偶氮顏料廢水的水解—好氧處理技術(shù)

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1、偶氮顏料廢水的水解—好氧處理技術(shù)2007-11-29摘要本文通過工程實(shí)例，研究偶氮顏料廢水的水質(zhì)特性，介紹水解－好氧（H/O）工藝的主要設(shè)計(jì)參數(shù)及處理效果。關(guān)鍵詞偶氮顏料廢水水解-好氧工藝設(shè)計(jì)參數(shù)顏料生產(chǎn)是精細(xì)化工生產(chǎn)的重要門類之一。無論是有機(jī)顏料，還是無機(jī)顏料在其生產(chǎn)過程中均會(huì)產(chǎn)生對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的廢水。有機(jī)顏料已普遍用于油墨、涂料、橡膠制品、塑料制品、文教用品和建筑材料物的著色，還用于合成纖維的原漿著色和織物染料印花，因此有機(jī)顏料是市場覆蓋面很大的化工產(chǎn)品。有機(jī)顏料分為色淀顏料、偶氮顏料、溶劑顏料、酞菁顏料和新顏料等。偶氮顏料

2、是有機(jī)顏料中品種最多和產(chǎn)量最大的一類，因此研究和解決偶氮顏料生產(chǎn)廢水的處理方法可以解決大部分顏料化工廠的廢水治理問題，具有很強(qiáng)的代表性。1偶氮顏料廢水的水質(zhì)特性偶氮顏料生產(chǎn)主要有兩步化學(xué)反應(yīng)：⑴重氮化；⑵偶合反應(yīng)。重氮化一般在低溫下進(jìn)行，用亞硝酸鈉在酸性條件下（常用鹽酸），對苯胺類化合物（例如鄰硝基對氯苯胺、鄰硝基對甲苯胺等）進(jìn)行重氮化反應(yīng)而成重氮鹽，然后在合適的pH值條件下與第二組分（如投加醋酸、NaOH及乙酰苯胺）進(jìn)行偶合，形成偶氮顏料。生產(chǎn)廢水主要產(chǎn)生在偶合反應(yīng)后的壓濾和過淋工序。壓濾產(chǎn)生的水稱母液，CODCr濃度高達(dá)1500

3、0mg/L，Cl-含量12900～18100mg/L，色度820～1400（倍），苯胺20～40mg/L，pH為4；過淋產(chǎn)生的板框壓濾沖洗水（淋洗水），稱低濃度廢水，CODCr約為1000mg/L，Cl-含量為210mg/L，pH為5～6。低濃度廢水的水量一般為母液水量的3倍左右。廢水中對癥治理的主要污染因子為：CODr；色度；苯胺。根據(jù)偶氮顏料度水的水質(zhì)特性，確定處理工藝路線時(shí)，應(yīng)著重控制的邊界條件為：⑴在偶氮顏料生產(chǎn)過程中重氮反應(yīng)時(shí)投加了大量HCl。Cl-雖在廢水排放標(biāo)準(zhǔn)中沒有控制要求，但高含量Cl-對生化處理產(chǎn)生抑制作用，這是

4、非嗜鹽菌的特性。也是選擇廢水處理工藝條件時(shí)必須注意的一個(gè)條件；⑵偶氮顏料生產(chǎn)過程中偶合反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的廢水中含有HAC和NaAC。醋酸是弱酸，它與其鹽分能形成緩沖溶液。一般說，采用傳統(tǒng)生化處理工藝，需要將系統(tǒng)的pH值控制在中性范圍，有的混凝劑反應(yīng)時(shí)還需要弱堿性條件。因此，如果將較低pH值（如pH為4）上調(diào)，在緩沖液條件下是很困難的，且需要消耗大量的堿。此外，醋酸廢水降解有個(gè)特性，即其降解過程中，pH值會(huì)隨過程的漸進(jìn)而上升，故一般應(yīng)以pH在酸性條件下進(jìn)水，這是選擇廢水處理工藝條件時(shí)應(yīng)考慮的另一個(gè)重要條件。???2處理顏料廢水的主要工藝目前

5、處理顏料廢水的工藝主要有以下三類：2.1全物化處理工藝用氣浮和沉淀在投藥狀態(tài)下進(jìn)行處理，有的還輔加了氯氧化脫色工藝。這種處理工藝，只是單純考慮顏料是非溶性物質(zhì)這一特性，但忽略水中CODCr有相當(dāng)部分是由溶解性有機(jī)質(zhì)所貢獻(xiàn)，其中主要是原料和中間體的殘留物，因而這條廢水處理工藝路線是不完整的，出水CODCr不可能達(dá)標(biāo)。此外，對某些具有緩沖液特性的顏料廢水，要將水的pH值調(diào)整至混凝反應(yīng)最佳值也很困難，或者造成用堿量過多，致使運(yùn)行費(fèi)用高，產(chǎn)泥量大。2.2厭氧+好氧生化處理這條工藝路線是套用了常規(guī)處理工藝概念，即針對高濃度有機(jī)廢水（母液）采用

6、厭氧工藝。但是，厭氧工藝的運(yùn)行控制條件很嚴(yán)格，除pH值、反應(yīng)溫度、沖擊負(fù)荷等因素外，對化工廢水來說，還要控制有害物質(zhì)、含鹽量等諸多條件。例如在生產(chǎn)偶氮顏料時(shí)，在完成重氮反應(yīng)中添加了HCl，由于大量Cl-存在于廢水中，因而對厭氧菌產(chǎn)生嚴(yán)重的抑制作用（對厭氧反應(yīng)來說，Cl-濃度應(yīng)控制在3000mg/L以下）。像這種邊界條件的忽視，如果控制不好，就可能造成處理系統(tǒng)的失敗。2.3物化+生化處理此處理工藝的基本路線是先進(jìn)行物化處理，然后進(jìn)行生化處理。物化處理有用氣浮加微電解的，也有用電解法加臭氧氧化的。生化法中有用接觸氧化的，也有用活性污泥法

7、（常規(guī)的或SBR法），總之，這條工藝路線要比前兩種完善一些，但是運(yùn)行費(fèi)用過高，特別是采用電解法和臭氧氧化法更是如此。如果運(yùn)行費(fèi)用在3～5元/m3，甚至更高，這是企業(yè)難以接受的?？傊?，現(xiàn)有的處理方法不是處理效果不佳，就是投資大、運(yùn)行費(fèi)用高。因此，開辟一條工藝可行、投資低、操作穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用少的處理工藝路線是解決顏料工業(yè)廢水處理的當(dāng)務(wù)之急。3處理偶氮顏料廢水的H/O工藝我們通過浙江瑞安寶源化工有限公司廢水處理工程實(shí)踐，證明采用兩段H/O工藝、輔以物化手段是能夠有效處理偶氮顏料廢水，而且運(yùn)行費(fèi)用比以往幾種處理方法都低。3.1H/O工藝處理

8、偶氮顏料廢水的工藝特點(diǎn)3.1.1抵御Cl-抑制作用的能力較強(qiáng)H/O工藝是由多菌種協(xié)同作用來代謝有機(jī)污染物（也是共代謝的一種形式），因而其適應(yīng)能力較強(qiáng)，一般情況下，它能承受Cl-含量達(dá)6000mg/L，遠(yuǎn)比厭氧工藝抑制閾值3000mg/