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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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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：
表1　废水水质

!L#>wlX) CODCr(mg/L)	~$ 8t/c BOD₅(mg/L)	<?UIux pH	y@kRJ 8d 色度(倍)	D9;2w7v 温度(℃)	GN4'LU SS(mg/L)
:3s5{s 600～1200	@{_L38. Nw 160～300	Zz<k^ ＞13	El;\#la 400～600	S`oADy 45～55	b]'Uv8fbF 300～600

　　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］。
1　处理流程与设计参数

　　设计进水参数与排放标准如表2、3 所示。
表2　设计的进水指标

I}djDtJ CODCr(mg/L)	J1@X6U!{ BOD₅(mg/L)	Y$3 &?LA pH	MKqMH,O 温度(℃)	mlq+Z#9 色度(倍)	-&N^S? SS(mg/L)
L5 (7; 800	,8=`Y9# 200	]i$<<u ＞13	"H{Etb/ 45～55	DC9\Sp? 500	C)x>/Qr~ 450

　
表3　广州地区的排放标准

V-1H(wRu CODCr(mg/L)	=nVEdRU BOD₅(mg/L)	VVd9VGvh pH	Jw+k=> 色度(倍)	QIK;kjr*A3 SS(mg/L)
O:%,.??<% 80	q PveG1+25 30	'DhH:PR 6～9	fb=[gK#*, 40	a_T3< 70

2　工艺介绍
　　①沉砂池

　　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。

　　②调节池 MC~<jJ,

　　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。

　　③水解酸化池

　　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。
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　　④接触氧化池

　　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。

　　⑤斜管沉淀池

　　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　行过程与结果
　　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。
　　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。

　　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。
表4　各单元出水CODCr的监测结果　　mg/L

?I7%ueFY 日期	U98e=57N 原水	' BY\|7j~ 水解池出水	cG5u$B 接触氧化池出水	gb/<(I ) 沉淀池出水
>njX=r. 9月1日	AL*M`m_ 950.8	_z53r+A 694.1	fy={ 182.70	_c,{}sn 100.22
af\|x(:!H 9月2日	r\$`e7d}! 745.67	!H~PF*,hY 484.69	h}= 124.82	\ `\| 82.37
jz,Gj}3; 9月3日	(;(2n;i[M 723.41	afd.v$63 450.38	),5A&qT* 105.27	9 !V,++j 75.63
p_CCKU 9月4日	]~4*ak=)5\ 840.0	U9"Ij} 478.83	';I(#J6 134.45	:.SwO<j 89.62
_g6H&no[ 9月5日	0r]-Ltvl?} 650.37	Wo6C0Z3g} 357.70	G@rV9 95.74	vxXrVPU3 71.42
Y 9@ 2d 9月6日	F\-oZ#g 620.49	3($tD *!o 341.27	UGQHwz 89.61	OVEQ^\Q5D 65.24
jB3Rue:+g 9月7日	Ev,b5KelD 679.64	\ )2~oN 384.19	!z"nJC 98.82	%B04\|Q 67.33
r%xf=}; 9月8日	DB.)/(zWQ 845.89	-H"^;37T" 524.45	,`ju(ac! 137.44	k:*vD" 88.45
K# BZ Jcb 9月9日	TQ25"bWi 812.57	-k,?cEjCs 479.42	UaM&/K9 108.87	{h~<!sEX 75.57
TZw['o 9月10日	u~\ NL{ 889.82	smat6p[ 503.40	0l~z0pvT 151.02	s Vg89I& 94.76
z-;yDB:~t 9月11日	a\Dw*h?b~ 703.27	jQY ^[A 392.21	nIv/B/>pZ 93.99	YveNsn 65.54
G?v]\|wdI 9月12日	yNN_}9 587.34	ZIvP?:=! 300.62	:qO)^~x 85.00	)GF>]\|CG 69.42
+B-;.]L T 9月13日	XyE%<] 634.68	~h6aTN 345.91	e8$OV4X 100.32	zwp gf 75.67
$Y31YA 9月14日	O^yDb 579.79	XH{P@2~l 300.56	1!`B8y) 92.47	hhynB^o 70.74
O9(6?n 9月15日	wSP'pM{#2 678.89	T)"LuC#C 377.74	bEc @"^) 101.86	_pS!sY~d 73.50

　　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。
4　主要运行费用分析
　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。
5　结论
　　①当进水水质超过设计指标时，一般难达到排放标准。

　　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。

　　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。

　　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。