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        水解酸化-氣浮-生物接觸氧化工藝處理印染廢水

        2014-02-06 11:16:57陳碧美
        關(guān)鍵詞:水質(zhì)工藝

        陳碧美

        (閩西職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建 龍巖 364021)

        印染行業(yè)排放的廢水含有大量的酸堿物質(zhì)、各類染料、表面活性劑、印染助劑等,成分復(fù)雜,其色度大,堿性大,水質(zhì)變化大,因此成了業(yè)內(nèi)公認(rèn)的難處理的工業(yè)廢水之一[1~2],使用單一的處理工藝很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)[3~4].某污水處理廠采用水解酸化-氣浮-生物接觸氧化組合工藝處理印染廢水,取得了較好效果,可以使出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家行業(yè)排放要求,該工藝處理效果穩(wěn)定,出水優(yōu)于《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4287-2012)中的間接排放標(biāo)準(zhǔn).

        1 水質(zhì)特性及排放標(biāo)準(zhǔn)

        某紡織公司主要從事毛巾的織造和印染,每天產(chǎn)生的廢水水量約為1800 m3,廢水中主要污染物為水溶性的活性染料及淀粉漿料等,由于生產(chǎn)工藝的原因,水質(zhì)水量波動(dòng)性較大.廢水的排放執(zhí)行《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4287-2012)中的間接排放標(biāo)準(zhǔn),廢水的水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1.

        表1 廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

        2 處理工藝

        采用的廢水處理工藝流程見圖1,廢水首先進(jìn)入混合池,在混合池內(nèi)投加酸來(lái)中和水中的堿,使廢水成為中性.中和后的廢水經(jīng)格柵去除廢水中懸浮物,以免造成后續(xù)處理單元的堵塞和淤積,廢水再流到水解酸化池,廢水中水溶性的活性染料及淀粉漿料等主要污染物被兼氧、厭氧微生物降解,淀粉在水解菌作用下被分解為雙糖、單糖,隨著水解酸化作用的加強(qiáng),廢水的可生化性得到提高[5],然后廢水由泵提升至淺層氣浮池,同時(shí)加入絮凝劑,經(jīng)混合、反應(yīng)、絮凝后氣浮分離,去除其中部分有機(jī)污染物和大部分的細(xì)懸浮物.淺層氣浮池出水進(jìn)入接觸氧化池,利用活性污泥的新陳代謝作用去除大部分的COD、BOD5等有機(jī)污染物后,經(jīng)沉淀池沉淀后出水達(dá)標(biāo)排放.

        淺層氣浮池的浮渣和沉淀池的污泥排入儲(chǔ)泥池,用廂式壓濾機(jī)脫水后干污泥外運(yùn)處置.

        圖1 廢水處理工藝流程圖

        3 主要構(gòu)筑物、設(shè)備

        3.1 混合池

        地下式混合池4座,池子規(guī)格(mm):1800×1500×4000,數(shù)量4座,地下式采用水力攪拌,停留時(shí)間0.5h,廢水首先進(jìn)入混合池,因該廢水偏堿性(pH為9~11),在混合池內(nèi)投加酸來(lái)中和水中的堿,使廢水成為中性,以提高后續(xù)物化和生化的處理效率.

        3.2 格柵

        格柵采用間隙1mm 弧形格柵,除去污水內(nèi)所含棉纖維(花羽毛)等雜物.

        3.3水解酸化池

        水解酸化池1座,池子規(guī)格(mm):30000×15000×3000,停留時(shí)間15h,水解酸化池分為2個(gè)部分,前面為調(diào)節(jié)水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)池,后面是抗沖擊能力好的厭氧折流板反應(yīng)池.其中調(diào)節(jié)池區(qū)域500 m3,安裝穿孔曝氣一套.厭氧區(qū)域750m3,厭氧折流板反應(yīng)池是一個(gè)由多隔室組成的高效新型反應(yīng)器,具有水力條件好、生物固體截留能力強(qiáng)、微生物種群分布好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、啟動(dòng)較快及運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn).該反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)整體為推流式,各隔室為全混式,在起到水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)的同時(shí),還能達(dá)到去除有機(jī)物的作用,因而可獲得較穩(wěn)定的處理效果.在水解酸化菌作用下, 部分大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物,不溶性有機(jī)物分解成可溶性有機(jī)物,部分染料分子被破壞,廢水有機(jī)物得到初步降解.

        3.4 淺層氣浮池

        超效GDF-5500淺層氣浮池1座,直徑3600 mm,池深600 mm,停留時(shí)間4 min,設(shè)計(jì)表面負(fù)荷9.6~12m3/m2·h,最大處理量為100 m3/h.在廢水進(jìn)入超效淺層氣浮池前,投加微量絮凝劑(PAM),將廢水中可溶性有機(jī)物解析為不溶性的懸浮物,再通過(guò)高效氣浮固液分離處理,浮渣由中心旋轉(zhuǎn)撇渣筒收集排進(jìn)中心存渣筒接入儲(chǔ)泥池,浮渣的含固率達(dá)2%.

        超效淺層氣浮池的中央旋轉(zhuǎn)部分包括進(jìn)水口、出水口和污泥去除機(jī)械部分,與進(jìn)水流速一致的速度旋轉(zhuǎn).原水從池中心的旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入,通過(guò)布水器布水,布水器的移動(dòng)速度和進(jìn)水速度相同,即產(chǎn)生了“零速度”,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備是運(yùn)動(dòng)的,水體是靜止的,進(jìn)水不會(huì)對(duì)原水產(chǎn)生擾動(dòng),使得顆粒的沉降和懸浮在一種“靜態(tài)”下進(jìn)行,懸浮物的去除達(dá)到最佳效果.傳統(tǒng)氣浮裝置中,水體的停留的時(shí)間一般控制在20~40min,李東升等[6]處理印染廢水中氣浮池停留時(shí)間需40 min,而超效GDF-5500淺層氣浮裝置中,停留的時(shí)間僅需4 min,懸浮物去除率最高可達(dá)99.5%.

        3.5 接觸氧化池

        生物接觸氧化池4座,池子規(guī)格(mm):

        10000×4000×4800,停留時(shí)間9h,設(shè)計(jì)容積負(fù)荷0.65kg BOD5/m3·d,在該接觸氧化池中采用新型立體軟性填料,曝氣方式采用羅茨鼓風(fēng)微孔曝氣,氣水比為14:1,三葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)兩臺(tái)(一用一備)Q=20.92m3/ min.在鼓風(fēng)充氧條件下廢水有機(jī)污染物被固著于填料的微生物分解成CO2和H2O;部分有機(jī)物則合成新的微生物增殖量,廢水有機(jī)物得到最終的降解.接觸氧化池內(nèi)加入軟性填料,利用固著生長(zhǎng)于填料表面的微生物對(duì)廢水進(jìn)行處理,最大優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹的問(wèn)題,且具有運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便,剩余污泥量較少等優(yōu)點(diǎn)[7].

        3.6 斜板沉淀池

        沉淀池1座,池子規(guī)格(mm):10000×8000×4800,停留時(shí)間4.5h,表面負(fù)荷1.06m3/m2·h,污水經(jīng)沉淀池進(jìn)行固液分離,清水外排,污泥排至儲(chǔ)泥池,然后經(jīng)廂式壓濾機(jī)脫水外運(yùn)處置.

        4 處理效果分析

        經(jīng)過(guò)正常的系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)行,該系統(tǒng)通過(guò)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的驗(yàn)收,目前系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,對(duì)整個(gè)組合工藝的進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)結(jié)果見表2.

        表2 組合工藝處理廢水情況表

        由表2可見,CODCr濃度在580~890 mg/L,出水通常在135 mg/L以下,BOD5濃度在150~210 mg/L,出水在40 mg/L以下,SS濃度在450~690 mg/L,出水通常在90 mg/L以下,進(jìn)水色度在80~160倍,出水為10倍,處理效果良好,出水水質(zhì)一直優(yōu)于《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4287-2012) 中的間接排放標(biāo)準(zhǔn).由于生產(chǎn)的原因, 實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)在很大的范圍內(nèi)波動(dòng),但出水很穩(wěn)定,出水清澈.說(shuō)明該處理系統(tǒng)穩(wěn)定,抗水量水質(zhì)沖擊負(fù)荷的能力相當(dāng)好.

        5 經(jīng)濟(jì)分析

        污水處理廠總投資300萬(wàn)元,總運(yùn)行費(fèi)用為1.44 元/m3污水(不含設(shè)備折舊費(fèi)),其中電費(fèi) 0.59元/m3,藥劑費(fèi)0.55 元/m3,人工費(fèi) 0.2 元/m3,日常維修費(fèi)0.1 元/ m3.以上運(yùn)行費(fèi)用由2014年1~6月統(tǒng)計(jì).

        6 結(jié)論

        (1)水解酸化-氣浮-生物接觸氧化工藝處理印染廢水經(jīng)過(guò)工程實(shí)際運(yùn)行,整個(gè)處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定, 抗沖擊能力高,處理效果良好,各項(xiàng)主要出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到并優(yōu)于設(shè)計(jì)要求的排放標(biāo)準(zhǔn), 由此可見上述處理工藝在印染廢水處理實(shí)踐中是切實(shí)可行的.

        (2)以“零速理論”設(shè)計(jì)的超效淺層氣浮池,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備是運(yùn)動(dòng)的,水體是靜止的,進(jìn)水不會(huì)對(duì)原水產(chǎn)生擾動(dòng),停留時(shí)間短,懸浮物去除率高.

        (3)接觸氧化池內(nèi)投加新型軟性填料,不會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹的問(wèn)題,且運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便,剩余污泥量較少.

        [1] 楊書銘,黃長(zhǎng)盾.紡織印染工業(yè)廢水治理技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002:360- 368.

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