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： N+V-V-PVk  
表1　废水水质

UK<"|2^sT   CODCr(mg/L)	_#F'rl6'   BOD5(mg/L)	~Iu09t|a   pH	L' pZ   色度(倍)	"J1ar.li   温度(℃)	PS22$_}   SS(mg/L)
yBj)#m5!   600～1200	eQx"nl3U%   160～300	QA(,K}z~^S   ＞13	S\ZAcz4   400～600	%}!}2s.A   45～55	R6XMBYK^   300～600

PuJ{!S \T7  
　　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］。 zYdtQ
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1　处理流程与设计参数 Zbh]OCN  
　　设计进水参数与排放标准如表2、3 所示。 b H_pN x81  
表2　设计的进水指标

w PJRp]FA   CODCr(mg/L)	`;CU[Ps?]   BOD5(mg/L)	D(6x'</>?   pH	t}k'Ba3]:Y   温度(℃)	chmJ|   色度(倍)	Df~p'N-$   SS(mg/L)
7E3SvC|M   800	C'cz XZtn   200	C<t'f(4s`u   ＞13	j'Y"/<   45～55	,r 2VP\hLh   500	CQjZAv   450

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　 D<bU~Gd,P  
表3　广州地区的排放标准

)'!ml   CODCr(mg/L)	}or2 $\>m   BOD5(mg/L)	] `B,L*m6   pH	dF{6>8D=5B   色度(倍)	~)wwX:;B_   SS(mg/L)
eA1k)gjE   80	i$[,-4v   30	Ehb?CnV#J   6～9	p;qRm} 0}   40	~>#LOT `   70

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2　工艺介绍 t
7|MkX1  
　　①沉砂池 2q"_^deI5*  
^273l(CZ1  
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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。 v[R_S  
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　　②调节池 pNp^q/-yB  
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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。 d4d\0[  
M'^(3#ZU  
　　③水解酸化池 z8b _ _%Br  
Tv`_n2J`2  
　　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。 Tc:sldtCk  
D2Y&[zgv  
　　④接触氧化池 5QR}IxQ  
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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。 /;DjJpwf0  
vsH3{:&;"P  
　　⑤斜管沉淀池 THJ 3-Ug  
7iP5T  
　　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。 RXM}hqeG  
3　行过程与结果 Oohq9f#!  
　　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。 Gp, 'kw"I  
　　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。 # J]~  
n%*tMr9s  
　　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。 l/M[am  
表4　各单元出水CODCr的监测结果　　mg/L

]'tJ S ]   日期	O~a tNrHD   原水	dkpQZXi9%   水解池出水	l77'Lne   接触氧化池出水	ZL,6_L/   沉淀池出水
fq=:h\\G   9月1日	[EruyWK   950.8	h"r!q[MNo   694.1	zQ _z7FJCB   182.70	uRpBeH]Z"   100.22
]);NnsG   9月2日	;Gh>44UM[   745.67	pZjpc#*9N   484.69	#QS?s8IrW   124.82	#Z0-8<\   82.37
}/ " 4|U   9月3日	1mix+.d   723.41	hkF^?AJ   450.38	x,uBJ   105.27	gyFr"9';c   75.63
4 4`WYK l   9月4日	_D JCsK|   840.0	URQ@=W7   478.83	6klD22b2$   134.45	(!-;T   89.62
GMe0;StT   9月5日	 8t=3   650.37	@(){/ cF   357.70	q<EEb   95.74	<r3Jf}%tT   71.42
B\/7^{i5   9月6日	DyIV/   620.49	rmQ\RP W   341.27	#@E(<Pu4`   89.61	v4C3uNW   65.24
_0m}z%rI   9月7日	,# eO&   679.64	NN11} E6   384.19	XHZLWh"gS   98.82	%; qY'+   67.33
QU,?} w'?d   9月8日	}^Z< dbt   845.89	i6FP[6H1   524.45	;=#qHo9k1%   137.44	vRxL&8`&   88.45
jD<9=B(g   9月9日	pc^E'h:   812.57	3EO#EYAHiM   479.42	e_\SSH@tw   108.87	N{|[R    75.57
+38Lojb}   9月10日	zR_9D}   889.82	!Mm+bWn=mB   503.40	}kpfJLjY   151.02	':9%3Wq]j   94.76
jqV)V>M.   9月11日	t"jIfU>'a/   703.27	UXXqE4x   392.21	WMt&8W5   93.99	~GsH8yA_P   65.54
lyMJW}T+>   9月12日	8,Q.t7v   587.34	%FXIlH 5   300.62	8VBkIYgb   85.00	.~V".tZV[   69.42
~]m@k'n   9月13日	Z]1z*dv   634.68	@hz0:ezg:   345.91	_z_3 %N   100.32	(pRy1DH~   75.67
>k&lGF<nl   9月14日	3ec==.   579.79	Q BBJ1U   300.56	#/ g me   92.47	a_#eGe>   70.74
S92!jp/   9月15日	(w7cdqe   678.89	nH3b<k;S   377.74	AQBx k[   101.86	JcALFKLB   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。 kpMM%"=V  
4　主要运行费用分析 L5N{ie_  
　　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。 -H]f@|AOw  
Cot\i\]jv  
　　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。 Q1&dB{L  
50hh0! 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。 EYD{8Fw-  
%[CM;|?B4  
　　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。 `Q^Sm`R  
J0W).mD_H  
　　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。 TFA  
5　结论 05LQh  
　　①当进水水质超过设计指标时，一般难达到排放标准。 u`
2k6.-  
=0yJ2[R7Do  
　　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。 !#s7 F  
?t P/VL  
　　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。 [mvHa;-w  
9?,.zc
^  
　　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。 DN0b.*[`3  
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