[发明专利]一种铁碳微电解联合技术处理印染废水的方法

说明书

本发明涉及一种铁碳微电解联合技术处理印染废水的方法，其利用铁碳微电解技术对废水预处理，接着以羧甲基壳聚糖及钠型改性粉煤灰为原料，制备羧甲基壳聚糖包覆粉煤灰复合吸附剂，对印染废水进行第二轮处理，快速吸附经预处理后废水中的短链有机物。本发明在原有的羧甲基壳聚糖包覆粉煤灰技术的基础上，增加了铁碳微电解预处理，有效地减少了印染废水处理的时间及吸附剂的用量，证实了两项废水处理技术联合的价值及应用前景。

技术领域

本发明涉工业废水处理领域，具体涉及一种铁碳微电解联合技术处理印染废水的方法。

背景技术

染料废水具有有机物浓度高(COD_Cr为1000～100000mg/L)、色度大(500～500000倍)、无机盐含量高、成份复杂、可生化性差、脱色困难等特点，且含有多种具有生物毒性或导致“三致性”(致癌、致畸、致突变)的有机物。因此，印染废水的有效处理有着深远的环境意义。

目前，含有机染料废水的处理方法较多，物理法、化学法、生物法及其联用方法等都在印染废水处理过程中使用。

壳聚糖(Chitosan)作为地球上仅次植物纤维的天然高分子聚合物，广泛存在于低等植物菌类、高等植物细胞壁、和节肢动物等，地球上每年甲壳素生成量约数十亿吨，其中海洋生物生成量达10亿吨以上。由于壳聚糖结构中存在大量的自由氨基、羟基能和阴离子型染料分子形成絮状物，而且壳聚糖本身具有无毒副作用，易分解等特点被广泛的运用于印染废水的处理中。但是由于壳聚糖比表面较小，直接用于印染废水处理效率较低，时间成本增加。改良壳聚糖可提高处理速率，羧甲基壳聚糖(Carboxymethylchitosan)具有优良的絮凝性能，絮凝速度远远快于壳聚糖，脱色去除碳的效果尤为明显，优于其它常用的高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺等，羧甲基壳聚糖是阳离子型絮凝剂，它不仅表现在可通过电荷中和而使悬浮胶体粒子絮凝，而且还可与带负电荷的溶解物进行反应，生成不溶性盐，因此羧甲基壳聚糖能更高效地处理印染废水。

粉煤灰(Fly-ash)是燃煤电厂排出的主要固体废物，是我国当前排放量较大的工业废渣之一，年排放量达3000万吨，也是导致当今雾霾天气加剧的重要原因之一。我国粉煤灰平均比重为2.14g/cm³，颗粒粒径在0.5～300um之间，平均密度为783kg/m³，所以粉煤灰具有非常大的比表面积，一般为1600～3500cm²/g。因此粉煤灰被广泛应用于废水吸附中，但直接利用粉煤灰处理印染废水存在着投入量大、灰水分离工艺复杂等问题，而且饱和灰若处理不当也会引起二次污染。

另外，现有技术也存在利用粉煤灰/壳聚糖复合材料作为吸附剂来处理工业废水的方法，例如，中国专利申请CN 201710308658.2公开了一种粉煤灰/壳聚糖复合吸附材料及其制备方法，并将该吸附材料用于印染废水处理；中国专利申请CN201110304098.6公开了一种壳聚糖复合改性粉煤灰吸附剂及其制备方法，能够提高对染料废水的脱色率和COD去除率；中国专利申请CN201610102612.0公开了一种处理印染废水的粉煤灰壳聚糖复合吸附剂制备方法，可广泛适用于工业以及其他含活性艳红X-3B废水的处理，废水处理方法简洁、处理效率高、成本低。

铁碳微电解技术(Iron-carbon micro-electrolysis method)主要是利用铁屑和活性碳作为原料，在酸性环境中构成无数个小原电池，其中涉及氧化还原反应，物理吸附、絮凝沉降和电富集等作用，无需消耗电能，可有效地对印染废水进行预处理。它主要去除印染废水中部分难沉降的物质，大大地降低废水本身的毒性和有机物浓度，可提高印染废水的可生化性。在原料方面可以利用工业生产余下的刨花或废弃铁屑，炭粉可利用生产中废弃的黑炭粉，大大地降低了技术成本，而且构成的原电池使用的寿命长，最大限度地做到“以废治废”。