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： x2K.5q>  
表1　废水水质

^ *R rx   CODCr(mg/L)	BBy/bc!   BOD5(mg/L)	|yQ3H)qB#   pH	yNI}=Z   色度(倍)	?b2%\p`"   温度(℃)	)!M:=}."   SS(mg/L)
KZ< zsHX8H   600～1200	59ro-nA9v   160～300	WvN5IHo 8i   ＞13	^V>sNR   400～600	5v>(xl   45～55	\Fc"Q@.u   300～600

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　　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］。 TQbhK^]  
1　处理流程与设计参数 HtS:'~DYo  
　　设计进水参数与排放标准如表2、3 所示。 2<Ub[R  
表2　设计的进水指标

9j9A'Y9(   CODCr(mg/L)	}&;0:hw%   BOD5(mg/L)	D<Ads   pH	{v~&.|   温度(℃)	DA[-(  s   色度(倍)	H}JH339   SS(mg/L)
RQ9T<t42   800	d) G7U$z~   200	4z[Z3|_V   ＞13	0.|tKetHq   45～55	D='/-3f!F]   500	Wu:vO2aw8   450

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表3　广州地区的排放标准

0XL x@FYn   CODCr(mg/L)	/ gXli)   BOD5(mg/L)	:NS;y-{^^y   pH	>RE&>T^8   色度(倍)	3"!2C,3c#   SS(mg/L)
]#))#-&1   80	:3{@LOil^   30	kzgHp,;R{   6～9	p!U#53   40	eJ$?T7aUf   70

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2　工艺介绍 E^#|1Kpq  
　　①沉砂池 u\&oiwSIP  
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　　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。 c*MjBAq  
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　　②调节池 ^=E 4~
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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。 nLQ 3s3@1>  
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　　③水解酸化池 1\kOjF)l  
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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。 _Vj O [hx  
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　　④接触氧化池 XV). cW|.a  
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　　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。 ZCbxL.fFz  
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　　⑤斜管沉淀池 Y?ZTl762  
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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。 =lr*zeHLC  
3　行过程与结果 ,'={/)c<  
　　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。 sjWhtd[fgG  
　　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。 kh^AH6{2  
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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。 q|=tt(}G  
表4　各单元出水CODCr的监测结果　　mg/L

x #BUIi   日期	+CX2W( '   原水	TjgX' j   水解池出水	f ,K1a9.   接触氧化池出水	K34ca-~   沉淀池出水
L.l"'=M   9月1日	2=(=Wjk.   950.8	D3;^!ln]D   694.1	r_FW)Fu^   182.70	D@>P%k$$s>   100.22
kxThtjgv   9月2日	:*1|ERGoay   745.67	ZKAIG=l&!   484.69	0N_Ma')i   124.82	h9>~?1$lz   82.37
?n?Ep[D   9月3日	\1aj !)   723.41	csH1X/3ha\   450.38	0(@8   105.27	7I(Sa?D:   75.63
9)aXLM4Y   9月4日	\hv*`ukF   840.0	;=F^G?p^   478.83	jVi''#F?f   134.45	9p>3k&S   89.62
&R\ .^3   9月5日	S"5</*   650.37	G)5%f\&   357.70	)h2wwq0]   95.74	K s8S^77   71.42
~iEH?J%i1r   9月6日	NnrX64|0   620.49	v(h    341.27	`Qaw]&O   89.61	=WFMqBh<`   65.24
v)o kVyv   9月7日	_4xX}Z;   679.64	#^yw!~:{   384.19	VISNmz2P   98.82	?P0$n 7,   67.33
Y.[ ^3   9月8日	]\sBl   845.89	)/Ee#)z*   524.45	hi`\3B   137.44	eaYQyMv@   88.45
x AkM_<   9月9日	Y>R|Uf.o z   812.57	jiC;*]n   479.42	$*9h\W-)`Q   108.87	[-{L@   75.57
b@/z^ k{%   9月10日	ZV,n- M =   889.82	C.}Z5BwS   503.40	j42U|CuK   151.02	g$EjIHb   94.76
:PY~Cws   9月11日	XB50>?? NE   703.27	Ae<v   392.21	N$6Rg1   93.99	4%KNHeaN   65.54
K0g<11}(Yg   9月12日	[8^jwnAYS   587.34	v,KH2 (N   300.62	rk-}@vp   85.00	05TZ   69.42
oi::/W|A+   9月13日	gX{V>T(<   634.68	l$}h1&V7   345.91	V2^(qpM!   100.32	s4@AK48   75.67
<ij;^ygYD   9月14日	$83 TA><a   579.79	/E2 / 3z   300.56	([qw#!;w;   92.47	`|8)A)ZVT   70.74
smoz5 ~   9月15日	* S~gF/*kP   678.89	pfe9n[   377.74	VuN= JX   101.86	u `1cXL['   73.50

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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。 &y[Od{=  
4　主要运行费用分析 jQFAlO(E':  
　　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。 6#MIt:#  
;sE;l7  
　　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。 GPy+\P`  
c`yLn%Of%  
　　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。 'JsP9>)  
R*`A',]:9  
　　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。 6D_3Hwrs  
EJ;:O1,6H  
　　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。
y/Fv4<X  
5　结论 y m<3  
　　①当进水水质超过设计指标时，一般难达到排放标准。 8%S5Fc#am  
H4ml0SS^  
　　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。 k_ 9gMO  
7E*d>: 5I  
　　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。 O~N0JK_>  
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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。 "q5Tw+KCfu  
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