某染料有限公司偶氮染料廢水工藝設計

解辰斌　邢月　郎佳麗

摘要： 針對某染料有限公司偶氮染料廢水進行工藝方案設計，根據染料廢水的成分、含量、各項指標和排放規定的各項指標限定值，選定電—生物耦合水解—接觸氧化工藝（BEHBCO）作為偶氮染料廢水處理工藝，生產試驗期間，處理效果良好。

關鍵詞：偶氮染料；工藝方案；電—生物耦合水解—接觸氧化工藝

中圖分類號：X791文獻標識碼： B

偶氮染料屬于合成染料，其種類多，占有機染料種類的80%左右，且用量最大，廣泛應用在紡織、化妝品、食品等行業。偶氮染料廢水具有可生化程度低、分布廣、毒性大、組成成分及含量多變且復雜的特點，因此增加了處理難度。本工程排放標準嚴格執行《紡織染整工業水污染物排放標準GB42872012》中的新建企業水污染物排放濃度規定的限值。

1 工程概況

1.1 工程背景

某染料有限公司地處內蒙古西北部某經濟開發區，地區擁有塑料加工、合成材料、有機原料等產業群。某染料有限公司主要生產偶氮染料，近期生產活性黃、活性藍、活性艷紅和酸性大紅四種，年產量為2.5萬噸；遠期生產染料在原有四種基礎上增至八種，年產量增加了2.5萬噸。

產生的廢水包括生產染料過程中排出的母液水和沖洗水、生活廢水和鍋爐排水。近期廢水日排放總量為26002850噸，遠期為42005000噸。廢水處理后，排入所在地區污水廠。

本工程按近期排放量設計，設計規模為2850噸/天，排放標準執行《紡織染整工業水污染物排放標準GB42872012》中的新建企業水污染物排放濃度規定的限值。

1.2 工藝特點及流程

工程最大特點是電—生物耦合水解反應器和接觸氧化反應器的應用，在電—生物耦合水解反應器中，廢水中的微生物在電場刺激下，其生長能力和偶氮還原酶的活性顯著增強，提高了偶氮染料污染物去除率。在接觸氧化反應器中，填料表面生物膜上的微生物在好氧環境下進行新陳代謝，去除污染物，大大的提高污水凈化能力。

本工程生產及生活廢水依次通過粗格柵和細格柵，以去除一定顆粒大小的懸浮物，出水進入曝氣混合池中均勻混合，使水量和水質均衡，池中加堿調節pH，保證后續處理構筑物穩定運行，到此為預處理階段；經混合池調節后的廢水進入絮凝池，向池中投加混凝劑堿式氯化鋁（PAC），強化絮凝沉淀絮凝后的廢水在初沉池進行固液分離，降低后續工藝處理負荷，緩解了水質和水量變化對生物反應器的沖擊，初沉池出水在電—生物耦合水解反應器中發生作用，廢水可生化性提高，色度降低，再進入生物接觸氧化反應器，微生物吸附降解作用下，廢水中的偶氮染料、CODCr、色度均得到有效去除；生化出水進入二沉池—輻流沉淀池進行固液分離，沉淀后出水進入普通過濾池，濾料層攔截廢水中細小的雜質顆粒，濾后水經接觸池加氯消毒，殺死病原微生物，水質達標后排入市政污水管道；初沉池和二沉池的剩余污泥經污泥泵房提升至脫水機房進行污泥脫水處理，最終壓縮成含水量較低的泥餅外運填埋。

2 運行效果

對裝置進行試驗，對電—生物耦合水解反應器施加直流電場或交流電場，電流密度逐漸加強，試驗120天并測定BEH內和BCO出水的染料濃度，計算偶氮染料去除率。

生產試驗結果表明施加電場后，原水中偶氮染料去除率提高，且反應器中微生物更易適應直流電，當施加密度為0.024 mA/cm2的直流電時去除率達到最高，再增加電流密度去除率無較大變化，而交流電需達到0.071 mA/cm2時去除率才能超過90%，且交流電無直流電穩定，得出電生物反應器最佳運行條件為直流電，電流密度為0.024 mA/cm2。

綜上，電—生物耦合水解—接觸氧化工藝（BEHBCO）能夠凈化偶氮廢水，出水達到設計目標。

3 工程經濟指標及效益分析

工程有5項經濟指標：工程總投資、工程總成本、工程經營成本、年耗電量、單位成本、單位經營成本。其中工程總投資為2733.23萬元，工程總成本679.25萬元/年，工程經營成本為544.46萬元/年，年耗電量192.84萬度，單位成本費用5.5元/m3，單位經營成本費用5.23元/m3。

該工程建設在達到偶氮廢水排放標準的同時，要實現國家和有關部門提出的節能、減少能耗的要求，這也是響應國家節約能源，保護環境的基本國策。

4 結語

電—生物耦合水解—接觸氧化工藝處理染料廢水工程總投資小、污泥濃度高、出水水質好，在未來發展是可觀的，今后在國內應廣泛推廣。

參考文獻：

[1]趙麗.染料廢水的電化學吸附處理工藝[J].大慶：大慶石油學院，2005.

[2]趙若塵，周黎，等.染料廢水處理工程實例[J].環境科學與管理，2007，32（4）：110112.

[3]襲銘祖.紡織工業廢水治理[M].北京：中國環境科學出版社，1990：150156.

通訊作者：解辰斌（1990），男，遼寧撫順人，2012年畢業于吉林農業大學發展學院環境工程專業，研究方向：給排水工程技術設計。