印染廢水擁有水量大，有機污染物高含量，堿度大，水質變化大的特性。 這是難以處理的工業廢水。 隨著纖維織物的發展和印染后整理技術的改進，PVA漿料和新一代助劑大量難以生化降解的有機物進入印染廢水，增加了印染處理的難度。 廢水。 目前，印染廢水的處理主要是一次預處理和二次生化處理。 難以保證廢水符合標準。 尤其是在國家節能政策下，印染廢水的出水水質得到了持續提升。 達到排放標準需要不斷的強化處理。
目前，對印染廢水進行先進的處理的主要方法有物理化學法，化學氧化法和生化法。 物理化學方法的應用范圍狹窄，產生了大量的化學污泥，增加了操作成本，增加了操作和管理的難度。 污染; 化學氧化法中氧化劑輸入量大，價格昂貴，運行成本高。 生化法占地面積大，處理周期長，對有機印染廢水的處理效果差。 針對印染廢水的生化廢水，提出采用臭氧-MBR聯合工藝對印染廢水進行先進的處理，使廢水穩定排放，滿足工業廢水回用的要求。
1.儀器和方法
1.1實驗設備
中試廠家如圖1所示。
臭氧反應裝置的尺寸為Φ300mm×4500mm。 臭氧發生器可以控制產生的臭氧量。 MBR反應裝置的尺寸為5000mm×1500mm×4000mm。 氣水比固定為15：1。選擇中空纖維膜。
1.2進水水質和回用要求
該試驗場是新塘印染工業園區的廢水處理廠。 中試水質是工業園區的出水水質。 廢水和回水水質見表1。
1.3分析方法
用標準方法測定pH，懸浮物，色度，BOD和COD，用碘量法測定臭氧濃度。
1.4負載型催化劑的制備
經過浸漬法制備了Mn，Cu和Ni負載的催化劑。 以沸石為例，選擇2〜3目的人造沸石作為載體，先超聲振蕩30分鐘，再用稀硝酸洗滌至與蒸餾水相同的pH，再用蒸餾水反復洗滌。 。 洗滌后的載體在烤箱中在110℃下干燥，并在500℃下煅燒3小時推動用。 將處理過的載體浸入一定濃度的pH 4〜5的活性金屬溶液中，并以恒定速度動態浸入搖床中12小時，而后靜置過夜，并用蒸餾水反復洗滌。 而后，將其在105°C的烤箱中干燥，zui后在馬弗爐中于500°C烘烤5小時。 在室溫下密封并放在一旁。 制備不同的重金屬和負載型催化劑。 將球形陶粒在蒸餾水中反復洗滌，而后在100°C的烤箱中干燥。浸漬燒結法用于制備擁有不同重金屬和負載量的催化劑。 在室溫下經過浸漬法制備鎳基催化劑。 將該陶粒在105℃的烘箱中干燥2小時，并在室溫下浸入Ni 2 SO 4溶液中24小時。 將得到的樣品在105℃的烘箱中干燥8小時，而后直接將其在馬弗爐中在500℃下煅燒2小時以得到鎳基催化劑。
催化劑活性的恢復：將用過的催化劑在500°C下煅燒1 h。 取出后散熱。 重用。
2.結果與討論
2.1。 臭氧用量對治療效果的影響
在MBR水力停留時長為2h的條件下，研究了不同劑量臭氧對COD的排除效果和色度。 結果示于表2和3。
從表2和表3由此可見，當不使用臭氧對測試廢水進行預處理時，MBR對COD的排除率僅為10.7％，出水的COD為80.7 mg / L，色度為16倍。 水質要求。 臭氧預氧化后，廢水的COD和色度大幅下挫。 當臭氧劑量為20mg / L時，zui終出水的所有指標均達到水質回用要求。 如此會更好，但是會相應增加處理成本。
2.2。 臭氧催化劑對處理效果的影響
由于此組合流程的主要運行成本是臭氧氧化的能耗，因此大量研究報告表明，在金屬催化劑的存在下，臭氧可以提升其氧化效率，并降低臭氧的添加量和 很好的廢水處理效果。 在這項研究中，選擇了三種常見的金屬催化劑并將其負載在沸石上作為非均相催化劑。 而后，在相同的供水水質和臭氧劑量下，考慮了不同金屬催化劑對臭氧氧化處理的影響。 從圖2由此可見，在沸石負載金屬催化劑后，在相同臭氧用量的條件下，其氧化效果要強于單一臭氧。 比較這三種催化劑，錳負載的臭氧催化劑的作用更具優勢，而且由于錳的經濟可用性，不會由于催化劑的損耗而引起重金屬的二次污染。 因此，在這項研究中確定的臭氧氧化催化劑是負載型錳催化劑。 當臭氧劑量為15mg / L時，COD排除率達到33.7％，臭氧將持續增長。 COD的排除量沒有增加太多，所推動用Mn催化劑添加的zui佳臭氧量為15 mg / L。
2.3不同催化劑載體對處理效果的影響
除沸石外，陶粒也是一種經濟且容易得到的催化劑載體。 在很好的催化劑為Mn的情況下，本研究分別攜帶沸石和陶粒來比較臭氧催化氧化作用。 結果呈目前圖3中。由此可見，陶粒作為催化劑載體比沸石擁有很好的催化作用。 原理可能是陶粒表面的多孔結構和其組分中少量其他金屬氧化物讓其催化臭氧的能力比沸石好。 有所改善。
2.4，MBR對治療效果的影響
MBR生化處理臭氧氧化廢水。 基于臭氧氧化提升廢水的生物降解性，考察了不同MBR停留時長對廢水的處理效果。 如表4所示，當停留時長大于4h時，MBR出水COD低于40mg / L，色度為2倍，能作為企業的水回用要求。 繼續將停留時長增加至6h，而且出水的COD可以低于30mg / L。
2.5經濟分析
臭氧-MBR工藝用于處理印染廢水的二次生化處理廢水。 選擇負載錳的陶粒催化劑。 臭氧用量為15-20mg / L，MBR水力停留時長為4-6h，氣水比為15：在1的條件下，出水COD為25.4〜35.8mg / L，色度為 達到企業二次水質要求的2倍。 以每1千克臭氧消耗12kW•h（包含臭氧氣體源的功率消耗）為基礎，每噸水消耗制備臭氧的功率消耗為0.15kW•h / m3，曝氣功率為 MBR為0.9kW•h / m3，水泵的能耗為0.2kW•h / m3，電價為0.8元（/ kW•h），則整個工藝段的電費為 1.0元/ m3，即每工業水2〜2.5元m3的水價，該工藝擁有一定的經濟優勢和廣闊的應用前景。
3.結論和建議
（1）臭氧-MBR組合工藝用于在工業園區持續處理印染廢水的二次生化處理廢水。 當臭氧量為15-20mg / L時，MBR水力停留時長為4-6h，氣水比為15。1：00時，出水COD小于40mg / L，色度為2倍 。 出水水質符合企業回水水質要求。
（2）聯合工藝的電費≤1元/ m3，擁有一定的經濟優勢，應用前景十分廣闊。
作者：陳思立劉江東李開明
