鄔立伍
(安徽省長豐縣環(huán)境保護局安徽長豐231100)
淺談酶催化技術在印染廢水處理中的應用
鄔立伍
(安徽省長豐縣環(huán)境保護局安徽長豐231100)
印染廢水是工業(yè)廢水排放重要來源之一,也是很難處理的污水。筆者介紹了印染廢水的處理方法,特別酶催化技術,對其機理進行了闡述,并應用于福州市的一家化纖染織企業(yè),COD和NH3-N處理率都在85%以上,SS處理率在90%以上,很好地解決了印染廢水中難降解的分解,處理效率較高。
酶催化技術;印染廢水;應用處理
印染廢水是工業(yè)廢水中較難處理的廢水之一,不僅成分復雜,而且量大,據(jù)不完全統(tǒng)計,截止到2013年底,全國印染廢水量達到4×106t~5×106t。印染廢水中色度大、COD濃度高、有機物難生化降解、含鹽量高,另外印染廢水有一個特點是間歇性排水,水量水質(zhì)隨著時間變化面而發(fā)生較大變化,最為突出的問題是難降解的有機物和水的色度,可生化性低。近年來,隨著新型助劑、PVA漿料、人造絲堿解物等難生化降解物質(zhì)進入印染廢水中[1],使得廢水中的有機物越來越復雜,處理的難度得以加大。
廢水中的污染中主要有前處理工藝中的纖維殘余物;印花工藝中的染料、助劑;還有工藝廢水中的添加劑等,這些污染物質(zhì)基本上都是有害物質(zhì)。
目前處理印染廢水的方法很多,物理法、化學法、物化法、生化法及幾種方法的聯(lián)合體,近年來酶催化、光催化和電化學等方法處理印染的研究得到了重視,最終處理效果與施工質(zhì)量、運行管理、設備選型有關[2];物化法:需要加入絮凝劑使其沉淀或氣浮,使印染廢水中的有機物得以去除,其缺點是加藥費用高,產(chǎn)生大量的污泥使得處理難加大,污染物去除不夠徹底,會產(chǎn)生一定的二次污染。生化法:利用微生物的作用,而使有機物降解、吸附,從而達到去除的目的。最近幾年國家增加了I和II類印染二氧化氮、苯胺類、氨氮、色度、懸浮物、BOD、COD、懸浮物等指標的排放限定。
酶催化技術不同于普通微生物去除污染的機理,它是通過打開有機污染物復雜的化學鏈,將大分子復雜有機物分解成小分子或低分子有機物、二氧化碳和水、無機物,特別是去除COD,大大地降低了印染廢水處理的難度。酶催化處理法具有如下優(yōu)點:反應速度快、反應條件溫和、催化效率高、對有毒物質(zhì)和溫度、濕度適應范圍廣。酶催化通過酶反應生成游離基,游離基發(fā)生化學聚合生成高分子有機化合物沉淀。
印染廢水難降解的物質(zhì)是活性染料和表面活性劑、陽離子染料等,采用特殊的化學酶微生物可以直接對上述難降解物質(zhì)進行分解。在處理工藝中可以投加專用生物酶,通過生物酶的催化作用,使印染廢水的生化性提高。同時減少工作強度,降低運行成本,降低對環(huán)境的污染,出水水質(zhì)達到相應的要求。筆者對福州某環(huán)境工程有限公司開發(fā)出環(huán)保用酶制劑和酶生物反應器,進行性試驗性應用。
根據(jù)印染廢水中BOD/COD-0.2左右,可生化性差,廢水中的COD濃度高,還有硝基苯、苯胺、酚類污染物和各種助劑,增加了印染廢水處理的難度,設計廢水水質(zhì)參數(shù)見表1。根據(jù)《污水綜合排放標準》GB8978-1996,應用于福州市的一家化纖染織企業(yè),日排放廢水量為1800m3,建立污水處理設施日處理能力為1800m3/d,運用了酶生化處理技術,處理后的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)見表2。
表2 處理后的水質(zhì)指標
4.1污水處理效果好,出水水質(zhì)好。應用酶生化催化技術處理印染廢水,一般情況下COD處理效率在85%,NH3-N處理效率在95%以上,SS的有效去除率在90%以上,可以有效地去除苯系物質(zhì)、酚類及有機助劑污染物,將其轉化為有機小分子物質(zhì),為進一步生化處理創(chuàng)造條件,出水水質(zhì)達到相關標準。
4.2生物酶技術適應強.在常溫、常壓下和溫和的條件下生物酶可以進行高效的反應,反應時間短、降解速度快,生物酶穩(wěn)定性較高,可以長時間連續(xù)裝柱反應。
4.3可以在需氧量很小情況下進行生物酶反應.在常溫下,反應的能耗很低,多級生物酶反應器可以串聯(lián)或并聯(lián),大大地提高反應效率,同時降低了工程投資成本。
4.4生物酶反應器基本沒有污泥產(chǎn)生,對于生物濾池等菌反應都產(chǎn)生一定的污泥。酶催化反應在酶的作用下,提供異化和同化作用,最終產(chǎn)物為水和二氧化碳[3]。相比固定化生物細胞作用,減少了菌群處理過程中需要營養(yǎng)和碳源才能轉化的過程,許多用好氧微生物難以降解的有機物,先經(jīng)過厭氧微生物,再經(jīng)過好氧代謝成無機物。
4.5運行中不產(chǎn)生不良氣味,更沒有池蠅產(chǎn)生。
[1]孫祥章,齊愛玖,宋守清.酶催化技術在印染廢水處理中的應用[J].黑龍江科技信息,2008(7):3-5.
[2]馬春燕,譚書瓊,奚旦立.印染廢水處理原則及方法[J].印染,2010 (16):30-32.
[3]鮑艷衛(wèi).淺談生物法在印染廢水處理中的應用.技術市場,2011 (21):273-274.
表1 設計進水水質(zhì)數(shù)據(jù)
鄔立伍(1973—),男,漢,安徽長豐人,工程師,主要從事水和大氣污染研究、環(huán)境管理研究。