H/O工藝處理高濃度化纖印染廢水的實(shí)踐

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簡(jiǎn)介： 對(duì)于化纖印染廠高濃度、B/C值較低的印染廢水，采用H/O工藝進(jìn)行處理。運(yùn)行結(jié)果表明，在水解酸化池HRT=6h、接觸氧化池HRT＝12h的條件下，只要加強(qiáng)管理，定時(shí)監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整，處理后的水可以達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-1992）中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵字：印染廢水 水解酸化 接觸氧化 運(yùn)行管理

1 工程概況

湖州某印染廠主要從事各類真絲、滌棉、棉、麻織物的煉白、染色、印花、軋光、軋花，生產(chǎn)中主要使用分散染料。該廠原有一套污水處理設(shè)施，采用混凝沉淀＋活性污泥法的處理工藝。由于混凝沉淀設(shè)施簡(jiǎn)陋，進(jìn)入生化的pH值時(shí)高時(shí)低，生化一直未能正常運(yùn)行，后來(lái)就廢棄不用，一步混凝沉淀后直接排放。這樣不但藥劑使用量大，并且廢水不能達(dá)標(biāo)，嚴(yán)重污染了周邊環(huán)境。我公司技術(shù)人員接受該廠的委托，對(duì)原有設(shè)施進(jìn)行了改造，并加強(qiáng)了運(yùn)行管理，現(xiàn)在運(yùn)行正常，出水基本達(dá)標(biāo)排放。

2 處理水量、水質(zhì)

改造后，設(shè)計(jì)最大處理能力為2000m³/d，現(xiàn)在實(shí)際的水量只有1600m³/d左右。進(jìn)水水質(zhì)見(jiàn)表2－1：

表2 －1   設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

項(xiàng)目

pH

COD_cr(mg/l)

BOD₅(mg/l)

SS(mg/l)

色度(倍)

濃度

6～8

1200～1500

≤400

≤700mg

≤600

注：送樣給當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果為：COD_cr＝1418mg/l，BOD₅＝292mg/l，總磷＝4.651mg/l,總氮＝9.837mg/l。

設(shè)計(jì)出水指標(biāo)達(dá)到國(guó)家紡織染整工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)（GB4287-1992）中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 處理工藝

該印染廠的廢水不但濃度高，而且B/C值只有0.22左右，屬于難生化處理的廢水。因此我們選擇水解酸化＋接觸氧化的處理工藝。在水解酸化工藝中，首先是大量的微生物將水中顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)截留和吸附，這是一個(gè)物理過(guò)程的快速反應(yīng)，截留下來(lái)的物質(zhì)吸附在污泥表面，慢慢地被分解代謝，其在系統(tǒng)內(nèi)的污泥停留時(shí)間要大于水力停留時(shí)間。在大量水解細(xì)菌的作用下將不溶性有機(jī)物水解為可溶性有機(jī)物，同時(shí)在產(chǎn)酸菌的協(xié)同下將大分子物質(zhì)、難于生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)。由于酸化過(guò)程的控制不可能十分嚴(yán)格,仍有一定量的甲烷化過(guò)程發(fā)生，在這一過(guò)程中，溶解性有機(jī)物仍有較大去除。因此，水解酸化反應(yīng)器是集截留、吸附、生物絮凝、生物降解功能于一體的多功能反應(yīng)器。經(jīng)過(guò)水解酸化處理，廢水的B/C值得到提高，有利于接觸氧化系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高污染物的去除率。廢水處理工藝流程見(jiàn)圖－1。

3.1 調(diào)節(jié)池

車間廢水和生活污水沿管線自流經(jīng)過(guò)格柵井，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池為原有設(shè)施，HRT＝6h。增加風(fēng)量為500m³/h的鼓風(fēng)機(jī)一臺(tái)進(jìn)行曝氣，以調(diào)節(jié)水質(zhì)，去除水中的易揮發(fā)性污染物；池內(nèi)采用穿孔管進(jìn)行曝氣，設(shè)計(jì)氣水比為5∶1。

3.2 水解酸化池

調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)過(guò)污水泵提升進(jìn)入水解酸化池。 水解酸化池利用原來(lái)的兼氧池進(jìn)行改造，停止池內(nèi)曝氣裝置的運(yùn)行，增加潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)。水解酸化段的HRT＝6h，池內(nèi)填充彈性立體填料。

3.3 接觸氧化池

水解酸化池出水自流進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行好氧降解。接觸氧化池由原來(lái)的活性污泥池改建而成，HRT=12h。池內(nèi)采用可變微孔曝氣盤(pán)進(jìn)行曝氣，并填充彈性立體填料，汽水比20：1。

3.4 沉淀池

好氧處理后的污水流入沉淀池進(jìn)行泥水分離，沉淀池為原有設(shè)施，φ＝12m,HRT=3h，裝有刮泥機(jī)1臺(tái)。沉淀池出水進(jìn)入混凝沉淀池進(jìn)行深度處理，污泥一部分回流至水解酸化池進(jìn)口，與調(diào)節(jié)池進(jìn)水混合、反應(yīng)，可以去除水中的有毒有害物質(zhì)，抑制絲狀菌的生長(zhǎng)，防止產(chǎn)生污泥膨脹。一部分回流至生化池進(jìn)口。剩余污泥干化后拌煤渣外運(yùn)。

3.5 混凝沉淀池

在混凝反應(yīng)池投加石灰水和硫酸亞鐵，和廢水進(jìn)行氧化還原反應(yīng)以去除廢水中的色度和未生化降解的污染物質(zhì)。沉淀池為原有的斜管沉淀池，表面積為36m²，復(fù)核后其表面水力負(fù)荷為3m³/m².h。

3.6 過(guò)濾池

過(guò)濾池采用普通快濾池，設(shè)計(jì)上升流速為10m/h，三層濾料。為新建構(gòu)筑物，鋼混結(jié)構(gòu)。

4 生化系統(tǒng)的啟動(dòng)

采用低負(fù)荷接種法，接種污泥取自杭州某啤酒廠，為二沉池脫水污泥，控制曝氣池內(nèi)污水的CODcr≤300mg/l。接種污泥量為20噸，一次投加。投加時(shí)控制池內(nèi)水深為2.0m左右，開(kāi)啟風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣。接種污泥投加完后慢慢提高水位，并投加面粉、尿素、磷酸二氫鉀和大糞水，使B：N：P的值控制在100：5：1的范圍內(nèi)。悶曝5天后，鐘蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)、圓筒蓋蟲(chóng)等后生動(dòng)物大量出現(xiàn)，開(kāi)始少量進(jìn)水。進(jìn)水的量按設(shè)計(jì)負(fù)荷的1/10,1/5和1/2逐步提高，直到全量進(jìn)水。每天投加營(yíng)養(yǎng)1次，運(yùn)行5周后，生化系統(tǒng)的去除率穩(wěn)定在50％左右，生物相以鐘蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)、圓筒蓋蟲(chóng)和楯纖蟲(chóng)等為主，生化系統(tǒng)啟動(dòng)成功。

5 系統(tǒng)的運(yùn)行控制

生化系統(tǒng)啟動(dòng)后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行采取了控制點(diǎn)的定期監(jiān)控。各控制點(diǎn)控制項(xiàng)目如表5－1所示：

                表5－1    控制點(diǎn)控制項(xiàng)目一欄表

    控制點(diǎn)

控制項(xiàng)目

調(diào)節(jié)池

生化池

沉淀池

混凝反應(yīng)池

斜管沉淀池

pH

每隔1h測(cè)1次

每隔1h測(cè)1次

/

每隔1h測(cè)1次

每隔1h測(cè)1次

溫度

每隔1h測(cè)1次

每隔1h測(cè)1次

/

/

/

COD

每天2次

/

每天2次

/

每天2次

DO

/

1周1次

/

/

/

*采用廣泛pH試紙；DO采用滴定法；COD采用重鉻酸鉀法。

通過(guò)對(duì)監(jiān)控點(diǎn)的定時(shí)監(jiān)控，不但積累了大量的運(yùn)行資料，對(duì)水質(zhì)的變化，也可以隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。在運(yùn)行過(guò)程中，生化池曾多次出現(xiàn)楯纖蟲(chóng)和絲狀菌大量繁殖，污泥膨脹，池體泡沫封頂?shù)默F(xiàn)象。分析原因，水體中的毒性物質(zhì)比較多；生化池懸浮污泥的濃度比較低，只有2%左右；水體中氮的含量較低。通過(guò)加大回流量和曝氣量，污泥不外排，控制生化池懸浮污泥的濃度在8%左右，并增加尿素的投加量，運(yùn)行一周后，生化系統(tǒng)又趨于穩(wěn)定。

6 處理效果

本污水處理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)池相對(duì)較小，因此調(diào)節(jié)池的水質(zhì)波動(dòng)較大，最高時(shí)的濃度為1721mg/l，最低時(shí)的濃度為840mg/l。為了較客觀的反映處理效果，各階段的出水采用2個(gè)月的平均值，如表6－1所示：

表6－1    處理效果一欄表

   監(jiān)測(cè)點(diǎn)

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目

調(diào)節(jié)池

生化池+沉淀池

混凝反應(yīng)池+斜管沉淀池＋過(guò)濾

pH

6～7

6～7

8～9

COD

1200mg/l

480mg/l

≤100mg/l

*采用廣泛pH試紙； COD采用重鉻酸鉀法。

7 直接運(yùn)行費(fèi)用

主要為藥劑費(fèi)、電費(fèi)和人工費(fèi)。

藥劑為硫酸亞鐵、石灰和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，硫酸亞鐵的投加量為400mg/l，石灰的用量每天用量為5噸，,尿素每天25kg，磷酸二氫鉀每天10kg，則藥劑費(fèi)為0.95元/噸.污水。

電耗：提升泵3.0kw，調(diào)節(jié)池鼓風(fēng)機(jī)5.5kw，生化池鼓風(fēng)機(jī)15kw，加藥攪拌機(jī)1.1kw，加藥泵1.1kw，則電費(fèi)為0.13元/噸.污水。

人工費(fèi)：每天3班，每班2人，每人年均工資8000元，則人工費(fèi)為0.08元/噸.污水。

故直接運(yùn)行費(fèi)用為1.16元/噸.污水。

8 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐表明，對(duì)于高濃度的化纖印染廢水，采用H/O為主的處理工藝，在水解酸化池HRT=6h、接觸氧化池HRT＝12h的條件下，只要加強(qiáng)管理，定時(shí)監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整，在流程比較短的情況下，是可以穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)標(biāo)排放的。為保證接觸氧化池COD的去除率，建議池中的懸浮污泥控制在10%左右。

參考文獻(xiàn)：

1 .李家珍， 染料、染色工業(yè)廢水處理. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998

2 .王建龍， 生物固定化技術(shù)與水污染控制. 北京：科學(xué)出版社，2002

3 .國(guó)家城市給水排水工程技術(shù)研究中心（譯）， 污水生物與化學(xué)處理技術(shù).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001

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簡(jiǎn)歷：吳緒軍，男，98年畢業(yè)于南京農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，現(xiàn)為中國(guó)空分設(shè)備公司能源環(huán)保部工程師，項(xiàng)目經(jīng)理，主要從事污水處理工程的設(shè)計(jì)與調(diào)試。