作者：邵云海 蔣克彬摘要：對5000 m3/d的印染廢水采用水解酸化與接觸氧化工藝進(jìn)行處理,通過3個(gè)月的調(diào)試與運(yùn)行，掛膜好，處理效果穩(wěn)定，CODCr去除率在80%以上。再通過混凝沉淀，色度和CODCr又有大幅度降低，一般情況下能保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
關(guān)鍵詞：水解酸化 接觸氧化 印染廢水
廣州市新塘鎮(zhèn)新圖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；所用漿料為PVA,生化性差。廢水水質(zhì)如表1。
| 表1 廢水水質(zhì) | |||||
| Cr(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。
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。
| 表2 設(shè)計(jì)的進(jìn)水指標(biāo) | |||||
| Cr(mg/L) | BOD5(mg/L) < | pH | 溫度(℃) | 色度(倍) | SS(mg/L) |
| 800 | 200 | ＞13 | 45～55 | 500 | 450 |
| 表3 廣州地區(qū)的排放標(biāo)準(zhǔn) | ||||
| Cr(mg/L) | BOD5(mg/L) | pH | 色度(倍) | SS(mg/L) |
| 80 | 30 | 6～9 | 40 | 70 |
2 工藝介紹
①沉砂池
沉砂池設(shè)計(jì)停留時(shí)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(dòng)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。
②調(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(shí)，特別增加了調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)時(shí)間，廢水在調(diào)節(jié)池的停留時(shí)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。
③水解酸化池
設(shè)計(jì)的水解酸化池與一般的水解酸化池有不
④接觸氧化池
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)猓岣哐醯睦眯?。工藝采用的氣水比?5∶1，設(shè)置4臺(tái)SSR型鼓風(fēng)機(jī)，平時(shí)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(shí)，回流到水解酸化池的污泥由于有比較長的停留時(shí)間，大部分能夠得到消化［2］。d.設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為8 h。
⑤斜管沉淀池
斜管沉淀池設(shè)計(jì)為兩個(gè)并聯(lián)使用，反應(yīng)區(qū)與沉淀區(qū)設(shè)計(jì)在一起。表面負(fù)荷為1.5m3/(m2·h)，水力停留時(shí)間為2.25 h。廢水在進(jìn)入沉淀池之前已加藥，所加藥劑為PAC和PHP，它能去除相當(dāng)一部分的Cr和色度。特殊情況下，色度如不能達(dá)標(biāo)，則投加漂白水脫色。
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/＞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(shí)監(jiān)測水解池
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(shí)，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(dòng)物也較多。在接觸氧化池內(nèi)，Cr、色度得到明顯的去除，運(yùn)行近3個(gè)月時(shí)的Cr監(jiān)測結(jié)果如表4所示。
| 表4 各單元出水Cr的監(jiān)測結(jié)果 mg/L | ||||
| 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Cr和SS還比較高，在進(jìn)入斜管沉淀池時(shí)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(shí)，要加大PAC和PHP的投加量。沉淀池出水色度有時(shí)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
運(yùn)行費(fèi)用由以下幾個(gè)方面組成：投酸費(fèi)用，泵、鼓風(fēng)機(jī)、以及其他機(jī)械設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，藥劑費(fèi)用，養(yǎng)料費(fèi)，人工費(fèi)用等。
①投酸費(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(tái)鼓風(fēng)機(jī)，每臺(tái)功率為55kW；每天運(yùn)行兩臺(tái)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。
③藥劑費(fèi)、養(yǎng)料費(fèi)：每天用去1.5t PAC、0.5t PHP，按平均價(jià)1800元/t計(jì)算，則藥劑費(fèi)用為3600 元/d；實(shí)際運(yùn)行時(shí)，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(huì)有所降低，但也在1.4元/t以上。
5 結(jié)論
①當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)超過設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，一般難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
②即使運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，適當(dāng)?shù)耐都羽B(yǎng)料是必須的，否則處理效果將變差。
③整個(gè)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。
④ 膜式水解酸化、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。
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