混凝沉淀-水解酸化-活性污泥工艺处理印染废水
摘要: 介绍了混凝沉淀- 水解酸化- 活性污泥工艺处理印染废水的工程实例。运行结果表明: 当生产废水的色度为500 ～2 000 倍, pH 值为8 ～12, CODCr 的质量浓度为600 ～800 mg/L 时, 经处理后出水水质达到《广州市污水排放标准》的一级标准。该工艺具有运行成本低、去除率高、运行稳定等优点。
关键词: 印染废水; 混凝沉淀; 水解酸化; 活性污泥
纺织印染行业排出的废水是污染我国水环境的主要污染源之一。印染废水主要由退浆、煮炼、漂白、丝光、染色和印花废水组成, 具有“高浓度、高色度、高pH 值、难降解、多变化”5 大特征。随着现代科技的发展, 印染业使用的材料品种日益增多, 有的以化学原料代替原有的天然原料, 使印染废水处理的难度大大增加, 具体表现在这种废水的可生化性差, 采用传统工艺处理, CODCr 和色度很难达到排放标准。本文介绍采用“混凝沉淀- 水解酸化- 活性污泥工艺”处理印染废水的工程实例。
1 废水水质、水量及排放标准
广州某针织印染有限公司主要从事全棉针织布印染, 在生产过程中有大量废水产生, 废水总排放量为8 000 ～10 000 m3 /d。环保部门要求处理后出水达到《广州市污水排放标准》(DB 4437- 90) 新扩改一级排放标准。设计水量为10 000 m3 /d, 设计废水水质及排放标准见表1。
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2 工艺流程及主要处理单元
2.1 工艺流程
工艺流程见图1。
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2.2 工艺流程说明
来自各生产车间的废水经格栅去除较大颗粒杂质后流入调节池, 均质均量后, 由污水提升泵提升进入污水冷却塔进行降温; 降温后的废水流入混凝反应池, 同时投加混凝剂及助凝剂, 混凝反应后流入平流沉淀池, 沉淀除去大部分的非溶解性污染物。沉淀池出水进入水解酸化池, 水中难降解的有机污染物在厌氧菌和兼性菌的作用下开环断链生成小分子物质, 以利于进一步的处理, 而一部分有机物降解为无机小分子, 水解池出水进入推流式曝气池, 通过曝气充氧, 水中有机物被好氧微生物菌絮凝吸附、氧化、分解, 然后进入二沉池沉淀, 出水达标排放。
平流沉淀池的化学污泥排放到污泥浓缩池A。二沉池的部分污泥回流到推流式曝气池, 剩余污泥排入污泥浓缩池B, 浓缩池B 的部分污泥回流到水解酸化池以补充厌氧微生物。浓缩池B 的剩余污泥与浓缩池A 的污泥经压滤机压成泥饼后, 外运送环卫部门集中处理。污泥浓缩池的上清液及压滤机滤出液回流到调节池继续处理。
2.3 主要处理单元及设备
主要处理单元、设计参数及设备配置见表2。
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3 工程调试、运行
工程于2003 年5 月动工建设, 2003 年12 月土建及设备安装完成, 开始设备调试以及菌种的培养、驯化。为了缩短污泥培养时间, 活性污泥的驯化采用接种培驯法。接种污泥取自广州某城市污水处理厂脱水污泥, 含水率75%左右, 并按比例投加氮源和磷源, 进水流量由小到大逐渐增加, 以便对微生物进行驯化。水解酸化池为折流板式 (ABR) , 具有搅拌作用; 好氧池连续鼓风曝气搅拌。大约经历近4 个月的时间, 水解酸化池内填料上形成黑色生物膜, 好氧池内形成稳定的黄褐色活性污泥絮体。从显微镜观察, 微生物生长稳定, 整个系统进入正常运行状态。在调试过程中, 二沉池污泥大部分回流至水解酸化池。于2004 年5 月初完成培菌驯化和调试。工程运行至今, 多次取样均能稳定达标。2005 年6 月的监测结果见表3。
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4 讨论
① 因为废水中含有大量残余的染料、纤维等杂质, 不宜直接采用生物法处理。先采用化学混凝除去大部分纤维杂质、染料等胶体物质, 降低废水色度及CODCr 值, 从而减少了生物处理阶段的负荷。混凝反应池内设置折流板, 混凝效果好且所需时间短; 无需搅拌, 节省了设备投资及运行费用。 ② 由于该废水的pH 值较高, 适合硫酸亚铁的使用条件, 有利于铁的混凝沉淀。同时, 硫酸亚铁本身呈酸性, 脱色同时降低了废水的pH 值, 起中和作用, 为后续处理节省了加酸的量。另外, 石灰具有助凝作用, 投加硫酸亚铁时, 也投加石灰, 提高了处理效果, 节约了运行成本。
③ 水解酸化池主要是将不易降解的大分子有机物降解为可生化性较好的小分子物质, 提高了好氧池进水的可生化性, 缩短了水力停留时间; 此外, 好氧污泥回流至水解酸化池得到消化处理, 减少了污泥量。水解酸化池采用折流板式(ABR) , 无需搅拌, 并且其内设置填料, 大大增加了污泥浓度, 缩短了水力停留时间, 节约设备投资、运行成本及占地面积。
5 主要技术经济指标
该污水处理站占地2 800 m2, 工程总投资816 万元( 不含征地费) , 处理规模为10 000 m3 /d。耗电费为0.28 元/m3, 药剂费( 不含污泥处理费) 为 0.30 元/m3, 值班人员共12 人, 每班4 人, 直接运行费用为0.69 元/m3。
6 结语
采用混凝沉淀- 水解酸化- 活性污泥工艺处理印染废水, 通过处理单元的合理优化设计, 及选用恰当的混凝剂, 工艺占地面积小, 剩余污泥量少, 处理成本低, 运行稳定, 出水水质良好。
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