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生物铁 - 复合菌处理牛仔布印染废水 聂秋月 谢悦波 宗绪成 河海大学水文水资源学院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 南京 210098 摘要 针对生化池 1 种或几种菌种启动慢、抗冲击负荷能力差和污泥处理效率低的问题, 提出用生物铁法结合生物强 化技术、投加复合优势菌的处理方法, 应用于牛仔布染整废水处理, COD 去除率、脱色率分别达到 96、99, 产泥量 可减少 80以上, 每吨水节约成本 60, 吨水处理费用 1. 6～ 1. 9 元, 无二次污染, 可推广应用。 关键词 生物铁; 复合菌; 印染废水 A STUDY ON THE TREATMENT OF DENIM DYEING WASTEWATER BY BIO-FERRIC -COMPLEX BACTERIA Nie Qiuyue Xie Yuebo Zong Xucheng State Key Laboratory of Hydro -Water Resources and Hydraulic Engineering, College of Hydrology and Water Resources, Hohai University, Nanjing 210098, China Abstract In order to search for effective ways in managing sludge and solving the problems of slow starting process including poor perance of anti -impact when using one or several strains, it is proposed the process of using bio -ferric with complex bacteria and bioaugmention technology . When it was applied to treat denim dyeing wastewater, the removal rate of COD and chroma reached 96 and 99 respectively.While the sludge amount decreased to less than 20 as compared to the er process. Moreover, this technique also offers much lower treatment cost which is about 60 of the previous one and brings no secondary contamination. Keywords bio -ferric;complex bacteria;dyeing wastewater 1 牛仔布染整废水原处理概况 1. 1 印染废水特征 捷德 深圳 纺织厂废水量1 000 m 3 d, 主要来自 染色、浆染 、 烧毛洗涤废水、丝光废水、污泥脱水车间 的废水 ,主要成分为靛蓝粉 含石灰 、染料 、木薯粉 、 NaOH 、 保险粉、 S 2- 、 PVC 、 表面活性剂等 。随生产工艺 的改进 ,从使用靛蓝染料到硫化染料到增色整理, 废 水中的有机物含量不断上升 2000 年前无平滑机工 艺,原水 ρ COD 为1 384 mg L; 2002 年增开平滑机, 原水 ρ COD 为1 964 mg L; 2005 年生产高峰期 ,原水 ρ COD 为2 802 mg L 。 原污水处理工艺如图 1所示。 原工艺处理后出水 ρ COD 为 300～ 500 mg L ,色 度为 350 倍 ～ 400 倍, 未达到 DB44 26 -2001 广东省地 方标准水污染排放限值的一级排放标准。 1. 2 原工艺存在的问题 1 工艺流程长,投加大量铁盐、 铝盐类化学药剂 ; 2 产生高达120 mg L的 H2S 气体, 污染空气, 威 图 1 原污水处理工艺 胁周围居民的身体健康; 3 污泥产量10～ 15 t d , 占处理费用的 30～ 40,泥饼外运填埋 ,造成二次污染 ; 4 处理费用高,原材料费用超过 11 元 t ; 5 废水排放不达标。“物化 生化物化 生 化”交叉处理,影响生化处理效果 , 厌氧池 、 氧化池设 备陈旧 ,不能充分发挥作用 ,原工艺实际是以物化方 法为主的处理工艺。 57 环 境 工 程 2009年 6 月第27 卷第3 期 另外, 改造前生产规模扩大 ,水量加大到1 000～ 1 200 m 3 d , 废水成分更为复杂 , 调节池进水平均 ρ COD 由1 456 mg L升高到2 118 mg L 、平均色度由 1 392倍升高到2 310 倍。 2 处理工艺改造 印染废水处理国内外技术原理差别不大 ,通常是 “厌氧水解 -好氧 -物化”的处理工艺 , 具体方法有 16 余种 [ 1] , 生物铁 [ 2-10] 法为电化学的一种, 是近年来 的新技术 。 固化 本 源 微 生 物 菌 剂 CNM 专 利 公 开 号 CN1928072A 是利用自然中的微生物富集培养 ,形成 包括乳酸菌 、光合菌等 5 大类、100 多种厌氧 、好氧、 兼氧微生物共存的复合微生物菌剂, 在去除水体黑 臭、 难消化底泥方面具有更多的优势 , 江苏泰兴 [ 11] 等 几十个工程已经成功应用 。本工艺确定采用改性生 物铁结 合生物强 化技术改 造原工艺 , 工艺 流程 见图 2。 图 2 改造后污水处理工艺 主要构筑物 1 调节池 利用海水把丝光废水降温后与其他污 染废水一起进入调节池混合均匀后调节废水 pH 值 保持在 9～ 12, 投加本源微生物菌剂 、少量改性生物 铁填料。 2 厌氧池 完全厌氧方式改为兼氧方式, 接种本 源微生物菌活性污泥, 投放微生物需要的营养 、 微量 金属盐,培养驯化池中铁杆菌 、 水解酸化菌、 硫酸盐还 原菌、产甲烷菌等各种菌群 ,作为降解染整废水有机 物的主要微生物 ,在气温高时 1 个月即可启动 。 3 接触氧化池 接种本源微生物菌群和微量金属 盐等闷曝陪养, 1周后投入生产运行。 4 污泥回流 接触氧化池、竖流沉淀池的活性污 泥全部排入污泥浓缩池, 停留浓缩后回流入厌氧池, 待厌氧池内活性污泥层“生长”到最佳高度时 ,排出剩 余污泥可作新厌氧池种泥 ,也可作植物的优良肥料 。 3 处理结果分析 1 厌氧池改造后 COD 平均去除率由 21提高到 50,色度去除率由 33提高到 50,厌氧微生物充 分发挥作用 ,同时减轻后续工艺负荷 。厌氧池改造前 后对比见表 1。 表 1 改造前后调节池和厌氧池 COD、色度去除比较 年份 ρ COD mgL- 1色度 度 调节池厌氧池去除率 调节池厌氧池 去除率 改造前19981 1269991174063514 19991 1681 0541053036032 20001 2241 0601382054534 20011 3849233396554544 20021 9641 586191 45055062 20031 5741 167262 6731 98726 2004071 7511 213312 5662 04720 平均值1456114321139295333 改造后2004082 0561 200422 8121 72639 20052 0821 07249 20072 216920581 80771460 平均值2 1181 064502 3101 22050 2 厌氧池镜检,生物铁污泥菌胶团以铁絮体为核 心,紧密的连接成一个整体 , 见图 3; 氧化池镜检, 污 泥颗粒表面和周围存在大量的原生 、 后生动物, 附着 生长着大量钟虫 、等枝虫 、轮虫 、少量草履虫 ,并不停 吞食细菌和固体颗粒 ,生物活动活跃 ,见图 4。 图 3 厌氧池菌胶团 图4 氧化池钟虫 3 根据改造后2007 年 17 月的监测数据 ,处理 后COD 的平均去除率为 96、色度的平均去除率为 58 环 境 工 程 2009年 6 月第27 卷第3 期 99,调节池平均 pH 为 8. 75, 排水口平均 pH 为 6. 41,各处理单元监测数据见表2。处理单元对COD、 色度的去除结果见图 5。 改造后排水口出水平均 ρ COD 为 76mg L, 平均 色度 16,厂区无H2S 气体臭味 ,现污泥产量 3～ 4 t ,污 泥量减少 80以上 , 达到 DB44 26- 2001 一级排放标 准,且处理费用低于原来的 40, 产生的污泥还可继 续消化 ,最终降解为 H2O、CO2和 N2等无机物, 彻底 无害化,运行 3年后无污泥外排 。 表 2 2007 年 17 月各处理单元 COD、色度去除效果 日期 月 COD mgL- 1色度 倍月平均处理 调节池 厌氧池 氧化池 排放口 调节池 厌氧池 氧化池 排放口水量 m3d-1 11 842670187701 80768318614857 22 251809214771 85270720615775 32 050969256791 71372724217896 42 366973202871 74766317614794 52 4091 054230711 75973021318813 62 270858238701 78874623715728 72 3251 11128480198974527217767 排放口平均值 76 16 去除率 96 99 图 5 2007 年 17 月各处理单元COD、色度去除过程 4 总结 生物铁法结合本源微生物菌, 采用生物强化技术 处理印染废水, 发挥了二者的优势, 提高了废水生化 性。生物铁污泥性能好, 微生物活性高, COD 去除 率、 脱色率分别达到 96、99, 产泥量减少 80以 上,每吨水可节约成本 60以上 , 运行稳定, 吨水处 理费用1. 6 ～ 1. 9 元, 操作简便 , 无二次污染, 符合节 能减排的发展要求, 值得在生产实践中推广应用。 参考文献 [ 1] 刘佑泉. 印染废水处理研究[ D] . 长沙 湖南大学, 2006 . 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