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： Bz_^~b7  
表1　废水水质

wc0jhHZO ?   CODCr(mg/L)	&LmJ!^#   BOD5(mg/L)	V("{)0~O   pH	F;>V>" edl   色度(倍)	b IH;   温度(℃)	\(~y?l   SS(mg/L)
)) Zf|86N   600～1200	~Xw"}S5   160～300	x* DarSk   ＞13	Qf58ig-vCY   400～600	fr,7rS/w{l   45～55	&d9{k5/+\   300～600

g(nPQOs$u  
　　工程采用水解酸化、接触氧化的工艺，目的是通过废水的水解酸化反应，把难降解的高分子物质转化为较小的分子，从而改善废水的可生化性，为接触氧化创造条件［2］。 *aXF5S  
1　处理流程与设计参数 d]` CxI]  
　　设计进水参数与排放标准如表2、3 所示。 i}b${no  
表2　设计的进水指标

HPpR.   CODCr(mg/L)	OHv[#xGuV?   BOD5(mg/L)	.\K_@M   pH	-)s qc P   温度(℃)	~"dA~[r L   色度(倍)	E"\/M   SS(mg/L)
JgG$?n\   800	yH7F''O7   200	kTKq/G,Ft   ＞13	#1J &7F1   45～55	WJ)z6m]   500	g!cUF+   450

;V@WtZv  
　 ODZ5IO}v  
表3　广州地区的排放标准

?:Mr=]sD   CODCr(mg/L)	2<li7c59   BOD5(mg/L)	Q *~LCtrI   pH	n-5W*zk1   色度(倍)	hp8%.V$f   SS(mg/L)
|]QqXE-7   80	a5 *2h{i   30	`))\}C@k   6～9	?MXejE C   40	;V^ 112|C   70

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2　工艺介绍 1[kMOp  
　　①沉砂池 0ph{  
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ANvRi+ _  
　　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。 HN_d{ 3  
0_k'.5l%  
　　②调节池 79nG|Yj|\  
y+!+ D[x  
　　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。 p7);uF^O%  
\2nUa ;  
　　③水解酸化池 Ib|Rf;J~-  
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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。 $|]" W=h  
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　　④接触氧化池 MepuIh  
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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。 ,QC{3i~  
S5KEXnjm  
　　⑤斜管沉淀池 o[v\|Q`d  
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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。 /c"efnb!  
3　行过程与结果 9Rn? :B~W:  
　　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。 z
^_*&
 
　　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。 H~GQ;PhRx  
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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。 fBgEnz/  
表4　各单元出水CODCr的监测结果　　mg/L

S{FROC~1R   日期	/EibEd\   原水	%7#-%{   水解池出水	fGw^: ,B   接触氧化池出水	"]oO{'1X   沉淀池出水
p/JL9@:'   9月1日	&FH2fMLQ   950.8	r|PFw6   694.1	Dfps gY)/?   182.70	4(Ov1a>   100.22
z\0CE]#T   9月2日	#VB')^d<U   745.67	c9kzOQ2n   484.69	`( 1K   124.82	j [rB"N`0   82.37
[zL7Q^~   9月3日	k% sO 0   723.41	f;&]:2.j   450.38	P6 ;'Sza   105.27	1G0fp:\w   75.63
Nru7(ag1~   9月4日	+$$$   840.0	L lw&& K   478.83	S#-wl2z   134.45	j:}J}P   89.62
]J* ,g,   9月5日	h)6G aJ=   650.37	bn(`O1r[(   357.70	5GA\xM-   95.74	?_oF:*~\   71.42
-*~CV:2iq-   9月6日	\":?xh_H   620.49	^A][)*SZ   341.27	Cv>o.Bp|   89.61	0x11 vr!   65.24
K*IxUz(   9月7日	&SAH2xR   679.64	~XydQJ^*   384.19	FVB;\'/   98.82	&(zfa&j|   67.33
F( Ak   9月8日	3IR ^   845.89	!@I}mQ ~   524.45	M wab!Ya   137.44	1[E#vdbT   88.45
l;"Ab?P\   9月9日	`p0ypi3hn   812.57	?\/qeGW6G   479.42	b?Pj< tA   108.87	G){g   75.57
K'1~^)*   9月10日	~AG$5!   889.82	a$9A(Pte   503.40	2X88:   151.02	Aaw( Ed   94.76
`Zz uo16   9月11日	RGD ]8mw   703.27	PfG`C5 d   392.21	h:/1X' 3d   93.99	R4e&^tI@*   65.54
J?n<ydZSH   9月12日	0nW F   587.34	n&-496H   300.62	gJ3c;   85.00	WxGSv#u   69.42
h4fLl3%H   9月13日	ad n|N   634.68	:a3LS|W   345.91	y/_wx(2   100.32	. d q "k   75.67
0y%L-:/c|   9月14日	Mth6-^g5   579.79	MonS hIz   300.56	^uaFg`S   92.47	_MYx%Z   70.74
(TSqc5^H   9月15日	b;9 n'UX\   678.89	$W!]fcZlB   377.74	2HOe__Ns   101.86	Q!CO0w   73.50

%!.M~5mCd  
73DlRt
 *  
　　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。 &v#`t~  
4　主要运行费用分析 x3p9GAd#  
　　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。 (:$9%,x  
_J"mR]I+  
　　①投酸费用：由于该厂为新建厂，生产工艺中无碱回收系统，故每天的中和用酸量较大，将近2 kg/m³，硫酸按450元/t计算，投酸的成本为4500 元/d。 w@N{@tG  
/)1v9<vM"  
　　②电费：一般情况下，运行两台鼓风机，每台功率为55kW；每天运行两台7.5kW水泵，总功率为125kW。按实际运行功率100 kW计算，用电量为2400 kW/d，则电费为2400 元/d。 =Nl5{qYz^&  
INLf# N  
　　③药剂费、养料费：每天用去1.5t PAC、0.5t PHP，按平均价1800元/t计算，则药剂费用为3600 元/d；实际运行时，每天投加的养料费用也不少于800 元/d。 ~%aJ Fs  
pv$tTWk  
　　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。 1=TSJ2{9  
5　结论
[y{E  
　　①当进水水质超过设计指标时，一般难达到排放标准。 ec?1c&E  
>Pkdu}xP3  
　　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。 oYq,u@oM  
@aB9%A n1  
　　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。 >)%#V<{<  
xT+ ;w[s  
　　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。 pYGYy'%A'  
8on[%Vk