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废硅藻土在小城镇印染废水预处理中的应用

来源:印染在线 发布时间:2012年10月31日

摘要:随着小城镇的发展,多种行业的食业不断引进.逐渐形成r城镇的多产业璎格局。青岛地区周边村镇的印染企业较多,产生的废水色度较大。这对适合于村镇的土地处理法会产生很大的影响,为丁保证土地处理系统的出水水质,需要对进入土地处理系统的印染废水进行一定的预处理。文章通过对啤酒厂用于过滤后的废硅藻土对印染废水的脱色实验。以期找到一种较经济的小城镇印染废水预处理方法,同时实现废物再利用。实验研究表明.废硅藻土仍有吸附能力,具有再利用价值。它对实验选取的5种染料废水脱色效率均在5006以上;对阳离子染料脱色效果达到9006,效果最佳。因此废硅藻土在部分印染废水处理中町以替代常规混凝剂,大大降低处理成本。呵以预测废硅藻土在印染废水预处理中的应用有很大潜力。

近年来,随着乡镇企业的迅速发展,我国许多小城镇引进越来越多的企业。这些企业涉及各种行业,企业规模多半属于小型,如餐饮、畜禽养殖、水产加工和印染企业等。许多产业结构单一的小城镇逐渐向多产业型小城镇发展。由于小城镇经济不够发达,污水处理设施缺乏,造成工业废水、生活、餐饮、畜牧养殖等污水直接排放,形成多产业型小城镇污染源,对村镇环境造成了严重的影响,国家“十二五”规划强调要加快城镇污水处理设施的建没。因此多产业型小城镇污水处理与水污染控制已迫在眉睫。

1小城镇印染废水处理现状

目前多产业型小城镇污水处理一般分为集中处理和分散处理两种模式。对于一些较为集中、规模较大而且经济较发达的地区可以采用集中处理方式,如悬浮载体活性污泥水处理工艺和一体化氧化沟工艺等。它们以城镇为依托建设完善的污水收排系统,将生活污水接入城镇生活污水处理厂进行集中处理;如果规模足够也可以单独建立污水处理厂。

我国大多数小城镇居民居住相对比较分散,针对这种现状,多产业型小城镇的废水处理更加适合分散的土地处理模式。土地处理法虽然比较适合多产业型小城镇的废水处理,但其对于高色度、高酸、碱性,高有机负荷,高氮、磷及重金属含量高的废水适应能力较差。为了保证土地处理系统的出水水质,需要在废水进入土地处理系统之前,针对某些废水进行一定的预处理,减轻对后续土地处理的负担,使土地处理能够发挥最大的优势。

多产业型小城镇的废水因其含有多种不同的企业而成分比较复杂,这给水处理带来困难。就青岛地区来说,周边村镇的印染企业较多,产生的废水色度较大,对适合于村镇的土地处理系统会产生一定的影响。因此在印染废水进入土地处理系统之对其进行脱色预处理。

目前印染废水常用的脱色方法为混凝脱色法。混凝脱色法的关键在于选择合适的混凝剂,投药量少,管理方便,并能取得最佳经济效果的混凝剂是最有生命力的【n1。随着混凝剂行业的不断发展,出现了很多新的t昆凝剂品种,为印染废水的处理带来了更多的选择。但是对于资金较为紧缺的小城镇印染企业,简单易操作的混凝沉淀法常用的混凝剂尤其是有机混凝剂的成本相对较高,需要寻找较为经济的处理方法。而国内目前关于小城镇印染废水预处理这一层面的研究较少。

本文通过对啤酒厂用于过滤后的废硅藻土的脱色实验研究,以期找到一种较经济的小城镇印染废水预处理方法,同时实现废物再利用。

2废硅藻土在水处理中的应用

2.1废硅藻土的来源

我国是世界第二大硅藻土生产国,目前总生产能力超过了40万妇【31,但是其品位普遍较低,大多数产品的SiO。的含量在50%左右,利用时应先将硅藻原土进行提纯处理,使其SiO。含量大于90%141。优质硅藻土的主要用途之一是生产助滤剂,2/3的硅藻土产品用于饮料产业(啤酒,葡萄酒,果汁等)的过滤。当今约有98%的啤酒产业采用硅藻土为助滤剂。每生产1t啤酒,一般要用1.7-2.4 kg的硅藻土(平均消耗2奴)。按我国目前年产4 300万t啤酒计,每年就要产生8.6万t的硅藻土固体废弃物151。经测算,仅青岛啤酒公司本地工厂(5家)年耗用硅藻土量就高达950 t,这些用过的硅藻土大量废弃。

啤酒厂用过的废硅藻土泥中含有许多酵母菌和蛋白质等有机杂质,因此不能直接排入下水道,若酵母发酵、有机物分解将产生恶臭,所以也不能直接露天堆放。目前大多采用填埋法处理硅藻土泥。但这样占用大量土地,另一方面由于填埋不当等因素会使其暴露于空气中或渗入地下水,从而对环境造成更大的污染和破坏161。由于没有好的出路,废硅藻土已成为啤酒行业较为头痛的问题。

2.2废硅藻土的再利用

硅藻土属于不可再生资源,用过一次就被大量废,弃,不仅污染环境而且浪费了资源。能够将啤酒厂的废硅藻土再利用,正是可持续发展观念的体现。国外Baum等指出将硅藻土泥与CaO混合,能形成一种不流动的颗粒物质,适合作为一种土壤改良剂在农业中应用。他们认为把废硅藻土重新压滤,滤出液蒸馏以提取酒精,湿硅藻土饼可再进行干燥、回收撒人农田中。乌拉圭某酿酒和制陶公司试验以啤酒过滤产生的废硅藻土为原材料制作砖块,试验表明,添加10%的废硅藻土制砖,与传统方法制出的砖块仅有微小差别。卢森堡的Roland Devis等指出,废硅藻土能在400—800 oC的温度下煅烧,除去有机物质,再与水、石灰泥或液压混合物混合,能增强液压混合物的可塑性。并成为良好的隔音材料。国内外早有对于将硅藻土泥进行再生处理后用作助滤剂的研究。但是由于对再生后硅藻土性质的研究还不够全面,以及经济效益问题,目前还没有实际应用1.51。国内陈成锐等对啤酒厂的废硅藻土再生用于印染废水的处理做了介绍门。张书德总结了用分流、酸洗、热处理等方法将啤酒过滤产生的硅藻土泥再生后用作助滤剂151。

综上所述,废硅藻土能够实现再利用,但大都需要经过复杂的再生环节,结合小城镇的经济状况和水处理现状,考虑能否将废硅藻土不经过复杂的再生环节即重新利用于水处理,是本文研究的方向。废硅藻土因作为助滤剂吸附截留大量的有机物和悬浮物,其吸附性能是否还有余量,本文通过用废硅藻土对染料废水进行试验,来考察其剩余吸附容量的存在性和废硅藻土在染料废水脱色方面应用的可能性。

3试验内容

3.1剩余吸附容量试验

3.1.1试验材料及主要仪器

试验材料:青岛啤酒厂(一厂)的废硅藻土(硅藻土在啤酒生产过程中,作为助滤剂用于过滤机上过滤发酵液,因截留和吸附有发酵液中的蛋白质、酵母、细菌等有机物呈现出黑褐色)。从啤酒厂取来的废硅藻土含有大量的水分,因此首先要对其进行干燥处理。将废硅藻土置于烘箱中,在120 oc下放置24 h(废硅藻土脱水后能够恢复之前的粉末状,同时去除了部分易挥发的有机物如酒精等成分,可使废硅藻土的吸附能力得到一些恢复)。作为对比,另选两种未用过的精硅藻土黄、白两种作同样处理(取自青啤一厂)。

试验用水:分别选取5种染料包括酸性染料REDBS(酸性红)、活性染料RVB/NE CB(活性艳蓝)、阳离子染料RED GRL(阳离子红)、直接染料FBL(直接兰)、分散染料D2科(分散黑),分别配制单色水样,浓度为lg/L。主要实验仪器及设备:六联搅拌机、烘箱、电子天平,分光光度计。

3.1.2试验方法

色度的测定根据具体试验环节分别采用稀释倍数法和分光光度法。

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