水解与接触氧化工艺处理印染废水 [复制链接]

　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： 6{=_718l`  
表1　废水水质

 $:EG%jl   CODCr(mg/L)	DnF jEP^   BOD5(mg/L)	l5k?De_(x   pH	%(<(Y   色度(倍)	ZzcPiTSO   温度(℃)	pOA!#Aj)   SS(mg/L)
~ .oj.[}   600～1200	aSL6zye ,   160～300	eT[&L @l]b   ＞13	OlY$v@|   400～600	8(lR!!=q   45～55	}mk>!B}=   300～600

ashar&'  
　　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］。 +Gh7^v|"  
1　处理流程与设计参数 Ew$I\j*  
　　设计进水参数与排放标准如表2、3 所示。 gU;&$  
表2　设计的进水指标

"2{%JFE   CODCr(mg/L)	;ME)O g   BOD5(mg/L)	M %`\P\A   pH	+Xy*?5E;C   温度(℃)	:iPym}CE   色度(倍)	O!&,5Dy   SS(mg/L)
:a0zT#u   800	%d;ezY'2   200	)L5i&UK.   ＞13	A''pS   45～55	3EK9,:<Cf   500	t ^SzqB   450

1G^#q,%X_v  
　 I#rubAl  
表3　广州地区的排放标准

QLKK.]   CODCr(mg/L)	T+IF}4ed   BOD5(mg/L)	`T&jPA9eY   pH	#,NvO!j<4   色度(倍)	e'9r"<>i   SS(mg/L)
19UN*g3(   80	:i F%cy.   30	Zjh 2{ :   6～9	^Q}eatEn   40	%;"@Ah   70

a;AzY'R  
2　工艺介绍 60>.ul2  
　　①沉砂池 #q\x$  
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7:E!b=o#  
　　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。 5@~|*g[  
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　　②调节池 IH*s8tPc  
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　　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。 w?Ju5 5  
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　　③水解酸化池 9LJZ-/Wq  
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　　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。 J9~i%hzr  
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　　④接触氧化池 ,5 j"ruZ  
s"KJiQKGM  
　　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。 (rtY!<|p  
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　　⑤斜管沉淀池 OHrY(I6  
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　　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。 <6TT)t<h  
3　行过程与结果 DE$q+j0P  
　　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。 qFX~[h8i+  
　　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。 )::>q5c  
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　　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。 CbBSFKM  
表4　各单元出水CODCr的监测结果　　mg/L

YV% 5y1i   日期	Rgy-OA   原水	#hfuH=&oh   水解池出水	Wm~` ~P   接触氧化池出水	}kHdK vZ   沉淀池出水
%sBAl.!BN   9月1日	`?g`bN`Vn   950.8	\`V$ 'B{.   694.1	mMx;yZ   182.70	rPNb\Ri   100.22
-$VZtex   9月2日	[H\:pP8t   745.67	kqYa*| l   484.69	*_Z#O,   124.82	0 S_':r    82.37
nMfFH[I4   9月3日	kd:$oS_*s   723.41	NgCuFL(Ic   450.38	OJN2z   105.27	n~V4nj&_T   75.63
G&xo1K]   9月4日	$8USyGi3J   840.0	<e]Oa$   478.83	etT +   134.45	p(xC*KWB   89.62
E5el?=,i   9月5日	M/?KV9Xk2   650.37	-7/s]9o'   357.70	lkyzNy9R   95.74	KfBTL!0#   71.42
F/m^?{==~*   9月6日	|py6pek|   620.49	x\&`>>uA   341.27	IX: 25CEI2   89.61	pME{jD   65.24
]sz 3]"2   9月7日	I/VxZ8 T   679.64	,*4p?|A   384.19	)eUW5 tS   98.82	@prG%vb"   67.33
YY?a>j."a   9月8日	sS& Z ,A   845.89	nA|.t   524.45	] 2DH;   137.44	1Z[/KJ   88.45
2,lqsd:xM   9月9日	JKer//ng4   812.57	J--m[X   479.42	L=2y57&Y   108.87	<Dx]b*H   75.57
 tv XW   9月10日	Te2 zK7:   889.82	:{NC-%4o0   503.40	axHK_1N{   151.02	?ER-25S   94.76
"x@= '>:$   9月11日	Z/^  u   703.27	[D5 t{[i   392.21	jjJ2>3avY   93.99	;q0uE:^S   65.54
}F+zs*S   9月12日	6t/`:OZC:   587.34	7iJ&6=/   300.62	o]IjK   85.00	A:<;M@q!   69.42
_C\[DR0n   9月13日	RE.r4uOJg   634.68	UpXz&k   345.91	h7s ;m   100.32	U/lM\3v/e   75.67
L6>pGx   9月14日	T0 )"1D<l   579.79	Q-#$Aa   300.56	??hJEE   92.47	Og;-B0,A   70.74
R:p62c;Tv0   9月15日	v#=`%]mL   678.89	kj+ #TnF-   377.74	-C#PQV   101.86	GRy-+#,b"   73.50

Vt ppuu$  
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　　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。 /ug8]Lo0  
4　主要运行费用分析 5>6PH+Oq  
　　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。 g~UUP4<$"  
Y-ux7F{=z  
　　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。 crO@?m1  
UN"(5a8.  
　　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。 0
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　　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。 61U<5:#l  
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　　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。 2/,0iwj-  
5　结论 jQU"Ved  
　　①当进水水质超过设计指标时，一般难达到排放标准。 i?Ss:v^  
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　　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。 [6jbg
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　　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。 ]E3U J!
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　　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。 BiE08,n
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