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水解与接触氧化工艺处理印染废水 [复制链接]

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离线思嘉新材
 
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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2011-10-17
 广州市某印染厂是一家棉布印染、整理企业,染色所用的染料主要是硫化染料,上染率不高,废水中残留染料多,颜色深;使用ABS作为表面活性剂,对微生物有抑制作用[1];所用浆料为PVA,生化性差。废水水质如表1: {F_>cyR  
表1 废水水质
xK8m\=#  
CODCr(mg/L)
\*PE#RB#6  
BOD5(mg/L)
[1~3\-Y  
pH
Eoz/]b  
色度(倍)
4Zjd g`  
温度(℃)
5i$P$ R  
SS(mg/L)
WKr4S<B8mr  
600~1200
(3 ,7  
160~300
sS)tSt{C  
>13
i(u zb<  
400~600
Ty 6XU!  
45~55
T~>&m~} +  
300~600
RplcM%YJn  
  工程采用水解酸化、接触氧化的工艺,目的是通过废水的水解酸化反应,把难降解的高分子物质转化为较小的分子,从而改善废水的可生化性,为接触氧化创造条件[2]。 RXPl~]k#i  
1 处理流程与设计参数
z ISy\uka  
  设计进水参数与排放标准如表2、3 所示。 UR`pZ.U ?  
表2 设计的进水指标
"MT{t><  
CODCr(mg/L)
Io;26F""  
BOD5(mg/L)
(7aE!r\Ab  
pH
!P)7t`X  
温度(℃)
f1VA61z{)  
色度(倍)
"2/VDB4!FG  
SS(mg/L)
z3}4 +~~  
800
QO~ TuC  
200
0r\hX6 k  
>13
I-q@@! =  
45~55
BPKeG0F7  
500
FCmS3KIa,  
450
4d3PF`,H`  
  C31SXQ  
表3 广州地区的排放标准
x2TCw  
CODCr(mg/L)
}g _#.>D+  
BOD5(mg/L)
6i \b&  
pH
5,qfr!hN,  
色度(倍)
.x1EdfHed/  
SS(mg/L)
ou-5iH?  
80
obX|8hTL%  
30
B69NL  
6~9
OY`G_=6!N  
40
} ho8d+A  
70
1p9f& w  
2 工艺介绍 o*I-~k  
  ①沉砂池 Yq) wE|k/  
m2<sVTN`^  
R^_/iy  
  沉砂池设计停留时间为15 min。在沉砂池中部设置格栅,主要是去除一些大的杂物。在池的前段开始加酸,通过搅拌机搅动使酸碱充分反应。沉砂池内不设曝气管,格栅人工清渣。 Dw6Q2Gnv  
x8gUP  
  ②调节池 ,T jd  
)MW.Y  
  在调节池的入口处设置pH监测仪。在工程设计时,特别增加了调节池的调节时间,废水在调节池的停留时间为8 h。调节池内设置穿孔曝气管曝气,曝气的主要用途是脱硫和使酸碱反应更充分,以保证进入水解酸化池废水的pH值在7~10之间。废水在进入水解酸化池之前主要通过降温装置使温度降到40 ℃以下,以保证微生物的正常代谢。 $0sU h]7y  
i4v7x;m_p  
  ③水解酸化池 gn#4az3@e>  
W9{6?,]  
  设计的水解酸化池与一般的水解酸化池有不同之处:a.水解酸化池中挂填料,使污泥附着在填料上形成膜,从而增大污水与污泥的接触面积,达到增加泥水接触时间的目的;b.模仿UASB工艺,采用虹吸脉冲布水的方法,使布水均匀;c.控制每次脉冲的时间在5~7min,通过脉冲布水,可以造成剧烈搅动,激起池底的沉积污泥,又一次加强泥水之间的接触;d.根据实际经验确定污水在池中的停留时间,而不是单纯采用一般的容积负荷来设计池容。 Yep(,J~'  
hf8 =r5j=  
  ④接触氧化池
rM<c;iQ  
) #9/vIQ  
  设计的接触氧化池有以下特点:a.采用组合填料。b.采用微孔曝气器布气,提高氧的利用效率。工艺采用的气水比为25∶1,设置4台SSR型鼓风机,平时2用2备,特殊情况下3用1备,空气流量为40m3/min。在运行过程中,控制水中溶解氧在2~4mg/L。c.在接触氧化池末段设置中间沉淀池,目的是沉淀一部分污泥和脱落的膜,并回流至水解池,使最终进入斜管沉淀池中的泥量有所减少,继而减少沉淀池中药剂的用量。同时,回流到水解酸化池的污泥由于有比较长的停留时间,大部分能够得到消化[2]。d.设计水力停留时间为8 h。 Bk?3lwCT  
$j)Er.!9|R  
  ⑤斜管沉淀池 mfIY7DP  
{Fta4D_1N  
  斜管沉淀池设计为两个并联使用,反应区与沉淀区设计在一起。表面负荷为1.5m3/(m2·h),水力停留时间为2.25 h。废水在进入沉淀池之前已加药,所加药剂为PAC和PHP,它能去除相当一部分的CODCr和色度。特殊情况下,色度如不能达标,则投加漂白水脱色。 kZBIXW,G  
3 行过程与结果  Ma0_!|i  
  2000年6月15日开始调试,按照设计处理水量的20%左右投加污泥于水解酸化池与接触氧化池中。调试运行阶段,由于废水可生化性差,一般采用投加营养料提高BOD与COD的比值来提高废水的可生化性,培养、驯化微生物对废水的适应性。投加的养料有面粉、糖、尿素、磷。 Yi1_oe  
  对于水解酸化池,调试初始阶段控制BOD/COD>0.3,控制每天的进水量在设计流量的10%~15%。7 d后,开始加大处理量,同时监测水解池中的pH与CODCr。运行一段时间后,填料上长有生物膜,水解酸化池中存在指示性微生物,这种微生物呈杆状,当水解酸化池中处理效果好时,它们的数量多且比较活跃。运行正常后,处理水的pH值变化明显且比较稳定,COD去除率一般在40%左右,色度也有明显变化。当然,投加养料不能中止,否则处理效果将变差。 tV9BVsN  
{l-,Jbfi`  
  水解酸化后的处理水进入接触氧化池中进行曝气,调试阶段采用投加糖等养料的方法来增强处理效果,促进生物膜的生长,并控制溶解氧在2~4 mg/L。刚开始运行时,池内有大量的泡沫,说明表面活性剂还大量存在,运行正常后(一般需要30 d左右),泡沫消失。由此可以看出,难处理的表面活性剂ABS经过水解酸化处理后,分子结构发生了变化。采泥样镜检可以看到丰富的钟虫以及轮虫、线虫,其他的原生动物也较多。在接触氧化池内,CODCr、色度得到明显的去除,运行近3个月时的CODCr监测结果如表4所示。 vtc} )s\  
表4 各单元出水CODCr的监测结果  mg/L
>r2m1}6g"  
日期
R4"["T+L`  
原水
Uq 2Uv  
水解池出水
y@ J\h8_  
接触氧化池出水
;'{:}K=h  
沉淀池出水
yb1A(~  
9月1日
dGAthbWJ  
950.8
6*Qn9Q%p-  
694.1
XL_X0(AKf  
182.70
6C9KT;6  
100.22
t(VG#}  
9月2日
Z7"8dlb  
745.67
r+3V+:f  
484.69
=H.l/'/Z  
124.82
cveTrY}g  
82.37
>~_y\  
9月3日
e]!Vxn3  
723.41
I: U/%cr,  
450.38
okoD26tK  
105.27
eJ +;!0  
75.63
vP^]Y.6  
9月4日
wXPNfV<(2  
840.0
@;qC % +^  
478.83
4A^hP![c#]  
134.45
7J~6J .m  
89.62
pP68jL  
9月5日
Xx[ L K  
650.37
E}lU?U5i  
357.70
jz't!wj  
95.74
VXQS~#dQj  
71.42
j8zh^q  
9月6日
po*s  
620.49
7 tF1g=\  
341.27
o%h\55S  
89.61
n]ar\f  
65.24
<%JdQ82?  
9月7日
+hY/4Tx<  
679.64
x?:WR*5w  
384.19
BRQ9kK20  
98.82
5ez"B]&T  
67.33
IAnY+= ^  
9月8日
W}Nd3  
845.89
`U2PlCf |  
524.45
F!pUf F,&  
137.44
%|SbZ)gcQ  
88.45
xd(AUl4qY  
9月9日
 >%#J8  
812.57
gQ?>%t]  
479.42
>:OOuf#  
108.87
O;H/15j:sK  
75.57
XHN?pVZ7  
9月10日
K\?vTgc(  
889.82
(6 0,0 |s  
503.40
ld9 zOq  
151.02
HO' ELiZ_q  
94.76
Nkv2?o>l  
9月11日
YJ3970c/M  
703.27
yGS ._;#R  
392.21
Ui?t@.  
93.99
-O(.J'=8  
65.54
jq}5(*k  
9月12日
[0J0<JnK  
587.34
JY >]u*=  
300.62
0|4XV{\qT$  
85.00
j\Q_NevV  
69.42
RYvS,hf 6z  
9月13日
1}V_:~7  
634.68
?rr%uXQjH  
345.91
ii~~xt1  
100.32
}0f[x ?V  
75.67
>B~p[wh0  
9月14日
1Rwk}wL  
579.79
)7J@A%u  
300.56
9~>;sjJk  
92.47
Yo:>m*31  
70.74
f3 *u_LO  
9月15日
yjN|PqtSV  
678.89
kGX`y.-[  
377.74
V^.~m;ETu]  
101.86
v#D9yttO{  
73.50
QbpRSdxy`$  
0$* z   
  一般情况下,接触氧化池的出水CODCr和SS还比较高,在进入斜管沉淀池时要投加PAC和PHP,投加量可根据经验或做小试确定。当水质变化较大时,要加大PAC和PHP的投加量。沉淀池出水色度有时偏高,还要在脱色池中投加漂白水进一步去除色度。因为沉淀池采用斜管,表面负荷较小,但出水中SS一般能达标。沉淀池中的污泥排入污泥浓缩池中浓缩,再经板框压滤机脱水。 UGr7,+N& w  
4 主要运行费用分析 ^K&& O {  
  运行费用由以下几个方面组成:投酸费用,泵、鼓风机、以及其他机械设备运行费用,药剂费用,养料费,人工费用等。 ugucq},[  
Y.jg }oV  
  ①投酸费用:由于该厂为新建厂,生产工艺中无碱回收系统,故每天的中和用酸量较大,将近2 kg/m3,硫酸按450元/t计算,投酸的成本为4500 元/d。 xdp{y =,[  
>y%$]0F1  
  ②电费:一般情况下,运行两台鼓风机,每台功率为55kW;每天运行两台7.5kW水泵,总功率为125kW。按实际运行功率100 kW计算,用电量为2400 kW/d,则电费为2400 元/d。 )N`ia%p_]  
t`H^! b  
  ③药剂费、养料费:每天用去1.5t PAC、0.5t PHP,按平均价1800元/t计算,则药剂费用为3600 元/d;实际运行时,每天投加的养料费用也不少于800 元/d。 u.8vXc  
eJ$?T7aUf  
  经初步估算,该厂的废水处理费用至少在2.26元/t以上。估计碱回收开展起来后,运行费用会有所降低,但也在1.4元/t以上。 g|e^}voRM  
5 结论 XC0G5rtB  
  ①当进水水质超过设计指标时,一般难达到排放标准。 FhAuTZk  
DT n=WGm)  
  ②即使运转正常时,适当的投加养料是必须的,否则处理效果将变差。 =EsK Ft"  
./J.OU1  
  ③整个运行系统中,处理效果的好坏关键在于水解酸化工艺是否运转正常。 u%VO'}Gz  
c@5fiRPv!  
  ④膜式水解酸化、接触氧化法处理印染废水,特别对于难生化处理的浆料、染料,是一种行之有效的工艺。 =u${2=  
2frJSV?  
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