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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: +}eK8>2  
表1 废水水质
-J0I2D  
CODCr(mg/L)
M|R\[ Zf  
BOD5(mg/L)
gUYTVp Vf  
pH
WkV0,_(P  
色度(倍)
I:1Pz|$`  
温度(℃)
xm tD0U1  
SS(mg/L)
C8=rsh  
600~1200
M~)iiKw~MY  
160~300
=% |f-x  
>13
zoBp02j  
400~600
n^nQrRIp  
45~55
rS+ >oP}  
300~600
vzF6e eaD  
  工程采用水解酸化、接触氧化的工艺,目的是通过废水的水解酸化反应,把难降解的高分子物质转化为较小的分子,从而改善废水的可生化性,为接触氧化创造条件[2]。 b#n  
1 处理流程与设计参数
NOf{Xx<#k  
  设计进水参数与排放标准如表2、3 所示。 <3Rq!w/  
表2 设计的进水指标
,+x\NY2d  
CODCr(mg/L)
6U,:J'5gP  
BOD5(mg/L)
hMgk+4*  
pH
"#pN  
温度(℃)
?P}) Qa  
色度(倍)
%Rf{v5  
SS(mg/L)
D\E"v,Y\+O  
800
)iZhE"?z  
200
Ds@K%f(.?w  
>13
Np;tpq~  
45~55
}ee3'LUPX  
500
|7.X)h`  
450
0:x+;R<P*w  
  [P]M)vJ**  
表3 广州地区的排放标准
S)"vyGv  
CODCr(mg/L)
[7[$P.MS{  
BOD5(mg/L)
v'Up& /(  
pH
5UQ[vHMqI  
色度(倍)
-CPLgT  
SS(mg/L)
k;.<DN  
80
Ae<;b Of  
30
~\zIb/ #  
6~9
T n,Ifo3  
40
Y1BxRd?D  
70
#QW% ;^  
2 工艺介绍 u;8bbv4  
  ①沉砂池 xCMuq9zt@  
prxmDI   
be.Kx< I  
  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。 ;;LiZlf  
ZaFqGcS~  
  ②调节池 b~K-mjJI  
O[ ^zQA  
  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。 "~IGE3{  
^ X<ytOd5  
  ③水解酸化池 AOCiIPw  
Uq2Qh@B  
  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。 T9gQq 7(l  
9K{0x7~  
  ④接触氧化池
0y#TGM|0D  
om,=.,|Ld  
  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。 jt",\%j  
, p r ",=  
  ⑤斜管沉淀池 i(<do "Am<  
}-M% $ ~`  
  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。 h}P""  
3 行过程与结果 dp>LhTLc  
  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。 p:^;A/D  
  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。 Z9 tjo1X  
q oVp@=\:"  
  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。 o@G <[X|ke  
表4 各单元出水CODCr的监测结果  mg/L
4*9:   
日期
[.`#N1-@M  
原水
uia-w^F e  
水解池出水
geu8$^  
接触氧化池出水
"J%/xj  
沉淀池出水
t,K_!-HX+  
9月1日
9L'R;H?L  
950.8
+9mnxU>  
694.1
jz2W/EE`w  
182.70
Dh|8$( Jt  
100.22
v/BMzVi  
9月2日
"p~1| ?T  
745.67
fN TPW]  
484.69
NQ@."8  
124.82
7usf^g[dh  
82.37
9ci=]C5o3K  
9月3日
#eT{?_wM  
723.41
MKYXYR  
450.38
}w&+ H28.#  
105.27
;w,g|=RQ  
75.63
3!0Eh8ncI  
9月4日
nJ`JF5tI  
840.0
c"3 a,&  
478.83
k 4+F  
134.45
7  Znr2I  
89.62
HPGi5rU  
9月5日
a(Bo.T<2@  
650.37
(DCC4%w"  
357.70
`<h}Ygo>k/  
95.74
e}?#vTRI}  
71.42
dwKre#4F  
9月6日
vIrLG1EK  
620.49
1q*85 [Y  
341.27
 `J^J_s  
89.61
:Xv3< rS<  
65.24
3VbQDPG  
9月7日
>+=)Q,|R  
679.64
twqjaFA>  
384.19
m& DDz+g  
98.82
&%`IPhbT  
67.33
}> k9]Y  
9月8日
~a8J"Wh  
845.89
HHD4#XcU  
524.45
+I#5?  
137.44
EVMhc"L  
88.45
*TA${$K  
9月9日
3uCC_Am  
812.57
O, Zv V3  
479.42
0 ] U ;5  
108.87
K Ii Vz<  
75.57
|Sy |E  
9月10日
EXg\a#4['  
889.82
; )O)\__"-  
503.40
Y4}!9x  
151.02
zTBr<:  
94.76
Er J i  
9月11日
[kgT"?w=  
703.27
8HdmG{7.  
392.21
9k ]$MR  
93.99
s d>&6 R^  
65.54
PkQuN;a  
9月12日
DIH.c7o  
587.34
vY<(3[pp  
300.62
xZjD(e'  
85.00
:^71,An >E  
69.42
=- ~82%  
9月13日
.t4IR =Z  
634.68
lz EF^6I  
345.91
Byyus[b'A  
100.32
X{o.mN  
75.67
RtGETiA\b  
9月14日
Cq?l>  
579.79
++F #Z(p  
300.56
nM34zVy  
92.47
E:T<mI?d  
70.74
[Pi8gj*  
9月15日
<33[ qt~  
678.89
/$'tO3  
377.74
v$s3f|Y  
101.86
\$T  
73.50
YvHP]N{SA'  
~tn*y4uK  
  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。 $GNN* WmHw  
4 主要运行费用分析 {*ATY+  
  运行费用由以下几个方面组成:投酸费用,泵、鼓风机、以及其他机械设备运行费用,药剂费用,养料费,人工费用等。 kq8:h  
>y"W(  
  ①投酸费用:由于该厂为新建厂,生产工艺中无碱回收系统,故每天的中和用酸量较大,将近2 kg/m3,硫酸按450元/t计算,投酸的成本为4500 元/d。 QUVwO m  
6C4c.+S  
  ②电费:一般情况下,运行两台鼓风机,每台功率为55kW;每天运行两台7.5kW水泵,总功率为125kW。按实际运行功率100 kW计算,用电量为2400 kW/d,则电费为2400 元/d。 'U.)f@L#w  
I!dA{INN  
  ③药剂费、养料费:每天用去1.5t PAC、0.5t PHP,按平均价1800元/t计算,则药剂费用为3600 元/d;实际运行时,每天投加的养料费用也不少于800 元/d。 .C$S DhJ~  
Q4Zuz)r*  
  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。 E?z3 D*U  
5 结论 %/"I.\%d  
  ①当进水水质超过设计指标时,一般难达到排放标准。 >N62t9Ll[  
>0Y >T6!  
  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。 !?Gt5$f  
7"@^JxYN  
  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。 }pdn-#  
JGOry \  
  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。 ]W~\%`#8?  
y^zII5|s  
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