微电解/BAF联用工艺处理丝线印染废水的实验研究

论文摘要

印染废水具有难降解物质多、有机物成分复杂、色度深、毒性大等特点,在我国属难处理工业废水之一。目前,常用的是生化处理方法,但是其中存在色度及CODcr难以去除以及产生二次污染等问题。如何开发出经济有效的印染废水处理技术已成为环保行业普遍关注的课题。本文简要分析了印染废水的特点和性质,综述了目前国内外应用于该类废水的有关处理方法。文章以浙江某印染公司绣花线染色工段废水为研究对象,针对废水可生化性差、色度高、成分复杂的特点,提出了以铁屑微电解/BAF联用工艺来处理该废水。通过微电解静态烧杯实验系统地研究了微电解预处理该废水的影响因素以及最佳反应条件,实验结果表明:1、pH值对微电解过程的影响较为显著,在pH值3～9范围内,pH值越小,处理效果越好,但是考虑到实际工程中,pH值过低会增加运行成本,对设备有一定的腐蚀能力,所以建议pH值控制在4～5;2、停留时间不仅影响处理结果,而且对填料的消耗也会产生影响。适宜的反应时间应该既能保证处理效果,又不浪费填料。停留时间太短,则反应不充分,不能达到预期处理效果,而停留时间过长,会使废水中溶解性铁离子量增加,出现返色现象,另外会增加设备投资;3、铁屑投加量对微电解的影响比较明显,试验单因子数据表明,CODcr去除率随铁屑投加量的增加升高,当投加量大于8%（8g/100ml废水）的时候,CODcr去除率不再有明显增加,这是因为过多的铁屑量会使废水与填料的接触面积受到反应体系的限制,铁屑利用不充分,另外随着酸的迅速消耗,反应会减弱。而色度的去除率随着铁屑投加量的增加迅速提高,但是当投加量大于10%时,去除率反而下降。4、通过静态正交实验可得出:影响色度去除率大小顺序为:停留时间（B）＞pH值（A）＞铁屑投加量（C）,优水平组合为A1B3C3,即废水进水pH值为4,停留时间70min,铁屑投加量10%;影响CODcr去除率大小顺序为:pH值（A）＞停留时间（B）＞铁屑投加量（C）,优水平组合为A1B4C4,即废水进水pH值为4,停留时间80min,铁屑投加量12%。对各因素水平的综合比较可得铁屑微电解的适宜运行参数为:pH值=4,停留时间70min,铁屑投加量10%。常温下,pH为4.0,反应时间70min,铁屑投加量10%,曝气量10L/min,水力负荷2m3/m2·h的条件下,进行微电解小规模动态连续实验,废水经过10天连续进水观察,水质较稳定,出水pH值维持在5.1左右,色度去除率保持在88%,CODcr去除率在67%左右,出水B/C为0.32,相比进水提高了65.6%,为后续生化处理创造了良好条件。废水经过铁屑微电解预处理后,色度,重金属含量降低,可生化性提高,实验证明BAF处理该废水,效果好,操作方便,工艺对CODcr,SS,NH3-N的去处率分别达到了81.2%,87.8%,89.1%,经过一个月的观察监测,系统出水水质较为稳定,废水各项指标均可达《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 印染生产工艺及其废水的特性
• 1.1.1 印染生产概况
• 1.1.2 印染生产工艺及其废水特性
• 1.2 印染废水处理技术现状
• 1.2.1 物理法处理印染废水的技术
• 1.2.2 化学法处理印染废水的技术
• 1.2.3 生物法处理印染废水的技术
• 1.2.4 印染废水脱氮研究进展
• 1.2.5 结语
• 1.3 课题的确定
• 1.4 研究内容
• 1.5 研究目标
• 第二章 微电解处理印染废水的原理
• 2.1 概况
• 2.2 作用机理
• 2.2.1 氧化还原反应
• 2.2.2 原电池反应
• 2.2.3 电场作用
• 2.2.4 物理吸附
• 2.2.5 铁离子的混凝作用
• 2.2.6 电子传递作用
• 2.2.7 络合絮凝作用
• 2.3 微电解提高印染废水可生化性机理
• 第三章 微电解实验方法与材料
• 3.1 实验方法
• 3.1.1 静态烧杯实验
• 3.1.2 动态实验
• 3.2 实验材料及分析方法
• 3.2.1 实验废水水质
• 3.2.2 实验药品及器材
• 第四章 微电解静态烧杯实验
• 4.1 实验条件及分析方法
• 4.2 静态烧杯试验装置
• 4.3 单因子数据分析
• 4.3.1 实验方案
• 4.3.2 废水pH值对处理效果的影响
• 4.3.3 停留时间对废水处理效果的影响
• 4.3.4 铁屑投加量对废水处理效果的影响
• 4.3.5 铁屑粒径废水处理效果的影响
• 4.3.6 碳铁体积比对废水处理效果的影响
• 4.3.7 搅拌条件对废水处理效果的影响
• 4.3.8 混凝沉淀条件对废水处理效果的影响
• 4.4 正交实验分析
• 4.4.1 正交实验因素和水平设计
• 4.4.2 正交实验结果及极差分析
• 4.4.3 结论
• 4.5 稳定性实验
• 4.6 本章小结
• 第五章 微电解动态连续实验
• 5.1 动态实验装置
• 5.2 实验数据分析
• 5.2.1 曝气量的影响
• 5.2.2 水力负荷的影响
• 5.2.3 填料层高度的影响
• 5.3 板结现象
• 5.4 最优条件重复实验
• 5.5 本章小结
• 第六章 废水处理生化阶段BAF实验研究
• 6.1 实验条件及装置
• 6.1.1 实验装置
• 6.1.2 BAF进水水质及分析方法
• 6.2 实验结果和讨论
• 6.2.1 BAF启动与挂膜
• 6.2.2 挂膜过程中有机物去除效果
• 6.2.3 连续运行过程中有机物去除效果
• 6.2.4 BAF反冲洗研究
• 6.3 结论
• 第七章 实验结论与建议
• 7.1 实验结论
• 7.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果