【污水處理】水解與接觸氧化工藝處理印染廢水
創(chuàng)飛格環(huán)保：廣州市某印染廠是一家棉布印染、整理企業(yè)，染色所用的染料主要是硫化染料，上染率不高，廢水中殘留染料多，顏色深；使用ABS作為表面活性劑，對微生物有抑制作用［1］；所用漿料為PVA,生化性差。廢水水質(zhì)如表1：
|
CODCr(mg/L) |
BOD5(mg/L) |
pH |
色度(倍) |
溫度(℃) |
SS(mg/L) |
|
600～1200 |
160～300 |
＞13 |
400～600 |
45～55 |
300～600 |
工程采用水解酸化、接觸氧化的工藝，目的是通過廢水的水解酸化反應(yīng)，把難降解的高分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為較小的分子，從而改善廢水的可生化性，為接觸氧化創(chuàng)造條件［2］。
1 處理流程與設(shè)計(jì)參數(shù)
設(shè)計(jì)進(jìn)水參數(shù)與排放標(biāo)準(zhǔn)如表2、3 所示。
|
CODCr(mg/L) |
BOD5(mg/L) |
pH |
溫度(℃) |
色度(倍) |
SS(mg/L) |
|
800 |
200 |
＞13 |
45～55 |
500 |
450 |
|
CODCr(mg/L) |
BOD5(mg/L) |
pH |
色度(倍) |
SS(mg/L) |
|
80 |
30 |
6～9 |
40 |
70 |
2 工藝介紹
沉砂池設(shè)計(jì)停留時間為15 min。在沉砂池中部設(shè)置格柵，主要是去除一些大的雜物。在池的前段開始加酸，通過攪拌機(jī)攪動使酸堿充分反應(yīng)。沉砂池內(nèi)不設(shè)曝氣管，格柵人工清渣。
?、谡{(diào)節(jié)池
在調(diào)節(jié)池的入口處設(shè)置pH監(jiān)測儀。在工程設(shè)計(jì)時，特別增加了調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)時間，廢水在調(diào)節(jié)池的停留時間為8 h。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置穿孔曝氣管曝氣，曝氣的主要用途是脫硫和使酸堿反應(yīng)更充分，以保證進(jìn)入水解酸化池廢水的pH值在7～10之間。廢水在進(jìn)入水解酸化池之前主要通過降溫裝置使溫度降到40 ℃以下，以保證微生物的正常代謝。
?、芙佑|氧化池
設(shè)計(jì)的接觸氧化池有以下特點(diǎn)：a.采用組合填料。b.采用微孔曝氣器布?xì)?，提高氧的利用效率。工藝采用的氣水比?5∶1，設(shè)置4臺SSR型鼓風(fēng)機(jī)，平時2用2備，特殊情況下3用1備，空氣流量為40m3/min。在運(yùn)行過程中，控制水中溶解氧在2～4mg/L。c.在接觸氧化池末段設(shè)置中間沉淀池，目的是沉淀一部分污泥和脫落的膜，并回流至水解池，使最終進(jìn)入斜管沉淀池中的泥量有所減少，繼而減少沉淀池中藥劑的用量。同時，回流到水解酸化池的污泥由于有比較長的停留時間，大部分能夠得到消化［2］。d.設(shè)計(jì)水力停留時間為8 h。
3 行過程與結(jié)果
2000年6月15日開始調(diào)試，按照設(shè)計(jì)處理水量的20%左右投加污泥于水解酸化池與接觸氧化池中。調(diào)試運(yùn)行階段，由于廢水可生化性差，一般采用投加營養(yǎng)料提高BOD與COD的比值來提高廢水的可生化性，培養(yǎng)、馴化微生物對廢水的適應(yīng)性。投加的養(yǎng)料有面粉、糖、尿素、磷。
對于水解酸化池，調(diào)試初始階段控制BOD/COD＞0.3，控制每天的進(jìn)水量在設(shè)計(jì)流量的10%～15%。7 d后，開始加大處理量，同時監(jiān)測水解池中的pH與CODCr。運(yùn)行一段時間后，填料上長有生物膜，水解酸化池中存在指示性微生物，這種微生物呈桿狀，當(dāng)水解酸化池中處理效果好時，它們的數(shù)量多且比較活躍。運(yùn)行正常后，處理水的pH值變化明顯且比較穩(wěn)定，COD去除率一般在40%左右，色度也有明顯變化。當(dāng)然，投加養(yǎng)料不能中止，否則處理效果將變差。
水解酸化后的處理水進(jìn)入接觸氧化池中進(jìn)行曝氣，調(diào)試階段采用投加糖等養(yǎng)料的方法來增強(qiáng)處理效果，促進(jìn)生物膜的生長，并控制溶解氧在2～4 mg/L。剛開始運(yùn)行時，池內(nèi)有大量的泡沫，說明表面活性劑還大量存在，運(yùn)行正常后(一般需要30 d左右)，泡沫消失。由此可以看出，難處理的表面活性劑ABS經(jīng)過水解酸化處理后，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。采泥樣鏡檢可以看到豐富的鐘蟲以及輪蟲、線蟲，其他的原生動物也較多。在接觸氧化池內(nèi)，CODCr、色度得到明顯的去除，運(yùn)行近3個月時的CODCr監(jiān)測結(jié)果如表4所示。
|
日期 |
原水 |
水解池出水 |
接觸氧化池出水 |
沉淀池出水 |
|
9月1日 |
950.8 |
694.1 |
182.70 |
100.22 |
|
9月2日 |
745.67 |
484.69 |
124.82 |
82.37 |
|
9月3日 |
723.41 |
450.38 |
105.27 |
75.63 |
|
9月4日 |
840.0 |
478.83 |
134.45 |
89.62 |
|
9月5日 |
650.37 |
357.70 |
95.74 |
71.42 |
|
9月6日 |
620.49 |
341.27 |
89.61 |
65.24 |
|
9月7日 |
679.64 |
384.19 |
98.82 |
67.33 |
|
9月8日 |
845.89 |
524.45 |
137.44 |
88.45 |
|
9月9日 |
812.57 |
479.42 |
108.87 |
75.57 |
|
9月10日 |
889.82 |
503.40 |
151.02 |
94.76 |
|
9月11日 |
703.27 |
392.21 |
93.99 |
65.54 |
|
9月12日 |
587.34 |
300.62 |
85.00 |
69.42 |
|
9月13日 |
634.68 |
345.91 |
100.32 |
75.67 |
|
9月14日 |
579.79 |
300.56 |
92.47 |
70.74 |
|
9月15日 |
678.89 |
377.74 |
101.86 |
73.50 |
一般情況下，接觸氧化池的出水CODCr和SS還比較高，在進(jìn)入斜管沉淀池時要投加PAC和PHP，投加量可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或做小試確定。當(dāng)水質(zhì)變化較大時，要加大PAC和PHP的投加量。沉淀池出水色度有時偏高，還要在脫色池中投加漂白水進(jìn)一步去除色度。因?yàn)槌恋沓夭捎眯惫?，表面?fù)荷較小，但出水中SS一般能達(dá)標(biāo)。沉淀池中的污泥排入污泥濃縮池中濃縮，再經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水。
4 主要運(yùn)行費(fèi)用分析
?、偻端豳M(fèi)用：由于該廠為新建廠，生產(chǎn)工藝中無堿回收系統(tǒng)，故每天的中和用酸量較大，將近2 kg/m3，硫酸按450元/t計(jì)算，投酸的成本為4500 元/d。
②電費(fèi)：一般情況下，運(yùn)行兩臺鼓風(fēng)機(jī)，每臺功率為55kW；每天運(yùn)行兩臺7.5kW水泵，總功率為125kW。按實(shí)際運(yùn)行功率100 kW計(jì)算，用電量為2400 kW/d，則電費(fèi)為2400 元/d。
?、鬯巹┵M(fèi)、養(yǎng)料費(fèi)：每天用去1.5t PAC、0.5t PHP，按平均價1800元/t計(jì)算，則藥劑費(fèi)用為3600 元/d；實(shí)際運(yùn)行時，每天投加的養(yǎng)料費(fèi)用也不少于800 元/d。
經(jīng)初步估算，該廠的廢水處理費(fèi)用至少在2.26元/t以上。估計(jì)堿回收開展起來后，運(yùn)行費(fèi)用會有所降低，但也在1.4元/t以上。
5 結(jié)論
?、诩词惯\(yùn)轉(zhuǎn)正常時，適當(dāng)?shù)耐都羽B(yǎng)料是必須的，否則處理效果將變差。
?、壅麄€運(yùn)行系統(tǒng)中，處理效果的好壞關(guān)鍵在于水解酸化工藝是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
?、苣な剿馑峄?、接觸氧化法處理印染廢水，特別對于難生化處理的漿料、染料，是一種行之有效的工藝。
