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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 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: Z7_ zMM  
表1 废水水质
7hi"6,  
CODCr(mg/L)
B"v.* %"&/  
BOD5(mg/L)
qR8u$2}NY  
pH
]Lm9^q14m  
色度(倍)
:OkT? (i  
温度(℃)
svuq gSn  
SS(mg/L)
r} P<iX   
600~1200
z9p05NFH  
160~300
m1IKVa7-\}  
>13
}->.k/vc  
400~600
eh,~F   
45~55
cwuO[^S}  
300~600
uU> wg*m  
  工程采用水解酸化、接触氧化的工艺,目的是通过废水的水解酸化反应,把难降解的高分子物质转化为较小的分子,从而改善废水的可生化性,为接触氧化创造条件[2]。 xy<`#   
1 处理流程与设计参数
o d7]tOK9  
  设计进水参数与排放标准如表2、3 所示。 p)=~% 7DV  
表2 设计的进水指标
"iM~Hy  
CODCr(mg/L)
{0@& OO:w  
BOD5(mg/L)
WA$>pG5s  
pH
+'G 0{;b  
温度(℃)
,=~z6[  
色度(倍)
~RBrSu)  
SS(mg/L)
o3Vn<Z$/Cl  
800
QJW`}`R  
200
a{!r`>I\f  
>13
d"U(`E=H9  
45~55
#Rew [\$  
500
xAwf49N~  
450
nPkZHIxuD  
  Fvxu >BK  
表3 广州地区的排放标准
|c2v%'J2G  
CODCr(mg/L)
*OdX u&5  
BOD5(mg/L)
`BnP[jF  
pH
Y'Z+, CNf  
色度(倍)
-)<m  S  
SS(mg/L)
'5};M)w  
80
~F#A Pt  
30
9b6!CNe!  
6~9
[U_[</L7  
40
E '%lxr  
70
64D%_8#m  
2 工艺介绍 Q[s 2}Z!N;  
  ①沉砂池 _ K/swT{f  
/R%^rz'w  
m1e b8yX  
  沉砂池设计停留时间为15 min。在沉砂池中部设置格栅,主要是去除一些大的杂物。在池的前段开始加酸,通过搅拌机搅动使酸碱充分反应。沉砂池内不设曝气管,格栅人工清渣。 p`GWhI?  
8D2yR#3  
  ②调节池 RqGVp?   
Ofm5[q=  
  在调节池的入口处设置pH监测仪。在工程设计时,特别增加了调节池的调节时间,废水在调节池的停留时间为8 h。调节池内设置穿孔曝气管曝气,曝气的主要用途是脱硫和使酸碱反应更充分,以保证进入水解酸化池废水的pH值在7~10之间。废水在进入水解酸化池之前主要通过降温装置使温度降到40 ℃以下,以保证微生物的正常代谢。 _[1^s$  
jm> U6  
  ③水解酸化池 o P aZ  
RH=$h! 5  
  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。 eKJ:?Lxv;  
\=8=wQv  
  ④接触氧化池
n7+aM@G  
Q,n4i@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。 =Pj@g/25u  
m8u =u4z("  
  ⑤斜管沉淀池 Lb^(E-  
'5V^}/  
  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。 W8x[3,gT  
3 行过程与结果 O!yakU+  
  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。 FXeV6zfrE  
  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。 ^IYJEqK  
(GnVwJ<v9V  
  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。 rv `2*B  
表4 各单元出水CODCr的监测结果  mg/L
q%DVDq( z  
日期
{zY`h6d  
原水
y{YXf! AS  
水解池出水
nZ&T8@m  
接触氧化池出水
W^003*m~~K  
沉淀池出水
lt{lH at1  
9月1日
P8"6"}B;T  
950.8
]cn/(U`  
694.1
f3/SO+Me}  
182.70
N[0 xqQ  
100.22
\m(ymp<c`  
9月2日
<\E"clZI  
745.67
w 9G_>+?E  
484.69
4kWg>F3  
124.82
0q:(-z\S4  
82.37
b^uP^](J  
9月3日
6.7`0v?,n  
723.41
\K u9"x  
450.38
@o}1n?w  
105.27
c+@d'yR  
75.63
a9yIV5_N  
9月4日
*\=2KIF'  
840.0
T^/Gj|N*  
478.83
LVPt*S=/  
134.45
[<#<:h &\  
89.62
^4u3Q  
9月5日
c[wQJc  
650.37
AJ;u&&c4C\  
357.70
jjS{q ,bo  
95.74
E1Ru)k{B  
71.42
{V]Qwz)1  
9月6日
nZ`2Z7!  
620.49
1jUhG2y  
341.27
D&z'tf5  
89.61
X]JpS  
65.24
| Q1ub S  
9月7日
.gM>FUH3L  
679.64
O, ``\(P  
384.19
<iXS0k  
98.82
;G4HMtL  
67.33
7'{Yz  
9月8日
P[#W Hbn  
845.89
k[r./xEv+t  
524.45
So)KI_M  
137.44
w371.84  
88.45
ir@N >_  
9月9日
S,"ChR  
812.57
F;MT4*4  
479.42
(!>g8=`"  
108.87
, R.+-X  
75.57
od5w9E.  
9月10日
S!I <m&Cgc  
889.82
$MJDB  
503.40
!iitx U  
151.02
zIYr0k*%  
94.76
E'BH7JV  
9月11日
9}qfdbI  
703.27
w`#0 Y9O  
392.21
i8[Y{a *  
93.99
KlqJ EtO_  
65.54
% qjyk=z+Z  
9月12日
q;a*gqt   
587.34
HxqV[|}0u  
300.62
O<d?'{  
85.00
/'=^^%&:B  
69.42
>5vl{{,$K  
9月13日
K\E]X\:  
634.68
f, j(uP  
345.91
i~s9Ot  
100.32
SU}oKii /  
75.67
TN@JPoH  
9月14日
,~?A. 5  
579.79
CJtjn  
300.56
M"l rwun^  
92.47
0uJzff!|  
70.74
o@`E.4   
9月15日
eh/OCzWH  
678.89
QuRg(K%:  
377.74
:.<TWBoV  
101.86
Ns= b&Uyc  
73.50
i/Lq2n3 )  
5@A=, GPUn  
  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。 CvWEXY_P2  
4 主要运行费用分析 ?JTyNg4<  
  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。 xxcDd_z  
$uB(@Ft.  
  ①投酸费用:由于该厂为新建厂,生产工艺中无碱回收系统,故每天的中和用酸量较大,将近2 kg/m3,硫酸按450元/t计算,投酸的成本为4500 元/d。 JP*mQzZL  
(w B[ ]O$@  
  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。 `b'J*4|oGo  
# h|< >  
  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。 3g:+p  
*tPY  
  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。 pT$AdvI]  
5 结论 ' q S!n  
  ①当进水水质超过设计指标时,一般难达到排放标准。 u Aa>6R  
)E2Lf ]  
  ②即使运转正常时,适当的投加养料是必须的,否则处理效果将变差。 jzMGRN/67  
@$G K<jl  
  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。 !W^II>Y  
YaNVpLA  
  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。 r'?&VS-Cj  
m#'9)%t!J  
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