某染料有限公司偶氮染料废水工艺设计

解辰斌　邢月　郎佳丽

摘要： 针对某染料有限公司偶氮染料废水进行工艺方案设计，根据染料废水的成分、含量、各项指标和排放规定的各项指标限定值，选定电—生物耦合水解—接触氧化工艺（BEHBCO）作为偶氮染料废水处理工艺，生产试验期间，处理效果良好。

关键词：偶氮染料；工艺方案；电—生物耦合水解—接触氧化工艺

中图分类号：X791文献标识码： B

偶氮染料属于合成染料，其种类多，占有机染料种类的80%左右，且用量最大，广泛应用在纺织、化妆品、食品等行业。偶氮染料废水具有可生化程度低、分布广、毒性大、组成成分及含量多变且复杂的特点，因此增加了处理难度。本工程排放标准严格执行《纺织染整工业水污染物排放标准GB42872012》中的新建企业水污染物排放浓度规定的限值。

1 工程概况

1.1 工程背景

某染料有限公司地处内蒙古西北部某经济开发区，地区拥有塑料加工、合成材料、有机原料等产业群。某染料有限公司主要生产偶氮染料，近期生产活性黄、活性蓝、活性艳红和酸性大红四种，年产量为2.5万吨；远期生产染料在原有四种基础上增至八种，年产量增加了2.5万吨。

产生的废水包括生产染料过程中排出的母液水和冲洗水、生活废水和锅炉排水。近期废水日排放总量为26002850吨，远期为42005000吨。废水处理后，排入所在地区污水厂。

本工程按近期排放量设计，设计规模为2850吨/天，排放标准执行《纺织染整工业水污染物排放标准GB42872012》中的新建企业水污染物排放浓度规定的限值。

1.2 工艺特点及流程

工程最大特点是电—生物耦合水解反应器和接触氧化反应器的应用，在电—生物耦合水解反应器中，废水中的微生物在电场刺激下，其生长能力和偶氮还原酶的活性显著增强，提高了偶氮染料污染物去除率。在接触氧化反应器中，填料表面生物膜上的微生物在好氧环境下进行新陈代谢，去除污染物，大大的提高污水净化能力。

本工程生产及生活废水依次通过粗格栅和细格栅，以去除一定颗粒大小的悬浮物，出水进入曝气混合池中均匀混合，使水量和水质均衡，池中加碱调节pH，保证后续处理构筑物稳定运行，到此为预处理阶段；经混合池调节后的废水进入絮凝池，向池中投加混凝剂碱式氯化铝（PAC），強化絮凝沉淀絮凝后的废水在初沉池进行固液分离，降低后续工艺处理负荷，缓解了水质和水量变化对生物反应器的冲击，初沉池出水在电—生物耦合水解反应器中发生作用，废水可生化性提高，色度降低，再进入生物接触氧化反应器，微生物吸附降解作用下，废水中的偶氮染料、CODCr、色度均得到有效去除；生化出水进入二沉池—辐流沉淀池进行固液分离，沉淀后出水进入普通过滤池，滤料层拦截废水中细小的杂质颗粒，滤后水经接触池加氯消毒，杀死病原微生物，水质达标后排入市政污水管道；初沉池和二沉池的剩余污泥经污泥泵房提升至脱水机房进行污泥脱水处理，最终压缩成含水量较低的泥饼外运填埋。

2 运行效果

对装置进行试验，对电—生物耦合水解反应器施加直流电场或交流电场，电流密度逐渐加强，试验120天并测定BEH内和BCO出水的染料浓度，计算偶氮染料去除率。

生产试验结果表明施加电场后，原水中偶氮染料去除率提高，且反应器中微生物更易适应直流电，当施加密度为0.024 mA/cm2的直流电时去除率达到最高，再增加电流密度去除率无较大变化，而交流电需达到0.071 mA/cm2时去除率才能超过90%，且交流电无直流电稳定，得出电生物反应器最佳运行条件为直流电，电流密度为0.024 mA/cm2。

综上，电—生物耦合水解—接触氧化工艺（BEHBCO）能够净化偶氮废水，出水达到设计目标。

3 工程经济指标及效益分析

工程有5项经济指标：工程总投资、工程总成本、工程经营成本、年耗电量、单位成本、单位经营成本。其中工程总投资为2733.23万元，工程总成本679.25万元/年，工程经营成本为544.46万元/年，年耗电量192.84万度，单位成本费用5.5元/m3，单位经营成本费用5.23元/m3。

该工程建设在达到偶氮废水排放标准的同时，要实现国家和有关部门提出的节能、减少能耗的要求，这也是响应国家节约能源，保护环境的基本国策。

4 结语

电—生物耦合水解—接触氧化工艺处理染料废水工程总投资小、污泥浓度高、出水水质好，在未来发展是可观的，今后在国内应广泛推广。

参考文献：

[1]赵丽.染料废水的电化学吸附处理工艺[J].大庆：大庆石油学院，2005.

[2]赵若尘，周黎，等.染料废水处理工程实例[J].环境科学与管理，2007，32（4）：110112.

[3]袭铭祖.纺织工业废水治理[M].北京：中国环境科学出版社，1990：150156.

通讯作者：解辰斌（1990），男，辽宁抚顺人，2012年毕业于吉林农业大学发展学院环境工程专业，研究方向：给排水工程技术设计。