水解与接触氧化工艺处理印染废水

水解与接触氧化工艺处理印染废水
广州市某印染厂是一家棉布印染、整理企业, 染色所用染料关键是硫化染料, 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
CODCr(mg /L) BOD5(mg/
L)
pH 色度(倍) 温度(℃)SS(mg/L)
600～
1200
160～300 ＞13 400～600 45～55 300～600 工程采取水解酸化、接触氧化工艺, 目是经过废水水解酸化反应, 把难降解高分子物质转化为较小分子, 从而改善废水可生化性, 为接触氧化发明条件［2］。

1 处理步骤与设计参数
设计进水参数与排放标准如表2、 3 所表示。

表2 设计进水指标
CODCr(mg /L) BOD5(mg/
L)
pH 温度(℃)色度(倍) SS(mg/L)
800 200 ＞13 45～55 500 450
表3 广州地域排放标准
CODCr(mg/L
)
BOD5(mg/L) pH 色度(倍) SS(mg/L)
80 30 6～9 40 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, 关键是去除部分大杂物。

在池前段开始加酸, 经过搅拌机搅动使酸碱充足反应。

沉砂池内不设曝气管, 格栅人工清渣。

②调整池
在调整池入口处设置pH监测仪。

在工程设计时, 尤其增加了调整池调整时间, 废水在调整池停留时间为8 h。

调整池内设置穿孔曝气管曝气, 曝气关键用途是脱硫和使酸碱反应更充足, 以确保进入水解酸化池废水pH值在7～10之间。

废水在进入水解酸化池之前关键经过降温装置使温度降到40 ℃以下, 以确保微生物正常代谢。

③水解酸化池
设计水解酸化池与通常水解酸化池有不一样之处: 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接触面积, 达成增加泥水接触时间目; b.模仿UASB工艺, 采取虹吸脉冲布水方法, 使布水均匀; c.控制每次脉冲时间在5～7min, 经过脉冲布水, 能够造成猛烈搅动, 激起池底沉积污泥, 又一次加强泥水之间接触; d.依据实际经验确定污水在池中停留时间, 而不是单纯采取通常容积负荷来设计池容。

④接触氧化池
设计接触氧化池有以下特点: a.采取组合填料。

b.采取微孔曝气器布气, 提升氧利用效率。

工艺采取气水比为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, 目是沉淀一部分污泥和脱落膜, 并回流至水解池, 使最终进入斜管沉淀池中泥量有所降低, 继而降低沉淀池中药剂用量。

同时, 回流到水解酸化池污泥因为有比较长
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
6月15日开始调试, 根据设计处理水量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, 因为废水可生化性差, 通常采取投加营养料提升BOD与COD比值来提升废水可生化性, 培养、驯化微生物对废水适应性。

投加养料有面粉、糖、尿素、磷。

对于水解酸化池, 调试初始阶段控制BOD/COD＞0.3, 控制天天进水量在设计流量10%～15%。

7 d后, 开始加大处理量, 同时监测水解池中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, 它们数量多且比较活跃。

运行正常后, 处理水pH值改变显著且比较稳定, COD去除率通常在40%左右, 色度也有显著改变。

当然, 投加养料不能中止, 不然处理效果将变差。

水解酸化后处理水进入接触氧化池中进行曝气, 调试阶段采取投加糖等养料方法来增强处理效果, 促进生物膜生长, 并控制溶解氧在2～4 mg/L。

刚开始运行时, 池内有大量泡沫, 说明表面活性剂还大量存在, 运行正常后(通常需要30 d左右), 泡沫消失。

由此能够看出, 难处理表面活性剂ABS经过水解酸化处理后, 分子结构发生了改变。

采泥样镜检能够看到丰富钟虫以及轮虫、线虫, 其她原生动物也较多。

在接触氧化池内, CODCr、色度得到显著去除, 运行近3个月时CODCr监测结果如表4所表示。

表4 各单元出水CODCr监测结果mg/L
日期原水水解池出水接触氧化池沉淀池出水
通常情况下, 接触氧化池出水CODCr和SS还比较高, 在进入斜管沉淀池时要投加PAC
和PHP, 投加量可依据经验或做小试确定。

当水质改变较大时, 要加大PAC和PHP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深入去除色度。

因为沉淀池采取斜管, 表面负荷较小, 但出水中SS通常能达标。

沉淀池中污泥排入污泥浓缩池中浓缩, 再经板框压滤机脱水。

4 关键运行费用分析
运行费用由以下多个方面组成: 投酸费用, 泵、鼓风机、以及其她机械设备运行费用, 药剂费用, 养料费, 人工费用等。

①投酸费用: 因为该厂为新建厂, 生产工艺中无碱回收系统, 故天天中和用酸量较大, 快要2 kg/m3, 硫酸按450元/t计算, 投酸成本为4500 元/d。

②电费: 通常情况下, 运行两台鼓风机, 每台功率为55kW; 天天运行两台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: 天天用去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, 天天投加养料费用也不少于800 元/d。

经初步估算, 该厂废水处理费用最少在2.26元/t以上。

估量碱回收开展起来后, 运行费用会有所降低, 但也在1.4元/t以上。

5 结论
①当进水水质超出设计指标时, 通常难达成排放标准。

②即使运转正常时, 合适投加养料是必需, 不然处理效果将变差。

③整个运行系统中, 处理效果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, 尤其对于难生化处理浆料、染料, 是一个行之有效工艺。