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一、概述
印刷油墨废水成分复杂,色度大,**物含量高(COD 可达20g/L 左右,有的高达300 g/L),生物降解性很低,大多具有潜在毒性,是较难处理的工业废水之一。直接排放会破坏水生生态环境,造成水体严重污染。目前我国对油墨废水的处理方法主要有物理、化学和生物处理或者几种处理技术组合以强化处理效果,以上常规的水处理方法已不能满足处理要求。研发高效新型的油墨废水(预)处理方法和技术,是此类废水处理的难点之一。高级氧化技术作为一种新环境净化技术受到越来越多的关注。其中,氧化技术能够有效去除废水的COD,能使许多结构稳定、甚至很难被生物降解的**物转化为无毒无害可生物降解的低分子物质,可提高生物处理有效性和经济可行性,同时具有设备简单、反应条件温和、高效等优点,在印染废水的深度处理中有较好的应用前景。响应曲面法是一种综合实验设计和数学建模的优化方法,是一种可靠的研究废水处理过程的分析方法,可以有效地分析过程参数单独的及相互作用对响应量的影响。利用响应曲面法对有限的实验点进行分析得到模型,可预测目标值的具体工艺条件,能大大地减少实验的次数和时间。本文以油墨废水为研究对象,采用 试剂氧化降解废水中的**污染物,利用Box- 分析法,以废水的COD 去除率为响应值,对影响其降解的关键因素(初始pH 值、
二、印刷油墨废水处理工艺
水性油墨废水具有较高的COD含量、色度,不具备直接进入生化的条件,采用稀释法降低原水的COD含量已达到进入生化的条件,是不科学的,需要几千倍、几万倍低浓度水,也难以达到生物降解的目的。因此,一般采用物化的方法降低废水中的**物含量和色度。
对于油墨废水,采用单一的方法难以去除污染物质,可以采用以下处理方法结合处理:
曝气反应-混凝沉淀法;
酸析-混凝-内电解-化学氧化法;
酸析-活性炭吸咐法;
酸化水解-生物法;
采用“酸析+混凝法”可以大大的降低废水中的**物含量和色度,达到进入生化的条件。我们知道采用混凝法可以对COD和色度的去除效果特别明显,通过添加混凝剂、助凝剂,形成胶体、絮凝物予以去除,但需要添加大量的yao剂,运行成本较高。油墨废水在酸性条件下能够凝聚成为高浓状的胶体悬浮在水中,通过加酸再去除浮渣,废水大部分**物及色度得到去除,但还有一定含量的**物和难生物降解性,若进入生化需要作进一步预处理。结合以上工艺可以大大提升废水的可生化性,降低**物含量、色度,减少yao剂成本,从而降低运行成本。
三、常用废水处理方法
1、混凝气浮-微电解-SBR工艺
原水CODcr为2808.5mg/L,色度1562.6倍,经沉淀隔油处理后,CODcr去除率达到22.4%,色度去除率达10%。再经混凝气浮处理,CODcr去除率达到75.8%,色度去除率达85.9%。然后,微电解使COD去除率达27.6%,色度去除率达66%,提高了废水的可生化性和显著的脱色效果。较后由一座容积为140m3、BOD5容积负荷为0.18kg/m3、充放率为30%的SBR处理,达到COD去除率82.2%、色度去除率60%。较终出水CODcr达到71.9mg/L,去除率为97.4%,色度30.7倍、去除率为98%。该工程的处理效果明显,虽然COD和色度的去除主要依靠混凝气浮,但由于采用了微电解工艺,提高了废水的可生化性,从而**了SBR工艺单元的稳定运行。
2、化学氧化-混凝工艺
废水的成分主要包括水性油墨、淀粉和表面活性剂。通过使用氧化脱色剂KMnO4、H2O2、NaClO、活性炭的选择性试验;通过对絮凝剂:Y-13、FSH7、FCH3、、的筛选试验和投加量以及pH调节试验。得出结果:原水加入较佳氧化剂/L、较佳混凝剂FCH31.2g/L、pH调节为8.5的较佳试验条件下,CODcr去除率达95%,色度去除率达**。
3、超滤技术
废水通过三组超滤组件后,COD去除率达到92%,浓缩液中固含量达到99g/L(约10%),透水液的浊度在0.14~0.4NTU范围内。但是,COD的去除率与可溶性的污染物的数量有密切关系,可溶性的污染物不能被超滤技术所去除。
4、铁屑微电解工艺
原水首先用HCl调节pH值后,得到沉降预处理,COD从6500~/L降到850~/L,色度从不透光降到160倍。出水再经微电解和石灰乳中和沉淀。通过对微电解主要工艺参数:pH值、铁屑量、焦炭量、反应时间的静态和动态试验,得到微电解的较佳工艺条件:pH值为4.0、铁屑量10%、焦炭用量占填料量16.65%、反应时间60min。废水的COD再次去除50%,色度去除90%。原水经沉降预处理和铁屑微电解两段处理,COD去除率达85%,色度的去除率达95%,具有较好的效果。
5、混凝气浮-接触氧化组合工艺
采用混凝气浮-接触氧化组合工艺,能将水性印刷油墨废水、食堂污水、生活污水综合处理达到较好的效果。水性油墨废水经隔除较大悬浮物后混凝气浮,固液分离后,再与食堂污水、生活污水混合,经厌氧调节,由二级生物接触氧化曝气,出水CODcr达到68mg/L,色度倍。油墨废水原水CODcr较高达/L,色度4000倍,通过絮凝剂碱式氯化铝和助凝剂烧碱和聚丙烯酰胺使废水形成矾花后气浮,可将COD去除率达到46.6%。每日排水量为20吨的气浮净化后的废水与每日100吨的食堂污水及生活污水(COD混合,再经厌氧预处理调节后,进行二级生物接触氧化处理。生物接触氧化池A段停留2.8小时,B段停留3.3小时。此工艺组合具有处理效果稳定、耐冲击的特点。