一种印染废水脱色方法及系统 【技术领域】
本发明涉及印染废水的脱色处理技术，尤其是涉及一种高浓度印染废水脱色方法及系统。
背景技术
印染废水是一类较难处理的工业废水。废水中含有大量碱类及残余的印染助剂，水量大、色度大、有机污染物高，若不经治理直接排放，将会对水体和环境造成严重污染。色度处理是印染废水处理回用工艺中最大的技术难题。目前印染废水处理方法主要是物化法。主要有物理吸附，混凝脱色、化学氧化等。上述方法都存在一定的问题，如活性炭吸附法价格昂贵，再生困难；混凝脱色法所需药剂用量较大，效率较低；氧化法氧化剂用量大，运行费用相对偏高等。故我们研究发明一种能耗省、效率高的印染废水脱色处理技术。
【发明内容】
为克服现有印染脱色处理技术的缺陷，本发明的目的是提供一种能耗省、效率高的印染废水脱色方法。
本发明的另一目的是提供一种实现上述印染废水脱色方法的印染废水脱色系统。
本发明的目的通过以下的技术方案来实现
一种印染废水脱色方法，包括以下处理步骤：
(1)印染废水的一部分调pH值至酸性后，再经内电解处理得到脱色液；
(2)将步骤(1)所得脱色液与剩余的待处理印染废水在碱性条件下混合。
为更好的实现本发明：
步骤(1)所述的一部分印染废水优选为总印染废水量的1/10～1/2。
步骤(1)所述内电解优选为铁碳内电解。
步骤(2)所述碱性条件优选为PH≥8.5。
基于上述脱色方法，本发明还提供了一种具体的印染废水脱色系统，该系统包括废水调节池、提升泵、内电解处理机和沉淀池，其特征在于：所述内电解处理机和所述沉淀池之间设置混合脱色池；所述废水调节池与所述提升泵连接，提升泵通过内电解支路连接到所述内电解处理机，提升泵也能通过混合脱色支路与混合脱色池连接；
所述内电解支路连接有配酸槽，并设有用于废水pH值调节的管道混合器，所述混合脱色池连接有配碱槽。
为了更精确控制分流废水的流量，所述电解支路和混合脱色支路均设有分流阀和流量计。
经本发明的印染废水脱色系统处理过的废水可直接进入生化处理等废水处理装置进行后续处理。
本发明的基本原理如下：
本发明的思路是提取一部分待处理的印染废水进行内电解脱色处理，处理过的废水本身又作为脱色剂去处理剩余的待处理印染废水。优选的方案是先将印染废水的一部分(设1/10～1/2)调至酸性进行铁碳内电解法处理。此时铁为阳极，碳为阴极，发生自发的化学反应：
阳极上：Fe‑2e→Fe2+ E0(Fe2+)＝‑0.44V
阴极上：2H+‑2e→H2↑ E0(H+/H2)＝0V
有O2时：
O2+4H++4e→2H2O E0(O2)＝1.23V
O2+H2O+4e→4OH‑ E0(O2/OH‑)＝0.41V
反应中所生成的新生态H2具有极强的还原性。可将硝基类化合物还原为苯胺类，另外在酸性介质中铁粉也能还原硝基苯生成苯胺。反应如下：
如此这部分废水发色基团被破坏而得到脱色。脱色后的这部分废水中含有大量的新生态Fe2+，再利用这些废水做处理剂，将它们与其他未处理过的碱性印染废水相混合(目前印染废水大部分为高色度的碱性废水)，在此条件下，脱色的反应是靠新生态的墨绿色的Fe(OH)2来实现的。而Fe(OH)2中的Fe2+是靠前面内电解或电解时产生的。另外OH‑是依靠碱性废水提供的。在碱性条件下所形成的Fe(OH)2絮状沉淀物具有强烈的选择还原性。在常温下，可以快速有效地还原有机氮化合物。如硝基苯、亚硝基苯、氧化偶氮苯、偶氮化合物及羟基苯胺等。这些有机化合物均能再此条件下还原为苯胺类化合物。而印染废水多数又都会有硝基苯类有机化合物。因此具有强大的选择还原作用，反应速度时惊人的，反应可瞬时完成、反应速度不受动力学控制，它只决定于扩散传质速度。由于改变了有机物的分子结构、破坏了有机分子发色基因，也改变了可生化性(提高了BOD/COD的比值)。
因此，在没有增加其他药剂的前提下就使这部分废水得到了脱色处理，最终效果是印染废水大部分脱色、COD去除率达20％‑50％。如再结合后续的生化处理，则处理效果更彻底。
相比现有技术，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明技术只处理部分废水，因此减少了处理量、减少了处理设施、降低了工程造价；同时也节约了普通生化处理方法中用于脱色的处理药剂，由于本发明方法脱色好，有色染料分子结构受到破坏，可在后续的处理(如生化处理)中实现基本无色化处理，有利于改善处理条件，缩短后续处理(如生化处理)的时间；处理后也无需再加药剂脱色。本发明技术相对单纯的生化处理可节约运行费用的20％‑40％。
2、处理效率高，脱色效果好。对高色度高碱性的印染废水脱色效果及运行费用几乎好于目前的所有药剂，如处理色度为960，COD＝650的印染废水，采用不同型号的聚铝铁脱色剂或其他新型高效脱色剂，其加药量达到1.0g/L折合1.0kg/m3，按每公斤药剂2.0元计2.0元/m3，即使如此大的加药量仍不能将色度脱到小于30度，而采用本发明技术不用脱色剂就可将色度脱至小于30度。
3、操作管理简便。
【附图说明】
图1是本发明印染废水脱色系统的示意图，其中
1为废水调节池，2为内电解处理机，3为混合脱色池，4为沉淀池，5为生化处理池，6为提升泵，7为分流阀，8为分流阀，9为流量计，10为流量计，11为配酸槽，12为配碱槽，13为管道混合器，14为搅拌器。
【具体实施方式】
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示：将废水调节池1内的高色度高碱性(色度820，COD＝680mg/L，PH≈12.5)的印染废水通过提升泵6提升分流，让1/3的废水通过分流阀7和流量计9再进入管道混合器13，废水与配酸槽11中加入的酸相混合使PH调至2左右进入内电解处理机2。这部分废水在处理机2内得到处理脱色后的废水进入混合脱色池3。由废水提升泵6抽取的2/3未处理水通过分流阀8及流量计10直接进入混合脱色池3，两种水混合后通过搅拌器14充分混合，通过配碱槽12中碱相的调节使PH保持在9.0，废水得到脱色处理。脱色废液进入沉淀池4，经沉淀过的上清液色度基本去除(色度＜25)，色度去除率达到97％，COD降至450mg/L，COD去除率为32％，PH降至9.0左右。这部分脱色废水COD仍不达标，可进入后续生化处理池5进行处理。
实施例2
对于中等色度碱性印染废水的脱色处理(如色度为350，COD为420mg/L，PH＝9.0)处理方法同上，所不同的是经内电解脱色处理的水量公为总水量的1/5即可，同时由于两种废水在混合脱色中混合反应时要消耗碱，PH会降低，因废水中的碱性不太强，所以要从碱槽中补充一些碱(石灰水也行)以保持PH≥8.5。处理后色度为15，COD降至280mg/L，PH：9.0，去除率分别达到96％和33％。内电解处理的水量可根据水质情况如浓度、色度、PH来定，取的水量少。内电解时PH需调低一些，混合脱色时所加入的碱量也相应多一些，所以从处理脱色而言，即使内电解的水量很少也能达到全脱色目的，但从经济的角度考虑，为了减少酸碱用量，内电解水量不宜过少。另外混合脱色池内的PH不能过低，若PH＜8.5混合脱色无效果。
采用本发明技术处理印染废水，特别是高色度、高碱性印染废水，不需要使用价格较高的脱色剂，而且本技术的脱色效果远超过脱色剂。同时只需少部分废水进行脱色处理，减少了处理量及处理设施，加之处理过程中充分利用了废水的碱性。该技术处理后的废水有利于后续的生化处理，如可实现无色水生化，又有利于生成“生物铁”(过去的生物铁就是往生化废水中补充少量Fe2+，这里不需去补充)，生化处理后无需再加药剂脱色。综合以上原因，本发明技术处理印染废水可节省运行费用20‑40％，特别对高色度、高碱性的印染废水脱色处理优势非常突出。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。