F工艺处理超高浓度印染废水工程实例_强化混凝
更新时间：2015-03-12 15:50
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摘要：针对印染废水水量大、COD 高，色度高并含有毒物质等特点，采用UBF生物接触氧化强化混凝沉淀纤维束砂过滤工艺对高浓度印染废水进行处理,运行结果表明：在进水CODcr、BOD 、SS的质量浓度分别为1500mg/L、250mg/L、>800mg/L,色度在1000倍的条件下，最终各项出水指标可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。
关键词：高浓度印染废水,生物接触氧化,强化混凝
前言
印染废水组分复杂，色度高，是当前国内公认的较难处理的工业废水之一。本工程结合印染行业废水处理特点，论述超高浓度印染废水处理。无锡某集团有限公司主要生产纺织品，直接排放势必对环境造成严重污染，采用该方案经处理后的废水可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。现将工程有关的设计和运行情况介绍如下。
1工程概况
无锡某集团有限公司主要生产纺织品。排放量7000m/d，其生产废水主要来源：纱线染色废水、退浆废水、丝光废水、漂白废水及整理废水，另外还有少量的上浆脚水和生活污水。废水水质及排放标准具体见表1
表1废水水质及排放标准
Table1,waterqualityandwastewaterdischargestandards
| pH | 色度 | SS悬浮物 | |||
| 废水水质 | 8～12 | 800～15000mg/l | 150～250mg/l | 800～1000倍 | |
| 排放标准 | 6～9 | ≤50mg/1 | ≤100mg/1 | ≤50 | ≤30 mg/l |
印染废水和整理废水中的污染物质种类、浓度、水量各有差异，其中印染废水、丝光废水以及其它混合杂排水，主要有残留活性染料和少量其他染料及有关助剂等，整理废水为单独排放，以退浆废水为主，其中主要有改性淀粉及PVA浆料，其COD浓度比一般印染废水高，色度也高。结合企业提出的“占地面积省、运行费用低、操作简单”等要求，结合印染废水和整理废水的特点，采用先分质处理再合并处理的工艺流程(如图1)。
图1.污废水处理工艺流程
Figure1.sewageandwastetreatmentprocess
2.1预处理系统
废水进入上流式厌氧复合反应器(UBF)工艺前，设置了预处理系统，包括粗/细格栅、调节池。设置格栅的目的是去除粗大固体杂物，调节池用于调整pH值和整流作用。调节池增加曝气设备，对印染废水进行预曝处理。
2.2上流式厌氧复合反应器(UBF)
UBF反应器是由上流式污泥床(UASB)和厌氧滤器(AF)复合而成，反应器下面是高浓度颗粒污泥组成的污泥床，上部是填料和其表面附着的生物膜组成的滤料层。其特点是积累微生物能力强，中部的填料除降解有机物外还起了截留污泥的功能，反应器的污泥流失少，能始终保持很高的微生物浓度，而且，由于厌氧反应产生的气体从UBF底部上升到气室的过程中所产生的搅动和污泥粘附气体的结果，在污泥床上部可形成一个污泥悬浮层，使泥水混合充分，接触面积大，污泥于反应器中的停留时间一般均在100天以上，在高负荷状态下运行，仍然保持相当高的去除率。
2.3两段式生物接触氧化池
上流式厌氧污泥床(UBF)后设置了两段式生物接触氧化法处理工艺。接触氧化池中的微生物在好氧条件下降解污水中的有机物，从而进一步降低BOD和COD的目的。
2.4强化混凝→沉淀→纤维束砂过滤工艺→消毒
由于印染废水含盐量高，生物接触氧化后直接沉淀出水中仍然含有一定量的有机物，难以达到排放水的水质要求。因此采用了强化混凝沉淀→纤维束砂过滤工艺。强化混凝工艺中，采用的絮凝剂为PAC。
2.5污泥处理系统
采用辐流式浓缩池，并引进日本的高温高压减分子化的处理技术，对浓缩后的印染污泥实施200℃的高温、18个大气压力的减分子无害化处理，使印染污泥变成有机污泥。
2.6臭气处理
生物除臭装置是对硫化氢成分为主要的各种有机废气进行处理，与印染污水同样，对各种有机废气所含有的pH值，在处理工艺上进行分别处理原则。采用回流污泥中的好氧性生物菌种，实施循环喷淋对载体进行固定及生栖→生物挂膜，它以硫化氢成分为营养物作为吸收，使其自身增值，通过适时适量的喷淋得以自行达到剥离程度。
3主要工艺设计参数及设备
(1)调节池：地上式，钢混结构，印染废水与生活污水部分调节池尺寸25m×21m×4.5m;整理废水部分调节池尺寸25m×12m×3m。池底均布设穿孔预曝气装置对印染废水进行预曝处理。
(2)UBF厌氧池：UBF单个反应器投加80m。污泥投加后加入清水静置3d,然后采用间歇进水。UBF反应器设计进水COD浓度取为10000mL/g，进水流量维持在设计流量50m/h,主要是为了将絮状和细小的分散污泥洗出,有利于后期颗粒污泥的培养,整个调试中采用逐步缓慢增加进水浓度的方式提高容积负荷。设计有机容积负荷率3kgCOD/(md)，则UBF反应器有效容积为：V=(10000×1.2)/3000=4L。UBF反应器做成圆柱形，由于有机废水浓度高，UBF应采用高的高径比。高取0.8m，高径比取10，UBF反应器直径为0.08m，UBF反应器制成尺寸为：Φ0.08×0.8m。
(3)两段式生物接触氧化池：第一段尺寸12m×12m×5m，HRT为6h，有效容积420m，容积负荷1.5kgBOD/(md)。第二段尺寸12m×4m×5m，HRT为4h，有效容积140m，容积负荷0.5kgBOD/(md)。
(4)强化混凝池：尺寸为6.2m×5m×3m，有效容积58.34m。沿絮凝池长度方向用隔墙分成三段，首段采用峰对峰，中段采用两峰相齐，末段采用平行直板，折板长度和宽度各段分别采用2.0m×0.4m，2.0m×0.4m，1.5m×0.6m。表面负荷9.41m/m.h。
(5)沉淀池：尺寸为6m×5m×4.7m，沉淀池总高度4.7m，总HRT27min，表面负荷9.72m/m.h，后端选用采用斜管沉淀池。
(6)纤维束砂滤池：两个滤池串联,前者为砂滤池,砂滤池尺寸为6m×7.5m×2.95m，表面负荷6.48m/m.h。后者纤维束滤池尺寸为6m×5m×3.15m，表面负荷9.72m/m.h。
(7)消毒池：HRT1.5h，容积187.5m，池长30m，消毒池采用3廊道，消毒接触池长10m，池高2.8m，表面负荷1.67m/m.h。消毒剂投加量2mg/L，每日投加量6kg/d。
(8)辐流式浓缩池、贮泥池：辐流式浓缩池尺寸为D=12.5m，h=3.69m，沉淀部分有效面积F=120m，浓缩池的容积V=194m，贮泥池尺寸为6m×3m×7.63m。
4调试及运行情况
该工程于2009年竣工，并进行调试，经过两个月的调试，系统运行稳定。工程调试运行正常后对系统出水进行了监测，监测结果见表2。监测结果表明：该工艺处理效果良好，最终出水各项指标均可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。
表2工程验收监测结果
Table2Theresultsofmonitoringprojectacceptance
|
采 样 点 |
CODcr（mg/L） | pH值 | SS（mg/L） | 色度 | ||||
| 印染污水与生活污水 | 整理废水 | 印染污水与生活污水 | 整理废水 | 印染污水与生活污水 | 整理废水 | 印染污水与生活污水 | 整理废水 | |
| 进水 | 800-900 | 15000 | 12 | 7-8 | 800 | 1000 | 1000 | \ |
| UBF | 70-85 | 750 | 6-7 | 7-8 | 280 | 350 | 100 | \ |
| 混合 | 240-255 | 6-7 | 300-310 | 92-83 | ||||
| 生物接触氧化 | 48-51 | 6-7 | 90-92 | 55-77 | ||||
| 强化混凝沉淀 | 50-60 | 6-7 | 26-41 | 28-39 | ||||
| 总去除率 | 99.8% | \ | 98% | 99.1% | ||||
本工程投资约2586.28万元，处理规模7000m3/d。人工费：0.086元/吨污水;药剂费：0.973元/吨污水;电费为：0.722元/吨废水;设备折旧费：0.489元/吨废水;固定资产大修费：0.092元/吨水;日常检修维护费：0.023元/吨废水;摊销费：0.175元/吨废水;管理成本：0.384元/吨废水。运行成本2.944元/吨。
6结论
(1)印染废水与退浆废水都属于难降解有机废水、且色度较高，通过本工程的实际运行证明该印染废水在设计负荷范围内，采用UBF生物接触氧化强化混凝沉淀纤维束砂过滤工艺，所产生的废气经过生物除臭装置进行处理，污泥采用日本的高温高压减分子化技术进行处理，综合效果良好。各单元处理构筑物对各污染物的实际去除率均达到设计要求，最终出水可达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。
(2)本工程预处理调节池集曝气、沉淀为一体，节约占地面积，提高工艺效率;另外调节池还依据pH检测结果，投加药剂，以控制pH值。厌氧反应器(UBF)工艺对印染废水有很好的处理效果，COD的去除率达到了95%、SS悬浮物去除率达到了65%、色度去除率达到了90%。两段式生物接触氧化法处理工艺在运行中对COD、SS的去除率分别达：80%、70%以上。工艺具有能耗低、剩余污泥量少、出水水质好等优点。强化混凝沉淀→纤维束砂过滤工艺，是处理含有机物和盐类废水成本最低的工艺。
参考文献
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2 朱虹,孙杰,李剑超.印刷废水处理技术.北京:中国纺织出版社,2004.
3 郑晓英,操家顺,王惠民.UBF生物铁反应器处理高浓度印染废水试验研究.河海大学学报(自然科学版),2005,33(1)52-54.
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