申請日2016.05.16
公開(公告)日2016.07.20
IPC分類號C02F9/14; C02F103/30
摘要
本發明涉及棉織物印染廢水處理方法，包括如下步驟：(1)通過電化學氧化法改善廢水生化可行性：將棉織物印染廢水泵入電化學氧化系統中，打開直流電源，開啟循環泵進行電化學氧化反應，將廢水中難降解物質氧化成小分子易生物降解物質，提高廢水的生化可行性，并破壞有機物中的帶色基團;(2)通過碳載生物流化法進一步降低廢水COD及色度：將電化學氧化之后的棉織物印染廢水泵入碳載生物流化系統中，采用固、液、氣全混形式，通過三相流化、活性炭的吸附以及生物菌群的降解作用，進一步降低廢水中的COD和色度。該方法處理后的棉織物廢水色度去除率能達到99%以上，COD去除率達到95%以上，可確保廢水穩定達標排放。
權利要求書
1.一種棉織物印染廢水處理方法，其特征是，包括如下步驟：
(1)通過電化學氧化法改善廢水生化可行性，具體方法為：將棉織物印染廢水泵入電化學氧化系統中，打開直流電源，開啟循環泵進行電化學氧化反應，將廢水中難降解物質氧化成小分子易生物降解物質，提高廢水的生化可行性，并破壞有機物中的帶色基團;
(2)通過碳載生物流化法進一步降低廢水COD及色度，具體方法為：將電化學氧化之后的棉織物印染廢水泵入碳載生物流化系統中，采用固、液、氣全混形式，通過三相流化、活性炭的吸附以及生物菌群的降解作用，進一步降低廢水中的COD和色度，保證廢水達標排放。
2.根據權利要求1所述的棉織物印染廢水處理方法，其特征是：所述棉織物印染廢水在泵入電化學氧化系統前需調節pH值至8～11。
3.根據權利要求2所述的棉織物印染廢水處理方法，其特征是：所述的電化學氧化系統選用鈦極板鍍二氧化錫電極或者摻硼金剛石電極作為陽極，316L不銹鋼或者普通不銹鋼作為陰極;并且，所述電化學氧化反應采用直流電流與電壓，保持電流穩定，控制電流密度在100～500A/m2;同時，所述電化學氧化反應采用連續操作方式，停留時間為1～3小時。
4.根據權利要求3所述的棉織物印染廢水處理方法，其特征是，在所述碳載生物流化法處理過程中，棉織物印染廢水在碳載生物流化系統中的停留時間為24小時～48小時，反應溫度維持在20-30℃，碳載生物流化系統中的溶解氧維持在2～5mg/L，pH維持在7～8，污泥濃度維持在2000～3000mg/L，活性炭的含量維持在300～500mg/L。
5.根據權利要求4所述的棉織物印染廢水處理方法，其特征是，所述碳載生物流化法中采用的活性炭為木質碳、果殼碳、煤質碳中的一種或者幾種混合物。
6.根據權利要求5所述的棉織物印染廢水處理方法，其特征是，所述碳載生物流化法中采用的活性炭為果殼碳。
說明書
一種棉織物印染廢水處理方法
技術領域
本發明屬于印染行業廢水處理技術領域，具體涉及一種棉織物印染廢水處理方法。
背景技術
棉織物印染廢水是指棉紡織物在坯布、燒毛、退漿、煮煉、漂白、絲光、染色、印花等工藝過程產生的所有廢水的總稱，主要包括退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水等，其廢水具有成分復雜、色度深、化學需要量高(COD)、毒性大、難生物降解等特點。由于生產工藝的復雜性以及廢水的特點決定了廢水的處理難度大，單一的處理方法很難做到達標排放，需采取物理、化學、生物等多種方法組合進行。
針對棉織物印染廢水的處理，目前采用的常規工藝為混凝沉淀+厭氧(水解酸化)+好氧生物工藝+深度處理工藝(化學氧化)。該組合工藝流程較長、處理成本高、處理效率低，尤其是采用厭氧工藝將難降解的有機物分解成小分子有機物，改善廢水生化可行性的過程風險較大，因為厭氧工藝中微生物菌群培養周期長，運行過程中必須保證一定的水量和總COD負荷，且過程中硫酸根、pH、溫度等指標要求較苛刻。
專利CN104671504A公開了一種棉織物堿煮練廢水的處理方法，該方法用粗過濾裝置將堿煮練廢水中的花毛進行過濾處理，再用沉淀劑、絮凝劑對堿煮練廢水中的懸浮物質進行預處理，最后使用多介質過濾器對預處理得到的上清液進行過濾。該方法可以在未添加酸的基礎上降低廢水的pH值，并去除廢水中大部分懸浮物，但該方法并不能完全解決印染廢水色度及COD等處理難題，且存在過濾器堵塞、反沖洗困難、渣量大等問題。
專利CN105084436A公開了一種印花廢水的高效脫色劑回用方法，該方法采用絡合萃取原理將廢水中的帶色基團從廢水中分離，達到脫色的目標，經過脫色后的印花廢水可直接回用于水洗工藝，但是該方法存在回收相的處置難題以及萃取后油水分離不徹底等問題。
專利CN102139939A公開了一種印染廢水處理系統。該方法采用鐵銅電極的電解作用以及碳粒的吸附作用降解廢水中的有機污染物，達到去除COD和色度的目的。但在電解過程中，隨著反應的進行，電極將不斷消耗，該方法會產生大量的鐵泥，增加了廢水處理成本，而且存在工藝過程不易控制，操作比較繁瑣等問題。
鑒于現有技術的上述技術缺陷，迫切需要研制一種新型的棉織物印染廢水處理方法。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提供一種棉織物印染廢水處理方法，該處理方法工藝流程短且處理效果好。
為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種棉織物印染廢水處理方法，其特征是，包括如下步驟：
(1)通過電化學氧化法改善廢水生化可行性，具體方法為：將棉織物印染廢水泵入電化學氧化系統中，打開直流電源，開啟循環泵進行電化學氧化反應，將廢水中難降解物質氧化成小分子易生物降解物質，提高廢水的生化可行性，并破壞有機物中的帶色基團;
(2)通過碳載生物流化法進一步降低廢水COD及色度，具體方法為：將電化學氧化之后的棉織物印染廢水泵入碳載生物流化系統中，采用固、液、氣全混形式，通過三相流化、活性炭的吸附以及生物菌群的降解作用，進一步降低廢水中的COD和色度，保證廢水達標排放。
進一步地，其中，所述棉織物印染廢水在泵入電化學氧化系統前需調節pH值至8～11。
更進一步地，其中，所述的電化學氧化系統選用鈦極板鍍二氧化錫電極或者摻硼金剛石電極作為陽極，316L不銹鋼或者普通不銹鋼作為陰極;并且，所述電化學氧化反應采用直流電流與電壓，保持電流穩定，控制電流密度在100～500A/m2;同時，所述電化學氧化反應采用連續操作方式，停留時間為1～3小時。
再進一步地，其中，在所述碳載生物流化法處理過程中，棉織物印染廢水在碳載生物流化系統中的停留時間為24小時～48小時，反應溫度維持在20-30℃，碳載生物流化系統中的溶解氧維持在2～5mg/L，pH維持在7～8，污泥濃度維持在2000～3000mg/L，活性炭的含量維持在300～500mg/L。
再更進一步地，其中，所述碳載生物流化法中采用的活性炭為木質碳、果殼碳、煤質碳中的一種或者幾種混合物。
最后，其中，所述碳載生物流化法中采用的活性炭為果殼碳。
與現有的處理方法相比，本發明的棉織物印染廢水處理方法具有如下有益技術效果：
1、本發明首次提出使用電化學氧化工藝替代傳統厭氧(水解酸化)工藝，通過電化學氧化過程中產生羥基自由基(-OH)的強氧化性將棉織物印染廢水中難生物降解的大分子物質氧化成小分子易生物降解的物質，改善廢水的生化可行性(提高廢水的B/C)，且在電化學氧化過程無需投加任何化學試劑，反應條件溫和，具有效果好、清潔環保、無二次污染等優點。
2、本發明采用的電化學氧化工藝通過優化各種工藝參數，在改善廢水生化可行性的同時，可以破壞棉織物印染廢水中的帶色基團，達到降低色度的目的，且脫色率可達99%以上。
3、本發明采用的碳載生物流化工藝通過優化各種工藝參數，集成了三相流化、生物負載等強化技術，強化了生物降解過程，提高了反應效率，可確保最終廢水的達標排放。
4、本發明采用的工藝參數可確保棉織物廢水色度去除率能達到99%以上，COD去除率達到95%以上，從而可確保廢水穩定達標排放。
5、本發明的工藝參數可根據進水水質的不同進行靈活調節，且該處理方法具有占地小、運行管理方便、操作簡單、成本低等特點。
