规整铁碳微电解填料处理难降解废水的应用李祖华

规整铁碳微电解填料处理难降解废水的应用李祖华，郭瀚程(江苏华杉环保科技有限公司，江苏宜兴214200)摘要印染废水因污染物浓度高、色度大、可生化性差成为难处理的工业废水。介绍了微电解法处理工业废水的原理、微电解填料研究现状，着重介绍了江苏华杉环保科技有限公司自主研发的规整铁碳微电解填料的优点及应用实例。关键词印染；规整填料；铁碳；脱色中图分类号：X79文献标识码：B文章编号：1005-9350(2014)05-0042-02TheapplicationofstructuredironcarbonmicroelectrolysispackinginrefractorywastewaterLIZu-hua,GUOHan-cheng（JiangsuHuashanEnvironmentalProtectionTechnologyCo.,Ltd.,Yixing214200,China）AbstractPrintinganddyeingwastewaterwithhighpollutionandcolority,poorbiodegradabilityisrefractorywastewater.Theprincipleofmicroelectric,methodsofdealingwithindustrialwastewaterandtheresearchstatusofmicroelectrolysisfillerareintroduced.AdvantagesandapplicationexamplesofregularironcarbonmicroelectrolysispackingwhichisindependentlyresearchanddevelopmentbyHuaShancompanywereintroduced.Keywordsprintinganddyeing；regularpacking；ironcarbon；decoloration投稿日期：2014-03-18作者简介：李祖华(1968-)，男，江苏无锡人，高级工程师，公司董事长，主要研究方向为工业污水处理。通信作者：郭瀚程(1989-)，男，河南信阳人，工程师，主要研究方向为工业污水处理。印染废水的水质随加工的纤维种类、采用的工艺以及使用的染料不同而异，污染物组分差异很大。一般印染废水pH为6~13，色度高达1000倍，COD为400~4000mg/L[1-5]。微电解法是利用金属腐蚀原理形成原电池对废水进行处理的工艺，又称内电解法、铁碳法等。近年来，该方法被广泛应用于印染、重金属、制药、油田废水的处理[6-7]，具有使用范围广、工艺简单、处理效果好的优点，对于高盐度、高COD、高色度废水的处理具有明显优势[8]。微电解是在酸性条件下，铁屑与碳形成无数的微型腐蚀电池。铁屑与投加的碳粉又构成无数微型电解电极，其中碳的电位高，成为微阴极，铁的电位低，成为微阳极。腐蚀电池与电解电极在酸性溶液中构成无数的微型电解回路，被称作微电解。在电极反应过程中，由于电子转移，产生新生态的[H]，能够与废水中的发色物质发生氧化还原作用，破坏染料的发色或助色基团，失去发色能力，从而使污水色度降低。新生态的Fe2+是良好的絮凝剂，同时部分Fe2+进一步氧化为Fe3+，在碱性条件下，生成Fe(OH)2和Fe(OH)3絮体，它们是很好的絮凝剂，对污水中悬浮物和重金属离子有很好的去除效果。经上述过程可提高废水的可生化性，为后续生物处理创造良好条件。微电解工艺处理高COD、高色度废水有特别理想的效果，已成为各环保公司熟用的常规技术。常规的铁碳微电解技术采用铁屑与木碳物理堆放的方式实现。在微电解塔运行2个月后，易出现铁碳床钝化、板结、铁泥堵塞、污泥量大等问题，出水水质和运行工况也急剧下降。反冲洗虽可在一定程度上缓减铁泥堵塞现象，但解决不了出水水质变差的问题。当填料板结严重，出水水质不达标时，甚至需经常性地更换染整技术TextileDyeingandFinishingJournal第36卷第5期2014年5月Vol.36No.5May2014填料，势必增加运行和维护成本。HS-WTC系列新型微电解填料是江苏华杉环保科技有限公司针对当前有机废水难降解、难生化的特点而研发的一种多元催化氧化微电解填料，由多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，属新型投加式无板结的高效微电解填料。作用于废水，可达到高效去除COD、降低色度、提高可生化性、处理效果稳定持久的效果，同时可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象，该微电解填料是微电解反应持续作用的重要保证，为当前高浓度化工废水的处理技术拓展思路。1　高效微电解规整填料在印染废水中的应用1.1　项目概况某企业每天产生约40m3靛蓝印染废水，该废水水量和水质状况见表1。表1　某企业印染废水的水质指标水量/(t·d-1)COD/(mg·L-1)BOD/(mg·L-1)401500450SS/(mg·L-1)pH色度/倍3009.55001.2　工艺流程通过水质数据分析，参考以往的工程经验，确定设计水量为48t/d，以微电解、絮凝沉淀为主要处理工艺，流程图如下：48t/d废水铁碳微电解塔絮凝沉淀池去污泥压缩系统污泥浓缩池进后续处理工艺贮水池排泥集水池1.3　运行参数集水池：有效容积12m3，停留时间6h；铁碳微电解塔：外形尺寸Ф1500mm×5700mm，停留时间2h；絮凝沉淀池：有效容积40m3，停留时间20h；贮水池：有效容积20m3，停留时间10h；污泥浓缩池：有效容积30m3。1.4　运行结果表3　运行费用1.5　运行费用估算运行费用估算结果见表3。表2　出水水质平均值COD/(mg·L-1)BOD/(mg·L-1)SS/(mg·L-1)pH色度/倍10030306~930项目用量单价小时运行费用/元运行电费4.07kW0.60元/kW2.44人工费1人1800元/(人·月)2.50药剂费98%浓硫酸0.32kg/h500元/t0.1630%液碱0.01kg/h300元/t0.003PAC60g/h1800元/t0.108PAM6g/h20000元/t0.12合计5.33处理水量2t/h吨水处理费用2.67元2　结论采用微电解工艺处理印染废水简单可行，投资和运行费用低。经微电解处理，废水的可生化性明显提高，去除色度效果明显。新型铁碳微电解填料有效解决了微电解工艺中填料板结、钝化的缺点。微电解塔占地面积小，系统构造简单，整个装置易于定型化及设备制造工业化。微电解塔填料添加方便，装置使用寿命长，操作维护方便。参考文献：[1]　严　滨,傅海燕,柴　天,等.微电解在处理印染废水　　中的应用研究[J].厦门理工学院学报,2008,16(1):18-22.[2]　张海臣,刘藏者,赵建国.曝气催化铁内电解法对印染　　废水预处理的试验[J].工业水处理,2007,27(6):35-37.[3]　周元祥,崔康平,李湘凌,等.微电解对不同结构染料　　脱色效果的研究[J].环境化学,2006,25(3):367-369.[4]　王　强,沈晓南,等.铁屑微电解法处理带色城市污水　　和印染废水机理的探讨[J].山东环境,2001(2):19-20.[5]　谭　明,邹东雷,赵晓波.铁屑粉煤灰微电解法预处理　　印染废水的研究[J].吉林大学学报:地球科学版,2004,34:　　122-125.[6]　李　峥,吴效东,程　鸣,等.微电解法处理电镀废水[J].　　资源环境与工程,2005,19(1):45-49.[7]　李　欣,祈佩时.铁碳Fenton/SBR法处理硝基苯制药　　废水[J].中国给水排水,2006,22(19):12-15.[8]　崔志刚,李　浩,王宗廷.微电解法处理废水研究进展[J].　　山东化工,2009(4):21-24.对该工程系统进行了取样监测，处理后监测均值见表2。李祖华，等：规整铁碳微电解填料处理难降解废水的应用·43·第5期2t/h2t/h稀硫酸PAC、PAM30%液碱曝气