[发明专利]一种染料废水处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种染料废水及其它高盐度、高硫酸盐、高色度、高COD且含有较高浓度难降解有机物的废水处理系统。

背景技术

自从1857年英国人W.H.Perking制得第一个合成染料苯胺紫以来，染料工业已成为精细化工行业的重要产业之一，在国民经济生活中发挥着重要作用。随着染料工业的发展，染料废水已被公认为当前主要的水体污染源之一，环保问题也成为了制约染料产业发展的重要因素。染料废水不但具有特定的颜色，而且结构复杂、难以打破，生物降解性低，大都具有潜在毒性，在环境中的归趋依赖于很多未知因素。加之染料的品种日益繁多，并适应市场的要求朝着抗光解、抗氧化、抗生物降解等方向发展，致使染料废水的处理难度也逐渐加大。

总体而言，染料废水具有高色度、高COD、高含盐量、低BOD₅/COD的“三高一低”特点，而且水质水量随时间变化较大，属于较难处理的有机工业废水。据估计，在染料生产过程中大约有90％的无机原料和10～30％的有机原料转移到水相中，因此染料废水成分复杂，污染浓度高，一般具有以下特点：

(1)废水中的有机物绝大多数是以苯、萘、蒽、醌等芳香团作为母体，且带有显色基团，颜色较深，色度可达500～500000倍。

(2)染料生产的基本原料是苯系、萘系、蒽醌系等有机物，产品收率低，生产过程中染料损失率约为2％，致使废水中COD浓度较高，一般可达1000～73000mg/L。而且最为关键的是，染料废水中虽然部分有机物是可生化的，但是BOD₅/COD比值总体较低，可生化性较差，其中一些物质对微生物甚至还具有毒害作用。

(3)废水多呈酸性，也有呈碱性。由于染料生产过程中通常采用盐析的办法对染料制品进行提纯，因此染料废水中一般都含有NaCl、Na₂SO₄、Na₂S等无机盐类，且含盐量较大。

(4)染料废水中还含有相当数量的悬浮颗粒物、分散剂和少量重金属离子。

(5)由于染料生产工艺具有品种多、流程长、变化多等特点，废水的水质和水量波动都较大。

染料废水的处理方法主要有：生物处理法、化学氧化、光催化、膜分离、电化学、化学絮凝、吸附脱色法等。但是由于染料工业生产废水具有“三高一低”的特点，再加上染料的种类繁多、水质水量随时间变化大，因而单一的一种工艺很难取得满意的效果。目前处理含染料废水，处理工艺正在逐步转向以厌氧-好氧联合处理为轴心的、与物理化学或化学方法相结合的联合多级处理工艺，力求通过物化和生物方法之间的相互协调补充，以弥补物化方法和生物方法各自的缺陷。而目前所使用的物理化学或化学方法相结合的联合多级处理工艺多采用物化预处理和厌氧-好氧组合处理的方法，物化预处理一般多采用混凝沉淀法，而预处理单采用混凝沉淀单一方法用药量大、成本高，达不到后续厌氧处理所需的pH、碱度等。有的联合多级处理工艺也有在好氧处理后用混凝沉淀法进行后处理，而后处理单采用混凝沉淀单一方法用药量大、成本高，对于高浓度染料废水，尤其是对高盐度、高硫酸盐、高色度、高COD且含有较高浓度难降解有机物的染料废水，处理后的出水常常无法达到《GB4287-92纺织染整工业污染物排放标准》中的一级标准。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种染料废水处理系统，可以有效处理难降解染料废水，降低运行成本，使出水的COD和色度等指标能够同时达到国家规定的排放标准，解决染料废水在国内难处理的现状，并可满足将来环保标准提高而对污水处理厂升级改造的要求。

本发明的技术方案如下：

一种染料废水处理系统，包括依次设置的厌氧池和好氧池，染料废水在厌氧池发生厌氧反应后进入好氧池发生好氧反应，其特征在于：还包括设置在厌氧池前的物化预处理系统、设置在好氧池后的高级氧化处理系统，所述物化预处理系统去除染料废水中部分色度、硫酸盐和COD以便保证后段厌氧工艺高效稳定运行所需的pH、碱度以及合适的硫酸盐浓度，所述高级氧化处理系统去除好氧出水中剩余的色度和难降解有机物以及生物处理过程中产生的中间代谢物。

所述物化预处理系统包括顺次连通设置的内电解池、前混凝沉淀池，所述内电解池按照一定比例填装铁刨花和焦炭，待处理的染料废水进入内电解池发生内电解反应去除一部分色度和COD；所述铁刨花为内电解反应的基体材料，与所述焦炭构成宏观电极；所述前混凝沉淀池引入所述内电解池出水后加入饱和石灰水调节pH值并投加絮凝剂、助凝剂，混凝沉淀去除大部分的硫酸盐、色度和COD后进入厌氧池。