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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: 59;KQ  
表1 废水水质
tJ$_lk ~6q  
CODCr(mg/L)
t!7-DF|N  
BOD5(mg/L)
N6i Q8P -  
pH
D_zZXbNc  
色度(倍)
]Gq !`O1  
温度(℃)
SSMHoJGm  
SS(mg/L)
-]M5wb2,  
600~1200
Bh-ym8D  
160~300
<x>M o   
>13
g}(L;fy>7  
400~600
m^;f(IK5  
45~55
3AN/ H  
300~600
g{&ui.ml&  
  工程采用水解酸化、接触氧化的工艺,目的是通过废水的水解酸化反应,把难降解的高分子物质转化为较小的分子,从而改善废水的可生化性,为接触氧化创造条件[2]。 :,6\"y-  
1 处理流程与设计参数
_ E.>`Q  
  设计进水参数与排放标准如表2、3 所示。 \z(gqkc 6  
表2 设计的进水指标
2`=7_v  
CODCr(mg/L)
^Xh^xL2cn  
BOD5(mg/L)
ln dx"prW  
pH
7WZ+T"O{I  
温度(℃)
k@W1-D?  
色度(倍)
2g! +<YZ~  
SS(mg/L)
r\^b(rNe  
800
+ ksVtG,  
200
c\AfaK^KF  
>13
A2Gevj?F$  
45~55
20Wg=p9L  
500
wI/iuc  
450
#QMz<P/Gl6  
  <7jW _R@  
表3 广州地区的排放标准
{_v#~595  
CODCr(mg/L)
-(H0>Ap  
BOD5(mg/L)
pYf-S?Y/V  
pH
qlPT Ll  
色度(倍)
}0Ed ]  
SS(mg/L)
IjnU?Bf  
80
R (n2A$  
30
5:_}zu|!u  
6~9
m ~$v;?i  
40
lL0APT;  
70
GnJt0{  
2 工艺介绍 - 1gVeT&  
  ①沉砂池 63IM]J  
{E|$8)58i  
J5,9_uo]  
  沉砂池设计停留时间为15 min。在沉砂池中部设置格栅,主要是去除一些大的杂物。在池的前段开始加酸,通过搅拌机搅动使酸碱充分反应。沉砂池内不设曝气管,格栅人工清渣。  _6vW F  
~*];pV]A[  
  ②调节池 8zW2zkv2|#  
dioGAai'  
  在调节池的入口处设置pH监测仪。在工程设计时,特别增加了调节池的调节时间,废水在调节池的停留时间为8 h。调节池内设置穿孔曝气管曝气,曝气的主要用途是脱硫和使酸碱反应更充分,以保证进入水解酸化池废水的pH值在7~10之间。废水在进入水解酸化池之前主要通过降温装置使温度降到40 ℃以下,以保证微生物的正常代谢。 _7_Y={4=`  
c'\dFb9a  
  ③水解酸化池 }W^A*]X  
> uEzw4w  
  设计的水解酸化池与一般的水解酸化池有不同之处:a.水解酸化池中挂填料,使污泥附着在填料上形成膜,从而增大污水与污泥的接触面积,达到增加泥水接触时间的目的;b.模仿UASB工艺,采用虹吸脉冲布水的方法,使布水均匀;c.控制每次脉冲的时间在5~7min,通过脉冲布水,可以造成剧烈搅动,激起池底的沉积污泥,又一次加强泥水之间的接触;d.根据实际经验确定污水在池中的停留时间,而不是单纯采用一般的容积负荷来设计池容。 M x" \5i  
`r 4fm`<  
  ④接触氧化池
b4Ekqas  
qwAT>4  
  设计的接触氧化池有以下特点:a.采用组合填料。b.采用微孔曝气器布气,提高氧的利用效率。工艺采用的气水比为25∶1,设置4台SSR型鼓风机,平时2用2备,特殊情况下3用1备,空气流量为40m3/min。在运行过程中,控制水中溶解氧在2~4mg/L。c.在接触氧化池末段设置中间沉淀池,目的是沉淀一部分污泥和脱落的膜,并回流至水解池,使最终进入斜管沉淀池中的泥量有所减少,继而减少沉淀池中药剂的用量。同时,回流到水解酸化池的污泥由于有比较长的停留时间,大部分能够得到消化[2]。d.设计水力停留时间为8 h。 }4X0epPp;:  
aw&,S"A@  
  ⑤斜管沉淀池 p!AAFmc  
}"%N4(Kd  
  斜管沉淀池设计为两个并联使用,反应区与沉淀区设计在一起。表面负荷为1.5m3/(m2·h),水力停留时间为2.25 h。废水在进入沉淀池之前已加药,所加药剂为PAC和PHP,它能去除相当一部分的CODCr和色度。特殊情况下,色度如不能达标,则投加漂白水脱色。 XW92gI<O  
3 行过程与结果  goWuw}?  
  2000年6月15日开始调试,按照设计处理水量的20%左右投加污泥于水解酸化池与接触氧化池中。调试运行阶段,由于废水可生化性差,一般采用投加营养料提高BOD与COD的比值来提高废水的可生化性,培养、驯化微生物对废水的适应性。投加的养料有面粉、糖、尿素、磷。 k4zZ7H  
  对于水解酸化池,调试初始阶段控制BOD/COD>0.3,控制每天的进水量在设计流量的10%~15%。7 d后,开始加大处理量,同时监测水解池中的pH与CODCr。运行一段时间后,填料上长有生物膜,水解酸化池中存在指示性微生物,这种微生物呈杆状,当水解酸化池中处理效果好时,它们的数量多且比较活跃。运行正常后,处理水的pH值变化明显且比较稳定,COD去除率一般在40%左右,色度也有明显变化。当然,投加养料不能中止,否则处理效果将变差。 _+3::j~;m  
%iqD5x$OA  
  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。 ba9?(+i$h  
表4 各单元出水CODCr的监测结果  mg/L
sV*H`N')S  
日期
4s oJ.j8  
原水
[()koU#w.  
水解池出水
l9"s>PU  
接触氧化池出水
 e]$s t?  
沉淀池出水
9+!hg'9Qn  
9月1日
bW+:C5'  
950.8
llDkJ)\  
694.1
M869MDo  
182.70
RPbZ(.  
100.22
+ >!;i6|  
9月2日
?Z}&EH  
745.67
|k9 C/  
484.69
sa8Vvzvo.  
124.82
QTnP'5y  
82.37
iU:cW=W|M\  
9月3日
zKK9r~ M  
723.41
z0 Z%m@  
450.38
l}P=/#</T  
105.27
BFt> 9x]T  
75.63
{2gwk8  
9月4日
rS Ni@;   
840.0
u]G\H!Wk Q  
478.83
U%/+B]6jP  
134.45
0IWf!Sk ]  
89.62
$Z>'Jp  
9月5日
8l">cVo]T  
650.37
HOJV,9v N  
357.70
$`'/+x"%  
95.74
nT)vNWT=  
71.42
.o}v#W+st  
9月6日
,wPr"U+7  
620.49
Xlt|nX~#;  
341.27
\.}c9*)  
89.61
E<*xx#p  
65.24
Dum9lj  
9月7日
7IM@i>p%  
679.64
v(%*b,^  
384.19
6-ils3&  
98.82
28u_!f[  
67.33
H" 7u7l  
9月8日
M rb)  
845.89
h!9ei6  
524.45
, 9 a  
137.44
f6"Z'{j  
88.45
+8ZF"{y  
9月9日
(&x['IR  
812.57
"tpSg  
479.42
C+&l< fM&  
108.87
he hFEyx  
75.57
n '6jou  
9月10日
a7%]Y}$  
889.82
l%i+cOD  
503.40
a C)!T  
151.02
0#^v{DC  
94.76
Ozf@6\/t  
9月11日
X!g#T9kG  
703.27
y:l\$ pGC%  
392.21
@Do= k  
93.99
P7/X|M z  
65.54
.#pU=v#/[  
9月12日
$* Kvc$D  
587.34
<Q?F?.^ e  
300.62
3? +Hd  
85.00
L*JjG sTH  
69.42
i~J'%a<Qp  
9月13日
)K    
634.68
cExS7~*  
345.91
h'F=YF$o  
100.32
wD)XjX  
75.67
}vM("v|M  
9月14日
gB'6`'  
579.79
vRO _Q?  
300.56
kZ3ThIk%  
92.47
_5N]B|cO  
70.74
HA>OkA/  
9月15日
E~oOKQ5W  
678.89
Ciz X<Cr}  
377.74
N<injx  
101.86
"LTad`]<Ro  
73.50
~IN>3\j  
~M4;  
  一般情况下,接触氧化池的出水CODCr和SS还比较高,在进入斜管沉淀池时要投加PAC和PHP,投加量可根据经验或做小试确定。当水质变化较大时,要加大PAC和PHP的投加量。沉淀池出水色度有时偏高,还要在脱色池中投加漂白水进一步去除色度。因为沉淀池采用斜管,表面负荷较小,但出水中SS一般能达标。沉淀池中的污泥排入污泥浓缩池中浓缩,再经板框压滤机脱水。  a!AA]  
4 主要运行费用分析 >I&5j/&}+  
  运行费用由以下几个方面组成:投酸费用,泵、鼓风机、以及其他机械设备运行费用,药剂费用,养料费,人工费用等。 !d0kV,F:  
:G%61x&=Zc  
  ①投酸费用:由于该厂为新建厂,生产工艺中无碱回收系统,故每天的中和用酸量较大,将近2 kg/m3,硫酸按450元/t计算,投酸的成本为4500 元/d。 pg)WKbV  
| h#u^v3   
  ②电费:一般情况下,运行两台鼓风机,每台功率为55kW;每天运行两台7.5kW水泵,总功率为125kW。按实际运行功率100 kW计算,用电量为2400 kW/d,则电费为2400 元/d。 x+@rg];m  
j+  0I-p  
  ③药剂费、养料费:每天用去1.5t PAC、0.5t PHP,按平均价1800元/t计算,则药剂费用为3600 元/d;实际运行时,每天投加的养料费用也不少于800 元/d。 Z@PmM4F@S  
Dwfu.ZJa  
  经初步估算,该厂的废水处理费用至少在2.26元/t以上。估计碱回收开展起来后,运行费用会有所降低,但也在1.4元/t以上。 UrEs4R1#  
5 结论 RdR p.pb8  
  ①当进水水质超过设计指标时,一般难达到排放标准。 5taT5?n2  
(M.&^w;`,  
  ②即使运转正常时,适当的投加养料是必须的,否则处理效果将变差。 +OWX'~fd<  
lchPpm9  
  ③整个运行系统中,处理效果的好坏关键在于水解酸化工艺是否运转正常。 *mvlb (' &  
D7Q$ R:6|  
  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。 }*pi<s  
%S^8c  
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