【摘 要】
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印染行业是我国国民经济的支柱产业之一,在江浙地区发展迅速。印染废水具有水量大、色度高、成分复杂和降解难度大等特点。污水处理厂多采用物化+生化组合工艺,当前出水难以达到严格的排放标准,迫切需要增设深度处理工艺。本研究采用水力空化/臭氧工艺深度处理印染废水,连续处理工艺出水水质稳定达标,并通过对典型污染物偶氮染料的降解,明确了水力空化/臭氧工艺的作用机制。进一步从处理效果、出水安全性和工艺运行成本等方
【基金项目】
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“十三五”国家水体污染控制与治理科技重大专项《平原河网地区污染源深度削减成套技术与综合示范》课题（2017ZX07206）
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印染行业是我国国民经济的支柱产业之一,在江浙地区发展迅速。印染废水具有水量大、色度高、成分复杂和降解难度大等特点。污水处理厂多采用物化+生化组合工艺,当前出水难以达到严格的排放标准,迫切需要增设深度处理工艺。本研究采用水力空化/臭氧工艺深度处理印染废水,连续处理工艺出水水质稳定达标,并通过对典型污染物偶氮染料的降解,明确了水力空化/臭氧工艺的作用机制。进一步从处理效果、出水安全性和工艺运行成本等方面对水力空化/臭氧工艺进行了综合评价。水力空化/臭氧工艺对偶氮染料酸性红73（AR73）的去除效果良好,30 min内,染料脱色率为1 00%,UV254和氨氮去除率皆大于70%。水力空化/臭氧工艺降解AR73染料的最佳条件为:入口压力0.15 MPa（空化数＜0.5,空化现象显著）、臭氧投加量45mg/min、染料初始浓度10mg/L、初始pH值为7.5±0.3。水力空化/臭氧工艺对亲水性偶氮染料的去除效果较好,脱色速率为0.99 min-1,比单独臭氧氧化工艺高1倍。此外,亚硝酸根离子显著抑制水力空化/臭氧工艺对偶氮染料的降解。水力空化/臭氧工艺的作用机制包括水力空化、臭氧氧化和活性物质氧化。体系内存在1O2、·OH和·O2-三种活性物质,其中1O2对偶氮染料降解起主导作用。偶氮染料降解过程中,偶氮键和碳硫键断裂,磺酸基脱落,生成苯胺、对苯二胺和1-氨基-2-萘酚等中间产物。活性物质作用下,苯环和萘环进一步发生取代与开环反应,生成小分子物质,污染物被降解。水力空化/臭氧工艺有效去除印染废水生化出水的CODCr和色度,出水水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-2012）的“水污染特别排放限值”标准。水力空化/臭氧工艺处理印染废水生化出水的最佳水力停留时间为120 s、回流比为75%、臭氧投加量为50 mg/min、入口压力为0.15 MPa。深度处理后,生化出水CODCr由87±19mg/L降至57±2mg/L,色度由70±3倍降至5±2倍,苯胺未检出,出水生物毒性降低,安全性提高,工艺运行成本为0.37元/t。溶解性有机质（DOM）解析表明,印染废水有机污染物的不饱和键被活性物质破坏,难降解的芳香族蛋白质和微生物新陈代谢产物等DOM被有效去除。水力空化/臭氧工艺可为印染废水深度处理提供理论及技术支撑。
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