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1 原水水質
某（mǒu）廠(生產染料及染（rǎn）料中間體)染料車間排出（chū）的綜合廢水(含30%左右（yòu）的衝洗水)近100m3/d，中間（jiān）體車（chē）間排出的綜合廢水(含30%～40%的衝洗水)約90m3/d。
原水是含（hán）鹽量較大的高（gāo）色度有機廢水，無（wú）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0.02～0.2)，並（bìng）具有（yǒu）很（hěn）強的毒性，因此染化廢水一直是治理難（nán）度最大的工業廢水之一。 2 方案的（de）確定 通過試驗，對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（rú）混凝脫（tuō）色法用藥量（liàng）大，運行費用高，亦難使出水達到（dào）排放標準（zhǔn）；生化法需加入大（dà）量稀釋水以降低含鹽量，基建投資大，廠（chǎng）家難（nán）以承受；膜分離法（fǎ）由於膜易堵塞（sāi），反衝洗頻繁，並且需進口NF膜，因此運行費用太高(達（dá）30 元/m3原水)。經過大量調研分析，擬采用微電（diàn）解的方法破（pò）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（zhōng）試，最後采用鐵床—氣浮—活性炭（tàn）吸附的處理工藝，工藝流程見圖1。
2.1 調節池
采用調節（jiē）池既（jì）充分調節了水量、水質，又省（shěng）去了一沉池，從而節省（shěng）了投資。廢水中的一部分染料及其中間體物質經沉澱後得以去除，COD有所降（jiàng）低。為解決排泥問題，保證調節池（chí）的有效容積，采用了行車式吸泥機，汙泥進入集泥池與氣浮池的浮（fú）渣一起泵入壓濾機，濾餅焚燒處理。設計染料及其中間體廢水調節池各一座（zuò），有效容積為100m3，HRT為24 h。 2.2 鐵床 鐵（tiě）床主要（yào）是利用鐵、炭組合的填料與原（yuán）水反應（yīng），破壞（huài）原水中有機物（wù）的分子結構及（jí）其性質。其（qí）原理是：鐵與炭的（de）腐蝕電位不同，鐵作陽極、炭作陰極、原水作電解質而形成千（qiān）千萬萬個原電池。電（diàn）極反應如（rú）下（xià）： 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（cún）在時陰極反應如下： 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、充氧的條件（jiàn）下以一定流速流經鐵炭填料時，染料的發色基團被（bèi）氧化，硝基還原為氨（ān）基，偶氮鍵斷裂，這為下一步（bù）處理提供了可靠有效的條件。在設計時因（yīn）考慮到充氧的重要性，所（suǒ）以在原水進入鐵床前（qián）設置溶（róng）氣罐，並采用（yòng）空壓機供氣。鐵床(Ⅰ)的HRT為1 h，鐵床(Ⅱ)的HRT為2 h。 2.3 混凝脫色係統 鐵床出水呈（chéng）酸性並含有大量Fe2+、Fe3+，當將其出水pH值調至7～8時，形成Fe(OH)2、Fe(OH)3膠體（tǐ），但形成的礬花較小，需（xū）加入助凝劑PAM以利（lì）氣浮處理。在此過程中，可加入季（jì）銨型陽離子高效脫色劑（jì）進一步降（jiàng）低原水（shuǐ）中（zhōng）的色度。該裝置為混合反應（yīng）罐，其HRT為4 min。 2.4 氣浮係統 加藥混凝後的原水含有（yǒu）大量的（de）絮狀體，采用氣浮分離裝置將絮凝體浮於水麵，利用刮渣機將其排入集（jí）渣池，從而完（wán）成固液分離。氣浮係統（tǒng）采用清水溶氣氣浮，溶氣水量為30%，氣（qì）浮池直（zhí）徑為2.5 m，HRT為40 min。 2.5 砂濾罐 設置了兩座（zuò）砂濾罐（guàn）(一用一備)，主要目的是（shì）去除懸浮物（wù），使（shǐ）水質達到進活性炭罐的基本要求。濾料（liào）為單層（céng）石英砂，反衝洗（xǐ）水（shuǐ）排至（zhì）調節池。 2.6 活（huó）性炭（tàn）罐 為保證出水水質達到GB 8978—1996二級標準，設置活性（xìng）炭罐，這可以充分有效地吸附水中殘留（liú）的（de）有機物，從而使COD、色度等指標達到（dào）要求。設置兩座活性炭罐(一用一備)，活性炭再（zài）生周期為36 d，HRT為30 min。 3 處（chù）理效果（guǒ）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（háng）了（le）48 h的16次取樣檢測，檢測結果見表1，表明該（gāi）設施的處理出水達到了GB 8978—1996二級標（biāo）準（zhǔn）。 表1 處（chù）理出水檢（jiǎn）測結果（guǒ）
從鐵床（chuáng）的處理原理分析，其形成的原電（diàn）池可（kě）將多環化合物分解成單環化合物，但苯環（huán）很難被破壞，加之原水設計氣量偏小，致使原水經鐵床處理（lǐ）後有一定的Fe2+形（xíng）成，所以COD的去除率幾乎為0。從苯胺的檢測結果來看，原水（shuǐ）經鐵（tiě）床處理後苯胺含量反而成倍升高，這說明萘係化（huà）合物被分解為苯係化合物，使苯胺含量增（zēng）加。 原水（shuǐ）經（jīng）鐵床處理後，兩股廢水（shuǐ）合為一股（gǔ），經中和池及脫色、氣浮處理後，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.由於產生強酸性廢水的翠蘭GL和雙介酸沒有正常生產，導（dǎo）致鐵床的進水pH值較設計值高，這樣影響了鐵床的處理效果。 b.在中（zhōng）試時（shí）發現，鐵床（chuáng）填料因表麵被固著而使處理效果降低，產生鐵床的（de）鈍化現象，因此采用6%～8%的稀硫酸進行浸洗活（huó）化。在實際工程中（zhōng），每隔25～30 d對（duì）鐵床填料進行一次活化，曆時2～3 h。 4 經濟分析
工程總投資為97萬元，其中土建投資為25萬元，設備管件及配電投資為60萬元（yuán），其餘部分（fèn）為（wéi）12萬元。處理成本（běn）為3.51 元（yuán）/t，其中：①折（shé）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（yào）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 0.65 元/t。
對於（yú）此類色度高、含鹽量大、可生（shēng）化性差、毒性大的有機染料化工廢水，若采用大量（liàng）稀釋水稀釋的生化方法處理，工程投資較大；若采用鐵床—氣浮—活性炭（tàn）吸附工藝，則工程投資較少。農村（cūn）小型汙水（shuǐ）處理設備 |
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