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:
表1 廢水水質(zhì)
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,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 處理流程與設計參數(shù)
設計進水參數(shù)與排放標準如表2、3 所示。
表2 設計的進水指標
CODCr(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)的排放標準
CODCr(mg/L) |
BOD5(mg/L) |
pH |
色度(倍) |
SS(mg/L) |
80 |
30 |
6~9 |
40 |
70 |
2 工藝介紹
沉砂池設計停留時間為15 min。在沉砂池中部設置格柵,主要是去除一些大的雜物。在池的前段開始加酸,通過攪拌機攪動使酸堿充分反應。沉砂池內(nèi)不設曝氣管,格柵人工清渣。
②調(diào)節(jié)池
在調(diào)節(jié)池的入口處設置pH監(jiān)測儀。在工程設計時,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)設置穿孔曝氣管曝氣,曝氣的主要用途是脫硫和使酸堿反應更充分,以保證進入水解酸化池廢水的pH值在7~10之間。廢水在進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
設計的接觸氧化池有以下特點:a.采用組合填料。b.采用微孔曝氣器布氣,提高氧的利用效率。工藝采用的氣水比為25∶1,設置4臺SSR型鼓風機,平時2用2備,特殊情況下3用1備,空氣流量為40m3/min。在運行過程中,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,使比較終進入斜管沉淀池中的泥量有所減【水處理設備】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.設計水力停留時間為8 h。
3 行過程與結(jié)果
2000年6月15日開始調(diào)試,按照設計處理水量的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,控制每天的進水量在設計流量的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入接觸氧化池中進行曝氣,調(diào)試階段采用投加糖等養(yǎng)料的方法來增強處理效果,促進生物膜的生長,并控制溶解氧在2~4 mg/L。剛開始運行時,池內(nèi)有大量的泡沫,說明表面活性劑還大量存在,運行正常后(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,運行近3個月時的CODCr監(jiān)測結(jié)果如表4所示。
表4 各單元出水CODCr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CODCr和SS還比較高,在進入斜管沉淀池時要投加PAC和PHP,投加量可根據(jù)經(jīng)驗或做小試確定。當水質(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一步去除色度。因為沉淀池采用斜管,表面負荷較小,但出水中SS一般能達標。沉淀池中的污泥排入污泥濃縮池中濃縮,再經(jīng)板框壓濾機脫水。
4 主要運行費用分析
、偻端豳M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計算,投酸的成本為4500 元/d。
②電費:一般情況下,運行兩臺鼓風機,每臺功率為55kW;每天運行兩臺7.5kW水泵,總功率為125kW。按實際運行功率100 kW計算,用電量為2400 kW/d,則電費為2400 元/d。
、鬯巹┵M、養(yǎng)料費:每天用去1.5t PAC、0.5t PHP,按平均價1800元/t計算,則藥劑費用為3600 元/d;實際運行時,每天投加的養(yǎng)料費用也不少于800 元/d。
經(jīng)初步估算,該廠的廢水處理費用至少在2.26元/t以上。估計堿回收開展起來后,運行費用會有所降低,但也在1.4元/t以上。
5 結(jié)論
、诩词惯\轉(zhuǎn)正常時,適當?shù)耐都羽B(yǎng)料是必須的,否則處理效果將變差。
、壅麄運行系統(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。
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