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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

}5DyNfZ]+0 CODCr(mg/L)	V-J\!CHX BOD₅(mg/L)	F"a,[i,[W pH	T[ky7\ 色度(倍)	zjVb+Z\n 温度(℃)	J+Y&a&j. SS(mg/L)
7xWX:2l*? 600～1200	bjD0y cB[ 160～300	!~>u\h ＞13	KOwEw~ 400～600	'4N[bRCn 45～55	]lm9D@HMC 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

_(oJ8h( CODCr(mg/L)	Av+R~ &h BOD₅(mg/L)	#!Kg?BR2 pH	mlIc`GSI 温度(℃)	TLO-$>h 色度(倍)	vgsu~(L; SS(mg/L)
~TurYvf 800	wGb{O 200	qmJFXnf ＞13	!K6:W1 45～55	0'aZ*ozk 500	Rp9uUJ 6o 450

　
表3　广州地区的排放标准

,!u^E\|24 CODCr(mg/L)	Pv Ke\|In( BOD₅(mg/L)	<>2QDI6_ pH	xR;Xx; 色度(倍)	5.5dB2w SS(mg/L)
ou96 P<B 80	pOw4H67 30	NE3G!qxL 6～9	Auv/w}zrr 40	y\)bxmC 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 !A!zG)Ue<

　　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。
BAqu@F\):
　　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

vi lNl\| 日期	nC>#@*+jK 原水	= ng\ 水解池出水	#1m!,tC 接触氧化池出水	hM>xe8yE 沉淀池出水
=PO/Q\|-v? 9月1日	}8x[ 950.8	`b t]v$ 694.1	s,` n=# 182.70	~ RTjcE 100.22
[nG/>Z]W 9月2日	W>1\f0' 745.67	mv30xcc 484.69	dcXtT3,kpX 124.82	C'zMOR6c 82.37
pRt )B`# 9月3日	E}"&?oY 723.41	FK mFjqY 450.38	M_*w)< 105.27	nz>A\H 75.63
* z{D}L-& 9月4日	a IqNNR 840.0	m=y6E, _ 478.83	kW-5H;> 134.45	QP\vN\|r 89.62
qTffh{q V 9月5日	1J<-P9 vk+ 650.37	BE3~f6 ` 357.70	q*'hSt@+D 95.74	6j` waK 71.42
*>\RGL;]8 9月6日	DG&Me 620.49	RNi&OG( 341.27	kWoy%?\|RRa 89.61	kg !@i7 65.24
i]1[eGF 9月7日	px-*uh< 679.64	: uI}"Bp 384.19	Y-,#3%bT;; 98.82	hcN$p2- 67.33
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7p~@S4 9月10日	: ;d&m 889.82	4uTYuaCNs 503.40	XKR?vr7A2 151.02	g/Qr]:; 94.76
3z5,4ps 9月11日	DVCc^5# 703.27	S:oZ& 392.21	fEgZ/p!g 93.99	);$~/H4 65.54
l~uRZLx 9月12日	F1/f:<} 587.34	d;'@4NX5+ 300.62	(zTr/ 85.00	"e(OO/EZ S 69.42
N5~g:([k 9月13日	8LiRZ" 634.68	RtF_p {s 345.91	D* Vr)J 100.32	u/k#b2BqL 75.67
G\Sd!'?p 9月14日	YDDwvk H 579.79	N\|Rlb5\ 300.56	FUHa"$Bg 92.47	iRPd=) 70.74
v[HxO?x^ 9月15日	) V9$ P) 678.89	hBN!!a\|l 377.74	bt~-=\ 101.86	2Ie50U 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。