果见图5。 图5 混凝剂投加量对COD去除效果影响 对图5结果比较分析发现，硫酸铝处理效果较三氯化铁好。使用三氯化铁，当投加量为24mg/L时，COD去除率也仅为21.59%，且增加三氯化铁的投加量，COD去除率并没有显著变化；而硫酸铝对