[发明专利]印染废水的深度处理方法及其装置

说明书

本发明是一项用生物吸附法净化有机废水的技术。

印染废水的污染问题在印染行业中相当突出。不仅是污染物质组成复杂，而且水量大，处理难度高，一般的物理化学法及生物化学法难以奏效。根据纺织部对全国现有印染废水处理现状调查，由于其中存在难以生物降解的染料和助剂，致使经常规处理后排放水的COD_cr（化学需氧量铬法）达150-350mg/l，色度达50-200倍。大大超过上海市工业废水排放标准COD_cr＜100mg/l，色度＜50倍的指标，也超过国家标准GB7888-89《国家综合污水排放标准》COD_cr＜180mg/l，色度＜50倍的规定指标。

至今，只有纯氧曝气法可用于处理该种含难降解物质的低浓度有机废水。这种处理方法是将废水和纯氧同时进入装填有活性污泥的曝气池中，经池中搅拌器充分搅拌混合后，进入沉淀池，净化的废水由排水口排出，污泥用泵回流入曝气池。该法因提供纯氧。为难降解的染料和助剂创造了良好的氧化条件。但该方法需要制氧系统，污泥需回流，耗能高，处理装置要求密闭和防腐措施，还有安全防曝等问题难于实施。

中国专利CN-86100505公开了一种在生物活性碳吸附塔中通入一定压力的溶有空气的有机废水，从而用生物吸附法处理废水的方法，但无具体实施方案。中国专利CN-86202356还公开了一种多级生物接触氧化塔装置，是一种带有筛板的多级生物接触氧化塔装置，由气水分布器、筛板、溢流槽和排水口组成。

本发明的目的在于提供一种简单易行，而且成本低廉的印染废水的深度处理方法及其装置。

本发明是在压力下将空气溶入印染废水，使废水中的溶解氧达到过饱和，然后减压释放。由于生物碳高度吸附释放氧气，其生物膜上的微生物混合群体在富氧条件下不仅使染料分子的发色基团打开，去除色度，而且使生成的难降解有机物继续氧化，从而降低COD_cr，达到深度处理的目的。

本发明印染废水的深度处理方法是在压力下将空气溶入印染废水，溶气压力为2.8-3.5kg/cm²，将上述废水从下部通入处于常压的吸附塔，难降解物质的容积负荷为4-5kgCOD_cr/m²生物填料·日，再自下面上通过生物碳层和清水层，生物碳层高度为55-70cm，清水层高度为70cm以上，得到的净化水由吸附塔上部的出口排出。

本发明方法生物碳中活性碳的颗粒度为φ1～1.5×3.0mm。

用于本发明方法的吸附塔装置包括一个圆柱形塔身，该塔的下部有多孔板9（2），中间部位配置有20目金属筛网7（5），上部有溢流槽7（6）、挡流圈7（8）和净化水出口7（7）。

本发明装置无密闭要求，可敞开运行与空气接触。

本发明装置中多孔板7（2）的孔隙率为20%，孔径为φ20mm。溢流槽7（6）底部为圆锥形，锥角α为52°。挡流圈7（8）为圆筒形。

本发明方法与纯氧曝气法相比，具有更多优点。利用空气取代纯氧、简化工艺、降低成本，便于实施。

本发明方法由于加压溶气，大大提高了氧在水中的溶解度。当常压下释放时，大量的氧被生物碳所吸收，每升碳的吸氧量达10～20mg。因此，即使在停机时，系统中还保持相当的溶解氧，与常规法相比，能承受冲击负荷，运转灵活。

本发明方法中，当微生物在降解有机物时，必然有一部分有机物合成新的微生物，使生物膜不断增厚。但在富氧情况下，生物膜更新快，氧化速率高。因难降解物质与生物膜同时氧化，故系统中的生碳不必再生，使用周期长。

本发明方法提高了难生物降解染料与助剂的去除率，COD去降率从15～25%提高到60～70%，脱色率从30～50%，提高到90～97%。和纯氧曝气法耗能2KW相比，达到同样效果，处理1m³废水，耗能仅0.59度。

本发明的吸附塔装置，可以敞开不密闭，不需防腐措施。当溶气后印染废水突然减到常压与生物碳相接触时，生物碳层开始膨胀，其中废水中污染物与生物碳充分接触。为控制生物碳层的膨化程度，塔中部设置20目金属筛网7（5），内设圆筒形挡流圈7（8），塔上部的溢流槽7（6）为圆锥形，锥角为52°，这样既方便于培菌，又使小于20目的活性物质不致流失。塔下部的多孔板7（2）有一定的孔径和孔隙率，使布水布气达到均匀。

下面对照附图进一步对本发明进行说明：