申请日2016.01.29
公开(公告)日2016.04.20
IPC分类号C02F9/14; C02F103/30
摘要
本发明涉及一种牛仔布印染废水的处理方法，该方法包括：将牛仔布印染废水通入电絮凝设备进行电絮凝处理，得到初级处理废水;将所述初级处理废水通入填充有活性炭纤维、白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶的生物反应器中进行生化处理，得到符合排放标准的废水。本发明的牛仔布印染废水的处理方法，实现了电絮凝技术和生物活性炭纤维技术的优势互补，操作简单、易于工业化、经济成本低，而且该方法能够很好地处理掉牛仔布印染废水中的有害物质。
权利要求书
1.一种牛仔布印染废水的处理方法，其特征在于，该方法包括：将牛仔布印染废水通入电絮凝设备进行电絮凝处理，得到初级处理废水;
将所述初级处理废水通入填充有活性炭纤维、白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶的生物反应器中进行生化处理，得到符合排放标准的废水。
2.根据权利要求1的处理方法，其特征在于，所述电絮凝设备包括电解槽、铁阳极、铁阴极和直流电源。
3.根据权利要求1的处理方法，其特征在于，在进行电絮凝处理之前用60-100目砂纸打磨铁电极至表面光滑，用去离子水冲洗干净，再用200-300目砂纸打磨至表面光亮，冲洗、擦干后，置于20-60%的氢氧化钠溶液中浸泡20-40min，冲净后再置入稀盐酸中浸泡3-10min，取出后迅速冲洗，用滤纸吸干水分，浸没入无水乙醇中待用。
4.根据权利要求1的处理方法，其特征在于，电絮凝处理的条件为：电极电压为10-25V，待处理的牛仔布印染废水pH值为6-9,电絮凝处理的时间为10-70min。
5.根据权利要求1的处理方法，其特征在于，所述活性炭纤维、白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶的质量比为100：(0.1-20)：(0.1-20)：(0.1-20)。
6.根据权利要求1的处理方法，其特征在于，所述生物反应器有为有机玻璃柱;反应器底部设穿孔布气板，水气从穿孔布气底部进入，出水采用溢流出水方式。
7.根据权利要求6的处理方法，其特征在于，所述生物反应器中活性炭纤维、白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶置于所述穿孔布气板之上。
8.根据权利要求1的处理方法，其特征在于，所述初级处理废水在生物反应器中生化处理温度为30-60摄氏度。
9.根据权利要求1的处理方法，其特征在于，所述初级处理废水在生物反应器中的停留时间为2-48h。
10.根据权利要求1的处理方法，其特征在于，在所述生物反应器中，以聚酰胺膜作为白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶的载体。
说明书
一种牛仔布印染废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种污水的处理方法，具体涉及一种牛仔布印染废水的处理方法。
背景技术
从加工麻、棉、混纺及其化学纤维等产品的印染厂所排出的废水称为印染废水。印染行业的用水量很大，加工1吨纺织品的用水量为100～200吨，其中80～90%的水成为印染废水。印染废水具有有机污染物含量高、色度高、水量大、水质变化大、碱性大等特点，其被列为较难处理的工业废水。印染废水中主要含有染料、无机盐、浆料、助剂、纤维杂质、酸碱、油剂等成分。据统计，仅2010年一年，中国的染料产量就高达75.6万吨，其产量占世界产量的60%，居世界第一位。染料行业属于高能耗、高污染产业。据估算，每生产1t染料，需排放废水744立方米，在生产和使用的过程中约10%～20%染料随废水流失。按2010年我国染料生产总量计算，仅2010年一年就有7.56～15.12万吨染料随废水流失到水体环境，对水体造成了严重的污染。生产染料的基本原料有苯系、蒽醌、萘系、苯胺及联苯胺类化合物，由于在生产过程中多与金属和盐类等物质鳌合，使染料废水成为含盐、金属离子、卤化物、微酸或微碱、硫等，为高化学需氧量(ChemicalOxygenDemand，COD)、高色度、具有“三致”毒性的难降解有机废水。大量的染料废水进入我国水体环境，使染料废水成为威胁我国水体环境的重要因素之一。
传统的印染工艺分为八步，首先进行退浆，退浆后的织物进行煮练，随后进行漂白、丝光后开始染色，染色后进行整理，最后干燥后即为成品。印染废水主要包括：预处理阶段(如丝光、烧毛、退浆、煮练、漂白)排放的丝光、烧毛、退浆、煮练、漂白废水;染色阶段排放的染色废水;印花阶段排放的印花废水和皂洗废水;整理阶段排放的整理废水等。牛仔布印染废水作为难处理的工业废水，己严重污染了水体环境，而其碱性大、色度高、有机污染物含量高、水质变化大的特点，传统工艺很难有效的处理使其能够达标排放，印染废水急需一种高效的处理工艺。
近年来，印染废水的处理越来越受到国内外学者的关注，纵观国内外印染废水处理现状，印染废水的主要处理方法可概括为三种方法，即：化学法、物理化学法和生物法。化学法是通过使用化学药剂或者采用其他化学手段对废水进行处理的方法。染料废水的化学处理法有混凝法、化学氧化法、光化学催化氧化法、电化学法等。物理化学法是利用物理化学的过程来处理去除废水中污染物质的一种方法。在印染废水处理中常用的物理化学法有膜分离技术、吸附法、高能物理法、超声波气振技术。微生物法是通过微生物的生物作用来去除印染废水中的污染物质的一种方法。
中国专利CN103183451A公开了一种利用复合生物酶的印染废水处理方法，其包括如下工艺步骤：1)，将印染废水泵入调节池内，并在调节池内停留10.5小时;2)，将污水送入初沉池内，并加入FeSO4和液碱，并在初沉池内停留7.25小时;3)，将污水送入厌氧池内，并加入厌氧酶和辅酶，并在厌氧池内停留14.9小时;4)，将污水送入中沉池内，并在中沉池内停留16.56小时;5)，将污水送入曝气池内，并加入好氧酶和辅酶，并通入空气进行曝气，在曝气池内停留37.4小时;6)，将污水送入终沉池，经终沉池进行泥水分离后出水外排。
中国专利CN103708593A公开了一种印染污水处理剂及其制备方法;所述印染污水处理剂包括以下重量份的原料：硫酸亚铁2～10份、硫酸镁20～30份、聚丙烯酰胺0.5～2份、硝酸铁10～20份、硝酸镍1～5份、聚合氯化铝40～60份、改性硅藻土10～20份、海泡石粉8～22份、交联累托石10～20份、壳聚糖-石墨烯复合材料5～10份、石墨烯纳米层/MnO2复合物1～3份;本发明的印染污水处理剂的生产方法简便，投资小，见效快，无二次污染。
常规的污水处理方法对印染污水的处理效果一般，不能有效的处理掉印染污水中的有害物质。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种牛仔布印染废水的处理方法，用该方法处理牛仔布印染废水能够有效地处理掉印染废水中的有害物质而且操作方法简单、处理成本低。
本发明所采用的技术方案为：
一种牛仔布印染废水的处理方法，该方法包括：将牛仔布印染废水通入电絮凝设备进行电絮凝处理，得到初级处理废水;将所述初级处理废水通入填充有活性炭纤维、白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶的生物反应器中进行生化处理，得到符合排放标准的废水。
优选地，所述电絮凝设备包括电解槽、铁阳极、铁阴极和直流电源。
优选地，在进行电絮凝处理之前用60-100目砂纸打磨铁电极至表面光滑，用去离子水冲洗干净，再用200-300目砂纸打磨至表面光亮，冲洗、擦干后，置于20-60%的氢氧化钠溶液中浸泡20-40min，冲净后再置入稀盐酸中浸泡3-10min，取出后迅速冲洗，用滤纸吸干水分，浸没入无水乙醇中待用。
优选地，电絮凝处理的条件为：电极电压为10-25V，待处理的牛仔布印染废水pH值为6-9,电絮凝处理的时间为10-70min。
优选地，所述活性炭纤维、白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶的质量比为100：(0.1-20)：(0.1-20)：(0.1-20)。
优选地，所述生物反应器有为机玻璃柱;反应器底部设穿孔布气板，水气从穿孔布气底部进入，出水采用溢流出水方式。
优选地，所述生物反应器中活性炭纤维、白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶置于所述穿孔布气板之上。
优选地，所述初级处理废水在生物反应器中生化处理温度为30-60摄氏度。
优选地，所述初级处理废水在生物反应器中的停留时间为2-48h。
优选地，在所述生物反应器中，以聚酰胺膜作为白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶的载体。
本发明的有益效果为：本发明的牛仔布印染废水的处理方法，实现了电絮凝技术和生物活性炭纤维技术的优势互补，能够显著降低废水的COD值以及色度。
另外，本发明操作简单、易于工业化、经济成本低，而且该方法能够很好地处理掉牛仔布印染废水中的有害物质。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本发明提供一种牛仔布印染废水的处理方法，该方法包括：将牛仔布印染废水通入电絮凝设备进行电絮凝处理，得到初级处理废水;将所述初级处理废水通入填充有活性炭纤维、白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶的生物反应器中进行生化处理，得到符合排放标准的废水
电化学絮凝法也称电絮凝法，是在电流作用下利用铝或铁等可溶性电极电解生成铝或铁的氢氧化物胶体物质的凝聚性来絮凝水体中的污染物，从而使水体净化的一种电化学方法。电絮凝技术是一种高效的处理技术。在工业实验中，电絮凝对印染废水进行处理的实验结果表明，BOD和COD去除率高达达到50%～70%，色度去除率能达90%以上。电絮凝法在实际工业废水中应用较多，主要是由于其设备构造制作简单，成本低，方便操作，且该方法的适用面较广，具有很好的普遍适用性，处理效果好，技术发展成熟。
活性炭纤维是类效率极高的碳类吸附剂，其与传统活性炭最大的区别是它的形态，活性炭纤维可以以毡，布，丝，以及纸等多种形态存在。活性炭纤维独特的形态是很重要的优势，当活性炭纤维以连续流、吸附柱等方式去除水中污染物的时候，液相的压力降要明显小于传统的活性炭颗粒和活性炭粉末。压力降越小，吸附柱的操作越容易进行，这充分体现了活性炭纤维在实际应用中的一大优势。与传统活性炭粉和活性炭颗粒不同的是，活性炭纤维具有的很小的纤维直径(10μm左右)可有效的减小扩散的限制，且使活性炭纤维拥有极高的外比表面积，能有效地提高活性炭纤维的吸附/脱附速率。有研究显示，活性炭纤维的吸附速率可达到传统活性炭颗粒的2～50倍。
根据本发明，所述电絮凝设备一般包括电解槽、铁阳极、铁阴极和直流电源。
根据本发明，在进行电絮凝处理之前可以用60-100目砂纸打磨铁电极至表面光滑，用去离子水冲洗干净，再用200-300目砂纸打磨至表面光亮，冲洗、擦干后，置于20-60%的氢氧化钠溶液中浸泡20-40min，冲净后再置入稀盐酸中浸泡3-10min，取出后迅速冲洗，用滤纸吸干水分，浸没入无水乙醇中待用。
根据本发明，电絮凝处理的条件可以为：电极电压为10-25V，待处理的牛仔布印染废水pH值为6-9,电絮凝处理的时间为10-70min。不同生产厂家的牛仔布印染废水pH值往往大小不同，使用本发明提供的方法进行废水处理时，选择酸液或碱液调节印染废水的pH值优选在6-9。
根据本发明，所述活性炭纤维、白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶的质量比可以为100：(0.1-20)：(0.1-20)：(0.1-20)。
根据本发明，所述生物反应器可以为有机玻璃柱;反应器底部设穿孔布气板，水气从穿孔布气底部进入，出水采用溢流出水方式。
根据本发明，所述生物反应器中活性炭纤维、白白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶优选置于所述穿孔布气板之上
根据本发明，所述初级处理废水在生物反应器中的停留时间可以为2-48h。
根据本发明，在所述生物反应器中，可以以聚酰胺膜作为白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶的载体。
本发明以苏银牛仔布废水(废水水质见表1)为牛仔布印染废水进行废水处理，pH测定采用pHS-25计，COD测定采用重铬酸钾标准法(单位：mg/L)，COD测定方法采用国标(GB11914-89)化学需氧量的测定方法进行测定;色度测定采用稀释倍数法，(单位：倍)。
经本发明提供的牛仔布印染废水处理方法处理后的印染废水符合《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-1992)。
下面将通过实施例来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。
实施例1
用60目砂纸打磨铁电极至表面光滑，用去离子水冲洗干净，再用200目砂纸打磨至表面光亮，冲洗、擦干后，置于20%的氢氧化钠溶液中浸泡20min，冲净后再置入稀盐酸中浸泡3min，取出后迅速冲洗，用滤纸吸干水分，浸没入无水乙醇中待用。将pH值为6的牛仔布印染废水通入由电解槽、铁阳极、铁阴极组成的电絮凝装置中，连接直流电源，在电极电压为10V下处理10min得到初级处理废水。将初级处理废水通入有机玻璃柱、穿孔布气板构成的生物反应器中，水气从穿孔布气板底部进入，穿孔布气板之上以聚酰胺膜作为载体，填充有质量比为100：0.1：0.1：0.1的活性炭纤维、白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶，在30摄氏度处理2h后溢流出水COD为50mg/L，色度15倍。
实施例2
用100目砂纸打磨铁电极至表面光滑，用去离子水冲洗干净，再用300目砂纸打磨至表面光亮，冲洗、擦干后，置于60%的氢氧化钠溶液中浸泡40min，冲净后再置入稀盐酸中浸泡10min，取出后迅速冲洗，用滤纸吸干水分，浸没入无水乙醇中待用。将pH值为9的牛仔布印染废水通入由电解槽、铁阳极、铁阴极组成的电絮凝装置中，连接直流电源，在电极电压为25V下处理70min得到初级处理废水。将初级处理废水通入有机玻璃柱、穿孔布气板构成的生物反应器中，水气从穿孔布气板底部进入，穿孔布气板之上以聚酰胺膜作为载体，填充有质量比为100：20：20：20的活性炭纤维、白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶，在60摄氏度处理48h后溢流出水COD为20mg/L，色度13倍。
实施例3
用80目砂纸打磨铁电极至表面光滑，用去离子水冲洗干净，再用250目砂纸打磨至表面光亮，冲洗、擦干后，置于40%的氢氧化钠溶液中浸泡30min，冲净后再置入稀盐酸中浸泡6min，取出后迅速冲洗，用滤纸吸干水分，浸没入无水乙醇中待用。将pH值为8的牛仔布印染废水通入由电解槽、铁阳极、铁阴极组成的电絮凝装置中，连接直流电源，在电极电压为18V下处理40min得到初级处理废水。将初级处理废水通入有机玻璃柱、穿孔布气板构成的生物反应器中，水气从穿孔布气板底部进入，穿孔布气板之上以聚酰胺膜作为载体，填充有质量比为100：10：10：10的活性炭纤维、白腐菌漆酶、多酚氧化酶和纤维素酶，在45摄氏度处理25h后溢流出水COD为35mg/L，色度18倍。
本发明方法提供的牛仔布印染废水处理方法能够显著降低废水的COD和色度操作简单、经济实用。