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： 8#[2]1X^8  
表1　废水水质

z]D/Qr   CODCr(mg/L)	FAX[|p   BOD5(mg/L)	q=*bcDu   pH	^=8/Iw   色度(倍)	?f6SKC   温度(℃)	q>wO=qWx   SS(mg/L)
rjj _]1?K   600～1200	3Pp+>{2_?   160～300	#m;o)KkH$r   ＞13	[WV&Y,E   400～600	A~X\ dcn   45～55	%m [l/,2x   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］。 (F9e.QyWb  
1　处理流程与设计参数 BoOuN94  
　　设计进水参数与排放标准如表2、3 所示。 /t! 5||G  
表2　设计的进水指标

7GS4gSd3   CODCr(mg/L)	!%$,S=_F   BOD5(mg/L)	< Wp)Y   pH	f~/hsp~Hp   温度(℃)	=vvd)og   色度(倍)	_l1"X^Aa   SS(mg/L)
s:_a.4&Y   800	Gt _tL%   200	"K$c9Z 8   ＞13	Lusd kc7   45～55	7a^D[f0V   500	;yyR_NS   450

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表3　广州地区的排放标准

+a%D+    CODCr(mg/L)	;\6@s3   BOD5(mg/L)	7Z~JuTIZ   pH	/U0Hk>$~(   色度(倍)	ryw%0H18   SS(mg/L)
$Dx*[.M3>   80	]7>#YKH.   30	Ea][:3   6～9	6R^32VeK($   40	!Ur .b @ke   70

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2　工艺介绍 5uahfJk  
　　①沉砂池 o|vL:| 8Q  
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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。 `OgT"FdL!  
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　　②调节池 .0RQbc9  
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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。 CL
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　　③水解酸化池 3 yb]d5:U  
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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。 hcRe,}wJ  
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　　④接触氧化池 qm_m8  
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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。 , .~k  
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　　⑤斜管沉淀池 ma@V>*u  
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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。 3@ Fa  
3　行过程与结果 x3`JC&hF,q  
　　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。 dR< d7  
　　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。 hgW 1g#
  
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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。 Dt(D5A  
表4　各单元出水CODCr的监测结果　　mg/L

$57Q g1 v   日期	z#PaQ p5F   原水	+a|Q)Ob   水解池出水	dL'oKh,   接触氧化池出水	o8<~zeI   沉淀池出水
lOeX5%$Z   9月1日	%bF157X5An   950.8	S ;rd0+J   694.1	n-jPb064   182.70	aN 07\   100.22
FNF`Z   9月2日	J h&DL8`   745.67	d|Wqx7t]P   484.69	@M-w8!.~   124.82	6=$< R4B   82.37
4XER7c   9月3日	B?-w<":!   723.41	=gR/ t@Ld   450.38	U*Y]cohh   105.27	JZxA:dg l   75.63
+3-5\t`   9月4日	g3[-[G ^5   840.0	8+gp"!E   478.83	RDHK'PGA   134.45	d1c+Ii%   89.62
!<~.>5UQ   9月5日	NI,>$@{   650.37	]k]bLyz\J   357.70	8g_kZ^<[   95.74	\rUKP""m   71.42
q\i&ERr   9月6日	ETU-6qFtO   620.49	&XcPHZy'   341.27	qCrpc=   89.61	FT6CKsM"   65.24
P#!gP 3   9月7日	 C&qo$C   679.64	SODHn9)   384.19	ZaY|v-   98.82	tF/Ni*\^rV   67.33
<aaT,J8%[   9月8日	"dt}k$Gr   845.89	F?a 63,r   524.45	19O    137.44	dB#c$1   88.45
L|#0CRiN   9月9日	=?y0fLTc   812.57	yI d1J   479.42	*mj=kJ7(   108.87	Z5U\>7@&8   75.57
\5<Z[#{   9月10日	k&5T-\q   889.82	J{a9pr6   503.40	sx7zRw >X   151.02	*K?UWi#$   94.76
[8Z#HjhQ   9月11日	P$y'``   703.27	7p!f+\kM   392.21	2a uJp .   93.99	*a|575e< z   65.54
G"(aoy, co   9月12日	7KUf,0D   587.34	x{ `{j'   300.62	zNo"P[J8   85.00	DS @Yto   69.42
&F7_0iAP(   9月13日	~9k E.   634.68	yXEI%2~)   345.91	6 M_ W(   100.32	&ZFHWI(P   75.67
/7+b .h])^   9月14日	Pq{p\Qkj   579.79	%B1TN#KoT   300.56	!RwhVaSh   92.47	(5+g:mSfr   70.74
NZ8X@|N   9月15日	< RC%<   678.89	?< yYm;B   377.74	~@@$-,}X   101.86	DYIp2-K   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。 ~d\V>  
4　主要运行费用分析 fJk'5kv  
　　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。 &IRM<A!8  
Nq9M$Nt]  
　　①投酸费用：由于该厂为新建厂，生产工艺中无碱回收系统，故每天的中和用酸量较大，将近2 kg/m³，硫酸按450元/t计算，投酸的成本为4500 元/d。 gzW{h0iRr  
,-(D(J;}1  
　　②电费：一般情况下，运行两台鼓风机，每台功率为55kW；每天运行两台7.5kW水泵，总功率为125kW。按实际运行功率100 kW计算，用电量为2400 kW/d，则电费为2400 元/d。 ~h=iZ/g_^_  
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　　③药剂费、养料费：每天用去1.5t PAC、0.5t PHP，按平均价1800元/t计算，则药剂费用为3600 元/d；实际运行时，每天投加的养料费用也不少于800 元/d。 fsnZHL}=n  
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　　经初步估算，该厂的废水处理费用至少在2.26元/t以上。估计碱回收开展起来后，运行费用会有所降低，但也在1.4元/t以上。 =_@) KWeX$  
5　结论 ?0JNaf  
　　①当进水水质超过设计指标时，一般难达到排放标准。 GGhk`z  
]Z85
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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。 Wy-y-wi:p  
ouFKqRs;  
　　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。 gs a@ci  
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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。 VUHf-bKl  
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