一种组合法处理印染废水工艺

摘要

本发明涉及一种组合法处理印染废水工艺，包括预处理工艺和组合处理工艺。预处理工艺包括调节曝气流程和中和混凝沉淀流程，废水经过调节曝气、中和混凝沉淀的预处理，再进入微波+光电催化+工业废渣过滤吸附进行组合处理，此工艺能有效地降解印染废水中的难降解有机物等污染物，提高废水的处理效果，处理后的废水基本可以满足重复利用的要求。本发明有效地解决了目前处理印染废水的有关难题(特别是集中工业园区混合印染废水，污染物成分复杂、生物可降解性低下、脱色难度大)，提供了一种高效地处理工艺，处理效果稳定，生产运行成本低，操作运行简便。

主权项

一种组合法处理印染废水工艺，其特征在于，它包括预处理工艺和组合法处理工艺；所述预处理工艺包括调节曝气流程和中和混凝沉淀流程，调节曝气流程采用充氧曝气池，曝气池控制曝气强度2‑4m3/m2.h，以使各类工业废水和印染废水充分均和；中和混凝沉淀流程采用中和混凝沉淀池，在中和区采用计量阀投加片碱调节pH值，控制pH值为8～10，后续投加浓度为0.5％的PAC进行混凝，此外还投加阳离子有机脱色剂且投加量为3～6mg/L；通过预处理工艺可以去除印染废水中的大颗粒悬浮物和部分有机物。所述组合法处理工艺是通过微波+光电催化+工业废渣过滤吸附进行组合处理。组合处理工艺分为三个主要阶段：(1)微波诱导强化阶段：在此阶段废水流经微波诱导池进行诱导强化处理。其微波强化诱导作用机理是：当印染废水置于微波场中时，高频微波电磁场使液相中的极性分子高速旋转而产生热效应，从而改变体系的热力学焓值，同时也降低反应的活化能和分子的化学键强度。一方面微波作用产生的热效应与非热效应大大强化了活性自由基·OH对废水中难降解有机物的氧化，并使其溶解性及可催化性能改变；另一方面液相体系中的固相微粒在微波场中能迅速汇聚沉降分离。(2)光电催化阶段：废水经微波诱导强化处理后进入光电催化反应器。本阶段采用电解‑光催化氧化协同法，使用TiO2膜光电极，在正负电极之间施加阳极偏电压，使光致催化剂产生的电子更易离开TiO2膜光电极表面，减少电子与空穴的湮灭，提高TiO2的光催化量子效率，可大量减少催化剂回收过程。与此同时利用半导体材料作光催化剂，在UV光辐照下，产生电子——空穴对，生成具有氧化能力的高活性自由基·OH，引发氧化还原反应，加速废水中有机物的降解，无二次污染。在电解、光催化、光电催化三种方式协同作用染料废水中COD的过程中，光电催化氧化过程中COD的去除速率要高于光催化氧化过程和电解降解过程，这是因为在光催化过程中产生的电子与空穴后，电子与空穴的复合几率较高，而光电催化中，外加在TiO2/Ti薄膜阳极偏电压能够形成定向电场，转移走光生电子，减小电子——空穴复合几率，提高·OH的产率，进而加快了有机物的降解速率。另外，UV光照射对电化学氧化产生促进作用，在电解反应过程中添加的电解质NaCl会在阳极电解反应产生HClO，其在吸收紫外线的能量后会分解为·Cl和·OH，加快有机物的降解速率。从实际使用的效果来看，在光电催化氧化降解过程中，有着良好的光电协同作用。经微波处理后的废水再经过光催化氧化和电化学法协同处理，此组合处理工艺的作用可以将印染废水中的污染物降解为二氧化碳、水和简单有机物，并具有常温常压下进行反应的优点。微波诱导处理的作用是改善和强化废水的后续光电催化处理的效率，有利于后续的光 电催化处理。微波诱导强化处理是一种高级诱导技术，它是基于印染废水中的难降解有机物等对微波具有很强的吸收能力，其表面的点位能与微波发生强烈的作用而使得某些表面点位快速加热至很高的温度，可以将吸附到这些点位及附近的有机物高温矿化分解，因而具有快速处理难降解有机污染物的优点，同时，极性介质在微波作用下通过离子迁移和极性分子的旋转使分子运动，被作用物质的分子从相对静态瞬间转变成动态，高速旋转而产生内加热效应。此外微波诱导作用能降低化学反应活化能，改变化学反应的动力学性能，因此非常有利于后续的电解——光催化反应的进行，对光电催化作用具有较强的协同和强化作用。(3)废水过滤吸附阶段：经过前面处理的废水再进入工业废渣过滤和吸附处理，进一步对废水进行深度处理，处理后的废水可以满足重复利用的要求。