_漂染废水处理工艺

LOW CARBON WORLD 2019/3

漂染废水处理工艺

黄

平

（泉州市天龙环境工程有限公司，福建泉州362333）【摘

要】通过水解酸化和接触氧化工艺处漂染工业废水。工程运行结果表明：BOD 5平均478mg/L ，COD Cr 平均2415mg/L 的高浓度难生化漂染

废水，处理后分别降至7.4mg/L 和25.0mg/L ，实现了达标排放，60%污水经沉度处理后回用，实现减量化、资源化。【关键词】漂染；水解酸化反应器；接触氧化反应器；废水处理；MBR ；RO 【中图分类号】X791

【文献标识码】A

【文章编号】2095-2066（2019）03-0005-02

漂染废水具有COD Cr 浓度高、色度大、含盐量高、有机物难

生化降解、水质水量随时间变化较大（废水间歇排放）等特点。

漂染废水成分复杂，其中漂染过程中剩余料是废水的主要污染物质，主要以杂环化合物为主，并带有显色物质。染料分子中含较多能与水分子形反应生成新生物质，如活性染料和中性染料等，染料分子就能全溶于废水中，并且染料的颜色一般随共轭短双键数目、苯环数目以及分子量的增加而加深；不含或少含-SO 3H 、-COOH 、-OH 等亲水基团的染料分子，以疏水悬浮颗粒形成存在于废水中；含少量亲水基团但分子量很大或完全不含水基团的染料分子，在水中常以胶体形式存在。漂染废水中还常有一些染色助剂，起助染或缓染作用。

1废水水质

福建泉州某漂染企业主要从事漂染加工。2016年建厂时同时建设污水处理站，污水最大排放量达到2000t/d ，建污水处站2000t/d ，处理后部分达标外排，部分回用，设计原水水质见表1。

水质排放标准：

根据《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-2012）预处理标准，该污水外排出水水质须达到表2要求，见表2。

回用水水质：

根据《纺织染整工业回用水水质》（FZ/T01107-2011）标准，该污水出水水质须达到表3要求，见表3。

2废水处理工艺

废水的处理工艺流程如图1所示。工艺流程说明：

污水经调节池后由泵提升至气浮池反应池，在泵前投加

混凝剂通过泵的叶轮搅拌混合后进入反应池反应生产大的矾花，经絮凝反应后水流入气浮池的接触池，在此室由释放器带入大量微气泡，使气泡和絮体反就应粘附，絮体的比重发生变化，在气浮池分离区内上浮。水面上的浮渣经刮渣机刮除，清水从池底部排出。一部分清水经溶气水泵加压后泵入溶气罐，与此同时，压缩空气同时向溶气罐进气，在罐内合水到到过饱和溶氧，过饱和溶氧的水能过释放器进入接触室。来自溶气罐的溶气水进入释放器后，经过反复的收缩、扩散、撞击、返流、挤压、辐射和漩涡等流态，使溶解于水中的空气在出流孔立即形成密集小气泡核心，进入导流管时，就形成粒度为50μm 左右的气泡，稳定地进入气浮池。由于溶气水在释放器中仅停留0.01s ，就使压力降低95％，并创造了上述的良好条件。气浮池出水自流进入水解酸化池，本池是利用异养型兼性微生物进行以厌氧生物处理为主的构筑物，功能是水中的兼性厌氧菌可分解好氧菌难以降解去除水中大分子有机物氧化，可提高其可生化性，为好氧生化创造有利条件。厌氧池中设置立体弹性填料，作为细菌载体，比表面积大、附着微生物量多，从而可增加其处理能力。污水经厌氧池后自流进入经一级生物接触氧化池处理后进入二级生物接触氧化池进行二级生化处理，去除水中的有机物，二级生物接触氧化池出水进入二级生物接触氧化池出水进入MBR 池，MBR 生化池进一步去除有机物，MBR 膜进行泥水分离，污泥回流至氧化池，定期排放剩余污泥。经MBR 处理后的废水经中间水箱用泵提升进入保安过滤器后，避免了中间水箱中滋生的细菌以及前面未能完全滤除的悬浮物质进入反渗透膜系统，废水经过保安过滤器后，用高压泵提升进入RO 系统。RO 系统产水回用至生产线，浓水达标排放至市政管网。气浮池、MBR 池的污泥用污泥泵提送

水量（m 3/d ）

pH 色度COD SS 氨氮

BOD 生产废水2000

8~9

5002500

600

20

500

污染物

废水来源表1废水水质

pH COD Cr

（mg/L ）

BOD 5（mg/L ）

SS （mg/L ）NH 3-N （mg/L ）

6～9

≤200

≤50

≤100

≤20

表2废水排放标准

图１

序号

项目

限值

1pH

6.5~8.52化学需氧量（COD ）/（mg/L ）≤

503悬浮物/（mg/L ）≤304透明度/cm ≥305色度（稀释倍数）≤256铁/（mg/L ）≤0.37锰/（mg/L ）≤0.28总硬度/（mg/L ）≤4509

电导率/μs/cm ≤

2500

表3

节能环保

5

DOI:10.16844/10-1007/tk.2019.03.003

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至本池，污泥在污泥池内进行浓缩，上清液回流至调节池进行再处理。污泥用螺杆泵打入板框压滤机压滤，压滤液返回调节池再处理，压滤后的污泥外运垃圾填埋场填埋。

3设计要点

3.1水解酸化反应器

水酸反应器处理是指在无氧的条件下，借助于兼性菌的作用来净化废水的方法。

（1）水解阶段将复杂的非溶解性的有机物在产酸细菌保外水解酶的作用下被转化为简单的溶解性单体或二聚体，这些小分子的有机物能够溶水并透过细胞膜为细菌分解。

（2）发酵产酸阶段是有机物既作为电子受体也是电子供体的生物降解阶段。主要反应式如下：

C6H12O6+4H2O+2NAD+→2CH3COO-+2HCO-+2NADH+ 2H2+6H+

C6H12O6+2NADH→2CH3CH2COO-+2H2O+2NAD+

C6H12O6+2H2O→2CH3CH2CH2COO-+2HCO3-+2H2+3H+

C6H12O6+2H2O+2NADH→2CH3CH2COH+2HCO3-+2NAD++2H2 C6H12O6→2CH3CHOHCOO-+2H+

（3）产酸产乙酸阶段是将产酸发酵阶段含有两个以上的C原子以上的有机酸（除乙酸）和转化为乙酸、氢气、二氧化碳，并产生新的细胞物质的过程。反应式如下：

CH3CH2OH+H2O→CH3COO-+H++2H2

CH3CH2COO-+3H2O→CH3COO-+HCO3-+3H2+H+

CH3CH2CH2COO-+2H2O→2CH3COO-+2H2+H+

CH3CHOHCOO-+2H2O→2CH3COO-+HCO3-+2H2+H+

（4）产甲烷阶段是由严格专性厌氧的产甲烷细菌将乙酸、甲酸、甲醇、甲胺和CO2/H2等转化为CH4和CO2的过程。

主要反应式如下：

CH3COO-+H2O→CH4+HCO3-

HCO3-+4H2+H+→CH4+3H2O

4CH3OH→3CH4+CO2+2H2O

4HCOO-+2H+→CH4+CO2+2HCO3-

厌氧反应分为水解、酸化、酸性衰退、甲烷化四个阶段。在水解阶段，溶于水中的大分子有机物降解为小分子易生物降解的有机物。在酸化阶段，有机物降解和转化为各种有机酸。水解和酸化反应进行很快，难以把它们分开，起作用的主要微生物为水解菌和产酸菌。我们采用的厌氧水解，就是利用厌氧反应的前二段，不进入第三段，称为水解。

水解法具有以下工艺特点：

（1）水解、产酸阶段的产物主要为易降解有机物，有利于后续好氧处理。

（2）水解池可取代初沉池，节约工程投资。

（3）有较好的抗有机负荷冲击能力。

（4）在低温条件下仍有较好的去除效果。

3.2生物接触氧化反应器

生物接触氧化池又称淹没式生物滤池，是目前应用最广、最成熟的一种水处理方法。其特点：

①有机负荷高，水池小，占地面积；②微生物活性高，微孔曝气器安装在填料下，不仅供氧充分，而且对填料起到搅拌作用，加速了填料上生物膜的脱落，使微生物活性提高；③有较多的微生物量，由于填料比表面积大，水中溶氧高，池内单位容积的微生物量高于活性污泥法，因此有较高的容积负荷；④污泥产量少，不会污泥膨胀；⑤出水水质优；⑥填料挂膜简单；

⑦氧传质效果好。

3.3MBR膜技术

近几年来，许多技术应用于污水回用，取得了迅速的发展。其中发展最成功最好的一类是膜技术的应用，包括MBR 和反渗透等，采用膜技术其优点是出水水质较好，可以达到较高的排放要求，但也存在膜浓缩液的处理和处置问题。

其中微滤（MF）孔径范围一般为0.1μm~75μm，超滤（UF）筛分孔径为1nm~70μm，均不能截留渗滤液中所含盐分，只能用来将微生物菌体、沉淀物从污水中分离出来，压力量在0.2~7bar之间。近年来微滤和超滤与好氧生物工艺处理组合应用，即所谓膜生物反应器（MBR）技术，显示出明显的技术经济优势。

3.4反渗透的机理和特点

反渗透膜分离技术就是利用反渗透原理分离溶质和溶剂的方法。反渗透的原理：将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂就会向稀溶液流动，即发生反渗透。

目前反渗透的应用非常广泛，已经成功应用于海水淡化领域、市政公司领域、工业用水领域、节能减排及环保领域、特种分离领域等。具有以下特点：

①过程无相变，节约能耗，洁净且友好；②能去除菌类、有机物、胶体及溶于水的各种杂质，获得高纯度水；③操作简单，自动化程度高；④结构紧凑，占地面积小；⑤适合建立大、中、小型装置；⑥可连续供水或间断供水。原水为印染废水，采用MBR系统结合反渗透系统进行深度处理。

4运行结果

经半年调试，各项指标均达到设计要求，废水工程运行结果见表4（5d平均值）。

5效益分析

5.1项目投资

项目总投资686.26万元，其中基建投资费用262.19万元，设备投资费用424.07万元。

5.2运行费用

项目投产后，每日平均处理水量1900m3，运行费用6650元/d，每天运行费为：药剂费1900元，电费2100元，人工800元，膜折旧费用1850元。回用水处理成本为3.5元/t。

5.3项目效益

本项目投入运行后，每天少排放CODcr4.84t，BOD50.96t，废水1200t，具有显著的社会效益。

6结论

总的来说，漂染废水含色度高，高有机污染，污水经水解酸反应器、接触氧化、MBR反应、RO反应器处理后系统COD 总去除率为99.9%，BOD去除率为99.0%。经半年运行污水处理能稳定达标，回用水稳定回用。

收稿日期：2019-2-21

作者简介：黄平（1978-），男，工程师，本科，主要从事环境工程设计工作。

表4

pH COD cr（mg/L）SS（mg/L）透明度色度总硬度电导率进水 5.5~6.54215685105003503500出水 6.825.00.560100.220

去除率99.7%91.84%92%99.95%99%标准 6.5~8.5≤50≤3030≥≤25≤450≤2500项目

节能环保6