张艳芳,李亮,陈军,霍莹,阮晓磊,张莹
目前,中国印染行业污水总量每年约19.7亿t, 回用率仅7%,远远低于全国其他行业,采用传统生 化等处理工艺处理印染废水很难满足回用的要求。 随着“污染物排放总量控制”的实施,由污水带来的 环保问题己成为企业发展的制约因素之一。因此,开 发先进高效的废水处理和回用技术,对企业的可持 续发展具有深远意义。由于废水的二级处理出水中 仍残留部分有机物,且成分复杂,B/C较低,利用传 统的处理方法无法满足深度处理和回用的要求。笔 者利用自主研发的催化剂与配套工艺对印染废水的 二级出水进行处理,在常压条件下,利用催化剂的催 化作用,通过催化氧化进一步降低废水中残留有机 物,以期在减少排污的同时,实现废水资源化。
1催化剂及其载体的制备本试验所用催化剂为自主研发的催化剂,其制 备过程:载体粉末中加入适量的无机填料和硝酸, 经过成型、干燥、煅烧工艺制得成型载体,载体的煅 烧温度为200~850℃。成型载体不仅能提供大的比 表面积和较大孔容孔径,还可以增强催化剂的耐热 稳定性等良好的物理性质。成型载体经过表面处理后,加入适量的Ce、 Pa、Ti、La中的一种或几种元素作为助剂,其加入量 为质量分数的0.1%~1%,经过浸渍、蒸发、干燥、煅 烧等制备过程,再加入某些金属元素如Cu、Co、Cr、 Ni、Mn、Fe、Mo中的一种或几种,其加入量为质量 分数的0.5%~3.5%,经过浸渍、蒸发、干燥、煅烧等 制备过程,最后经过还原活化得到催化剂成品。通 过活性组分配方的改变、催化剂载体类型及添加料 的选择最终制备了1#、2#和3#3种适用于催化氧化 处理印染废水的催化剂,3种催化剂的主要活性成 分及其质量分数为1#催化剂:Ce 0.3%、Fe 3.0%、 Mn 1.0%、Ti 0.5%;2#催化剂:La 0.6%、Fe 1.0%、 Mn
2催化剂的筛选与催化氧化工艺评价2.1试验条件2.1.1试验用水处理废水来源于某纺织印染厂污水处理站二级 出水。该废水主要以活性染料为主,另外还有少量 助剂,采用间歇取样方式,每隔3 h取样一次,连续 取样24 h后全部混合作为实验废水来源,该废水 pH为8.0,COD 220.10 mg/L,色度128倍。2.1.2催化氧化反应装置催化氧化反应实验装置为中试装置,处理规模 为200~600 L/h,可连续运行,主要由曝气系统和反 应系统组成。实验装置见图1。