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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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离线思嘉新材
 
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只看楼主 正序阅读 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: #4b]j".P!n  
表1 废水水质
* m^\&  
CODCr(mg/L)
:)D7_[i  
BOD5(mg/L)
g_` a_0v  
pH
(/N&_r4x  
色度(倍)
g+4y^x(X@1  
温度(℃)
 L"%SU  
SS(mg/L)
n\l?+)S *  
600~1200
Bskp&NV':  
160~300
DkEv1]6JI_  
>13
Q`<{cFsU  
400~600
0^gY4qx[u  
45~55
e))L&s  
300~600
BZ?Ck[E]Z  
  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]。 WC`h+SC`.  
1 处理流程与设计参数
{ uaDpRt  
  设计进水参数与排放标准如表2、3 所示。 >bh+!5Y0  
表2 设计的进水指标
p8~lGuH  
CODCr(mg/L)
ORs :S$Nt$  
BOD5(mg/L)
Lj<TzPzg*  
pH
~R w1  
温度(℃)
WMf / S"=  
色度(倍)
?ZlXh51  
SS(mg/L)
T(D6'm:X  
800
3\XNOJH  
200
?$f.[;mh  
>13
 TUcFx_  
45~55
)j36Y =r3  
500
*#Cx-J  
450
2LtDS?)@  
  !/XNpQP  
表3 广州地区的排放标准
zr.\7\v  
CODCr(mg/L)
YhN<vZ}U!~  
BOD5(mg/L)
{cXr!N^K  
pH
l )%PvLbL  
色度(倍)
Nm?^cR5r  
SS(mg/L)
~7PD/dre  
80
Ul}RT xJ  
30
cRT'?w`}  
6~9
E_ns4k#uG  
40
 q+L'h8  
70
\d@5*q  
2 工艺介绍 dQ`Tt- n  
  ①沉砂池 CP7dn /  
y:;.r:  
`Lr], >aG  
  沉砂池设计停留时间为15 min。在沉砂池中部设置格栅,主要是去除一些大的杂物。在池的前段开始加酸,通过搅拌机搅动使酸碱充分反应。沉砂池内不设曝气管,格栅人工清渣。 p'R<yB)V  
e5' I W__  
  ②调节池 S/]\GG{  
n~^SwOt~;5  
  在调节池的入口处设置pH监测仪。在工程设计时,特别增加了调节池的调节时间,废水在调节池的停留时间为8 h。调节池内设置穿孔曝气管曝气,曝气的主要用途是脱硫和使酸碱反应更充分,以保证进入水解酸化池废水的pH值在7~10之间。废水在进入水解酸化池之前主要通过降温装置使温度降到40 ℃以下,以保证微生物的正常代谢。 EvT$|#FY  
pD<w@2K  
  ③水解酸化池 mnpk9x}m  
9j 2t|D4uT  
  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。 ?ko#N?hgI  
TQ"XjbhU;X  
  ④接触氧化池
7]VR)VAM  
F6\{gQ<E  
  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。 8C3k: D[  
:>&q?xvA  
  ⑤斜管沉淀池 qDdO-fPev  
a#p+.)Wm  
  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。 'cO8& |  
3 行过程与结果 E+L 7[  
  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。 r^ r+h[V  
  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。 _U~R   
3BM z{ny=  
  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。 tD8fSV  
表4 各单元出水CODCr的监测结果  mg/L
5IU!BQU  
日期
88?bUA3]  
原水
F,_L}  
水解池出水
!S?Fz]  
接触氧化池出水
w:zo \  
沉淀池出水
czRBuo+k+  
9月1日
&N.pW=%,N  
950.8
!gI0"p?  
694.1
HQ+{9Z8 ?5  
182.70
 r(^00hvH  
100.22
&l cfX\y  
9月2日
M2%@bETJ  
745.67
}/J"/ T  
484.69
JOuy_n  
124.82
v[|-`e*  
82.37
8i$|j~M a  
9月3日
6,4vs+(|\  
723.41
ms3"  
450.38
e 6wevK\  
105.27
tJ\v>s-f  
75.63
WUau KRR.  
9月4日
{|$kI`h,3-  
840.0
.5>]DZn6  
478.83
;9#%E  
134.45
ajG_t  
89.62
7Ou]!AOhG  
9月5日
N,8.W"fV  
650.37
nm_taER  
357.70
b%x=7SMXO  
95.74
N/#x  
71.42
F( /Ka@  
9月6日
rmC7!^/  
620.49
N_FjEZpX  
341.27
gw">xt5  
89.61
RZVZ#q(DU  
65.24
Z;tWV%F5  
9月7日
0k_3]Li=(  
679.64
BW3Q03SW6  
384.19
j,9/eZRZ  
98.82
={]POL\ A  
67.33
{: \LFB_  
9月8日
}}rp/16  
845.89
,_<|e\>~  
524.45
/C <p^#g9.  
137.44
<dVJV?i;  
88.45
\hEIQjfi  
9月9日
m fffOG  
812.57
MZWv#;.]  
479.42
=[Z3]#h  
108.87
Hr7pcz/#l  
75.57
9%"\s2T  
9月10日
a({N}ZDo  
889.82
@[f$MRp\  
503.40
L8Z@Dk7Y  
151.02
;kR=vv  
94.76
N 6\Ey{  
9月11日
}s6Veosl  
703.27
G+k wG)K  
392.21
]$s b<o .a  
93.99
D:z_FNN  
65.54
0L,!o[L*  
9月12日
5~im.XfiVx  
587.34
dD ~H ft  
300.62
Q 8;JvCz   
85.00
>msQ@Ch  
69.42
utl-#Wwt/  
9月13日
Qnt9x,1m_  
634.68
=YfzB!ld  
345.91
~3Zz.!F  
100.32
T}29(xz-(h  
75.67
mpVD;)?JmM  
9月14日
B9KBq $e  
579.79
 #n15_cd  
300.56
P/^@t+KC  
92.47
^6F, lS_t  
70.74
.X"&k O>G  
9月15日
E?bv<L,"  
678.89
a#[gNT~[  
377.74
yGrnzB6|  
101.86
v&7<f$5  
73.50
7ncR2-{g  
,Shzew+  
  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。 W/WP }QM  
4 主要运行费用分析 1OMaY5F  
  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。 4g}r+!T  
I@O9bxR?  
  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。 FwHqID_!:l  
S?a4 IK  
  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。 cXf/  
dn?'06TD  
  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。 p1i}fGS  
1q5S"=+W[  
  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。  iycceZ  
5 结论 O'#;Ge/,  
  ①当进水水质超过设计指标时,一般难达到排放标准。 9m v0}I  
~UQ<8`@a  
  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。 AFvv+ ss  
|wQ3+WN|  
  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。 9,\AAISi  
tQUKw@@Q  
  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。 `_ M+=*}  
T\6,@7  
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