申请日2018.02.08
公开(公告)日2018.08.21
IPC分类号C02F9/10; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种活性染料印染废水的处理方法，包括以下步骤：先将印染废水依次排入保温沉淀器中，调节pH为8～11;再加入混凝剂，将混凝沉淀后的上清液及沉淀的压滤废水排入内衬有多孔陶瓷载体的加热保温反应器中，多孔陶瓷载体的表面固有催化剂，并调节废水pH为5.5‑6.5;然后加入氧化剂，将废水加热至80～95℃，反应至COD<80mg/L。该方法先用碱性混凝沉淀法将废水中易沉淀的浆料和高分子助剂大幅度除去，而难以沉淀的成份(包括活性染料)再用催化氧化法除去，降低了成本又提高了氧化效率，且反应速度快，废水停留时间短，处理效率高，处理后废水的COD<80mg/L，色度小于2倍，可直接再次用于煮练阶段和染色阶段的漂洗用水，回收利用率高，排放量少，节能环保。
权利要求书
1.一种活性染料印染废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将活性染料印染的各个工艺废水依次排入保温沉淀器中，调节pH为8～11;
(2)加入混凝剂至所述步骤(1)的溶液中，将混凝沉淀后的上清液及沉淀的压滤废水排入内衬有多孔陶瓷载体的加热保温反应器中，多孔陶瓷载体的表面固有催化剂，并调节pH为5.5～6.5;
(3)加入氧化剂至所述步骤(2)的溶液中，并将废水加热至80～95℃，反应一定时间至COD<80mg/L后，将废水部分作为漂洗用水回收利用，剩余部分直接排放。
2.根据权利要求1所述的活性染料印染废水的处理方法，其特征在于，所述混凝剂为聚铁系列无机高分子化合物或聚季铵盐系列的有机高分子化合物中的任一种或两种。
3.根据权利要求1所述的活性染料印染废水的处理方法，其特征在于，所述催化剂为铜氧化物、铁氧化物或锰氧化物中的一种、两种或多种。
4.根据权利要求1所述的活性染料印染废水的处理方法，其特征在于，所述氧化剂为过氧化氢或/和氧气。
5.根据权利要求1所述的活性染料印染废水的处理方法，其特征在于，所述保温沉淀器的体积比产生所述工艺废水的染缸体积大15%。
6.根据权利要求1所述的活性染料印染废水的处理方法，其特征在于，所述加热保温反应器的体积比产生所述工艺废水的体积大45%。
说明书
一种活性染料印染废水的处理方法
技术领域
本发明涉及印染废水处理技术领域，特别涉及一种活性染料印染废水的处理方法。
背景技术
印染废水是工业废水排放的大户之一，具有水量大、色度高、成分复杂、毒性强、可生化性差的特点，是处理难度较大的一类工业废水。根据印染工艺，印染废水可分为织物预处理废水、染色废水、漂洗废水，其中染色废水的污染物浓度最高。根据染料的种类，印染废水可分为活性染料印染废水、酸性染料印染废水、直接染料印染废水等，其中活性染料是目前应用最多的染料。
活性染料印染废水有如下特点：1、预处理废水和染色废水的排放温度较高(可达60～100℃);2、染色废水的pH为10左右;3、脱色问题是废水处理的难点之一。目前印染废水的处理方法，主要是生化-物化组合法，即将各个工艺环节产生的废水统一排入调节池，再经厌氧-好氧-混凝沉淀处理后排放。这种处理工艺系统占地面积大、基建投资大、综合处理成本较高，且因为近年来在染色工艺中各种可生化性差的助剂和浆料的加入，使得系统出水水质不稳定，难以稳定达标，废水回用率低。
申请号为“200410027644.6”的中国专利公开了“一种活性染料染色废水的处理方法”，该专利是专门处理高浓度的染色废水的，具体方法是：将含活性染料的染色废水(排放温度在60～90℃)排入保温反应池中，调节pH为6～8，加入催化剂和氧化剂，反应5～60min，大幅度降低废水的色度和COD后，进入工厂已有的废水处理系统进行后续处理。但专利的技术方案存在以下不足：1、仅是一种针对染色废水的预处理方法。2、采用的液相催化剂无法回收利用，且会增加废水中的金属离子含量。3、由于近年来各种染色助剂的增加，使得该方法的氧化剂用量增加，成本上升，处理效果降低。
申请号为“200610123701.X”的中国专利公开了一种“多相催化氧化-混凝沉淀法处理活性染料印染废水的方法”，该方法是将采用活性染料印染的各个工艺环节所产生的废水，均依次分别进入内衬有固体催化剂的保温反应器中，调节pH为6～8，加入一定量的液相催化剂和氧化剂，反应一段时间后，排入调节池，再经混凝沉淀后达标排放。但该专利存在以下不足：1、由于近年来各种染色助剂的增加，使得该方法处理染色废水时的氧化剂用量增加，成本上升，处理效果降低。2、采用的液相催化剂无法回收利用，且会增加废水中的金属离子含量。3、在处理污染物浓度最高的染色废水时，即使增加氧化剂的用量，也不能将所有染料和助剂全部氧化完全，部分只是分子链有所断裂，反而增加了后续混凝沉淀的难度，使得系统的运行成本升高，处理效率降低，出水水质不稳，不能稳定达标排放。
发明内容
本发明的目的是提供一种能处理活性染料印染各个工艺环节产生的废水(特别是对污染程度最高的染色废水的处理)，处理效果好，综合运行成本低，基建投资小且废水回用率高的活性染料印染废水的处理方法以解决现有技术中的不足。
本发明通过以下技术方案来实现发明目的：
一种活性染料印染废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将活性染料印染的各个工艺废水依次排入保温沉淀器中，调节pH为8-11;
(2)加入混凝剂至所述步骤(1)的溶液中，将混凝沉淀后的上清液及沉淀的压滤废水排入内衬有多孔陶瓷载体的加热保温反应器中，多孔陶瓷载体的表面固有催化剂，并调节pH为5.5～6.5;
(3)加入氧化剂至所述步骤(2)的溶液中，并将废水加热至80～95℃，反应一定时间至COD<80mg/L后，将废水进行部分回收利用，剩余部分直接排放。由此，经处理后的废水，可作为煮练阶段的首次漂洗用水和染色阶段的前三次漂洗用水，可节水50%，减少废水排放60%以上;并且尽可能的利用了废水的热能(特别是煮练和染色时溶液的温度可达60～100℃)，作为催化氧化反应器中催化氧化反应的活化能的一部分，达到了提高氧化效率和节能的效果;同时利用了废水的碱性，通过先加入混凝剂将废水中易沉淀的污染物(主要是浆料和高分子助剂)大幅度除去，而难以沉淀的污染物(包括活性染料)，再加入氧化剂用催化氧化法除去，减少了氧化剂的用量，降低了成本。
进一步地，所述混凝剂为聚铁系列无机高分子化合物或聚季铵盐系列的有机高分子化合物中的任一种或两种。
进一步地，所述催化剂铜氧化物、铁氧化物或锰氧化物中的一种、两种或多种。
进一步地，所述氧化剂为过氧化氢或/和氧气。
进一步地，所述保温沉淀器的体积比产生所述工艺废水的染缸体积大15%。
进一步地，所述加热保温反应器的体积比产生所述工艺废水的体积大45%。
本发明提供的活性染料印染废水的处理方法具有以下有益效果：
1、先采用成本较低的混凝沉淀法，将废水中易沉淀的浆料和高分子助剂大幅度除去，而难以沉淀的成分(包括活性染料)，用催化氧化法除去，避免先氧化再沉淀引起的部分助剂只是分子链有所断裂，反而增加了后续混凝沉淀的难度问题，大大降低了氧化剂的用量，降低了成本同时又提高了氧化效率;且本发明的混凝沉淀和催化氧化工艺，反应速度快，废水停留时间短，处理效率高，对某棉纺印染厂的三种实际染色废水(黄色、红色和黑色)处理后废水的COD均<80mg/L，色度≤2倍。
2、本发明的处理工艺中，混凝沉淀是在碱性条件下进行，而活性染料印染废水通常为碱性或较强碱性且温度较高，即可节省混凝沉淀阶段调节pH的成本;又能在催化氧化阶段利用废水本身具有的热能，特别是煮练和染色时溶液的温度可达60～100℃，达到了提高氧化效率和节能的效果。
3、经处理后的废水，可作为煮练阶段的首次漂洗用水和染色阶段的前三次漂洗用水，以织物预处理阶段一次煮练和二次漂洗，染色阶段一次染色和四次漂洗计，可节约用水50%(4/8*100%)，减少废水排放60%以上，节能减排。
4、无需采用厌生-好氧生物处理方法，不需建设占地面积较大的厌氧池、好氧曝气池和曝气系统，系统占地面积小，基建投资少，综合运行成低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的发明构思作进一步详细的说明。
实施例1
一种活性染料印染废水的处理方法，该印染废水为某印染厂的一种主要染料是活性黄的染色废水，排出时温度为67℃、COD为523mg/L、pH为10.2、色度130倍，包括以下步骤：
(1)将该染色废水排入保温沉淀器中，在60℃下，按2g/L加入聚合硫酸铁，搅拌6min，静置10min后，将上清液排入内衬有多孔陶瓷载体的加热保温反应器中，多孔陶瓷载体的表面固化有催化剂(铜氧化物、铁氧化物或锰氧化物中的一种、两种或多种的组合)，并调节pH为6;
(2)按2.5ml/L加入30%过氧化氢至所述步骤(1)的溶液中，并将废水加热至95℃，反应12min。
对经实施例1处理后的废水进行检测：COD为78.4mg/L、色度为2倍，可将废水部分用于煮练阶段的首次漂洗用水和染色阶段的前三次漂洗用水，剩余部分直接排放。
实施例2
一种活性染料印染废水的处理方法，该印染废水为某印染厂的一种主要染料是活性红的染色废水，排出时温度为78℃、COD为1050mg/L、pH为10.4、色度3906倍，包括以下步骤：
(1)将该染色废水排入保温沉淀器中，在70℃下，按2.5g/L加入聚合硫酸铁，搅拌5min，按0.4g/L加入聚季铵盐有机高分子混凝剂，搅拌8min后，将上清液排入内衬有多孔陶瓷载体的加热保温反应器中，多孔陶瓷载体的表面固化有催化剂，并调节pH为6;
(2)按4.5ml/L加入30%过氧化氢至所述步骤(1)的溶液中，并将废水加热至95℃，反应15min。
经处理后，对实施2的废水进行检测，COD为73.6mg/L、色度为2倍，可将废水部分用于煮练阶段的首次漂洗用水和染色阶段的前三次漂洗用水，剩余部分直接排放。
实施例3
一种活性染料印染废水的处理方法，该印染废水为某印染厂的一种黑色染色废水，排出时温度为82℃、COD为2338mg/L、pH为9.6、色度3660倍，包括以下步骤：
(1)将该染色废水排入保温沉淀器中，在70℃下，按3g/L加入聚合硫酸铁，搅拌6min，按0.6g/L加入聚季铵盐有机高分子混凝剂，搅拌8min后，将上清液排入内衬有多孔陶瓷载体的加热保温反应器中，多孔陶瓷载体的表面固化有催化剂，并调节pH为6;
(2)按5ml/L加入30%过氧化氢至所述步骤(1)的溶液中，并将废水加热至95℃，反应15min。
对经实施例3处理后的废水进行检测：COD为76.8mg/L、色度为2倍，可将废水部分用于煮练阶段的首次漂洗用水和染色阶段的前三次漂洗用水，剩余部分直接排放。
以上所述的仅是本发明对活性染料印染废水中污染物浓度最高的染色废水的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
