织物染色、印花生产废水处理技术.pdf

织物染色 、 印花生产废水处理技术 王振川 赵仁兴 王云清 赵 欣 王 涛 河北科技大学, 石家庄 050018 摘要 采用混凝沉淀-酸化水解-悬挂链曝气-生物碳组合工艺处理织物染色、印花生产废水。 处理后出水 CODCr≤ 100 mg L, 去降率≥93; 各项水质指标均稳定的达到了 GB4287 -92 纺织染整工业水污染物排放一级标准。 关键词 印染废水 混凝沉淀 酸化水解 悬挂链曝气 生物碳 1 前言 印染废水成分复杂 、 色度高 、pH 较高、生物难降 解物多及多变化 ,被公认为是最难治理的主要有害废 水之一。国内处理这类废水多数采用以生化为主物 化为辅的组合工艺, 如厌氧-好氧-生物碳工艺 、厌氧- 生物接触氧化工艺 , 混凝-厌氧-SBR 工艺, 水解酸化- 氧化沟工艺,微电解-水解酸化-接触氧化工艺等 [ 1～ 4] 。 本项目采用混凝沉淀-酸化水解-悬挂链曝气-生物碳 组合工艺对该类废水进行了大量的试验研究 ,优化了 各项工艺参数, 并在河北丽友印染有限公司建立了 1 套3 000 m 3 d的废水处理设施。经 2 a 实际运行表 明,该设施具有投资少、 运行费用低 、 水净化率高的特 点,处理后出水 CODCr去除率高达 93以上, 各项水 质指标均达到了 GB4287- 92 纺织染整工业水污染物 排放一级标准。 2 废水水质及水量 河北丽友印染有限公司全厂印染废水、 生活污水 和锅炉排放污水经地沟输送到污水处理站集中处理, 混合废水水质见表 1。 表 1 废水水质 项目pHCODCr mgL- 1BOD5 mgL- 1SS mgL - 1 色度 倍 废水10～ 121 300450350450 排放标准6～ 9100257040 混合废水 BOD5 CODCr0. 35～ 0. 4,可生化性较差, 该公司废水总量为2 000 m 3 d, 废水处理站实际设计 水量为3 000 m 3 d。 3 废水处理工艺 3. 1 工艺流程 河北丽友印染有限公司废水处理工艺流程见 附图 。 3. 2 处理工艺简介 附图 废水处理工艺流程示意图 3. 2. 1 混凝沉淀 废水经集水池收集后, 先通过机械格栅将纤维、 布头等除掉后入调节池进行水质 、水量调节 ,同时使 废水充分混合, 减少后处理冲击负荷 。出水通过管道 混合器加入适量特效絮凝剂 ,使大部分有机物、SS 等 形成易分离的粗大絮体, 并以 25 m 3 h 的流速提升到 混凝旋流沉淀器进行泥水分离 。 3. 2. 2 酸化水解 混凝旋流沉淀器出水经中间池由自动加酸装置 调节 pH 值后通过脉冲进水器, 以虹吸脉冲的方式向 酸化水解池中脉冲进水, 一方面使布水均匀 ,另一方 面可使废水与厌氧污泥充分接触,在兼氧和厌氧微生 物的作用下 ,使水中大分子和难降解的有机物断链转 化成小分子有机酸, 胶体状的有机物水解为可溶性物 质,在提高废水可生化性的同时进一步降低水中的 CODCr和色度, 减轻后续处理负荷。 3. 2. 3 悬挂链一体化生物曝气 酸化水解池出水自流入悬挂链一体化组合生物 曝气池进行生化处理, 在好氧条件下, 靠微生物作用 把废水中有机物分解成 CO2和 H2O 。出水自流入沉 清池分离活性污泥, 污泥经桁架式吸泥机回流到曝气 池前端和厌氧酸化水解池 ,剩余污泥进污泥浓缩池 。 3. 2. 4 生物碳把关处理 经沉清池分离活性污泥后 ,出水进生物碳池把关 处理, 在有溶解氧的情况下 ,使水中残留的有机污染 物通过碳表层上的生物膜进一步得到降解而去除 ,出 15 环 境 工 程 2005年 8 月第23 卷第4 期 水达标后排放。碳表层上生物膜的活性 、 生物膜的繁 殖和脱落通过反冲洗来保持。 3. 2. 5 污泥处理 沉清池污泥回流后剩余部分和旋流沉淀器物化 污泥一起进污泥浓缩池 。污泥浓缩池的上清液返回 调节池,污泥经带压机过滤后进行卫生填埋。 该工艺的主要特点为 1 选用工业废渣做絮凝剂 ,对废水中的有机物、 色度有较高的去除率 ,既达到了以废治废的目的又降 低了运行成本。 2 尽可能利用构筑物间的位差实现污水自流, 减少动力消耗、节约运行费用 。 3 利用厌氧或缺氧酸化水解破坏和分解大分子 有机物 如 PVA 或表面活性剂 的稳定结构, 有效地 增加了废水的可生化性, 同时减轻了后续处理负荷 。 4 好氧段采用 AO 法与延时曝气法相结合, 实 现了交替好氧和缺氧循环曝气 ,有利于废水中有机物 的去除,水质净化率高并节省能耗 。 5 悬挂链生物曝气系统的整体结构为土池加防 渗膜, 比钢筋混凝土结构可节省一次性投资 50, 悬 挂曝气效率高且比传统工艺节能降耗 1 2 ～ 2 3,具有 投资省、运行成本低、处理流程简单 、管理方便等 特点 。 4 主要设备及构筑物设计参数 该处理工艺流程中主要的设备及构筑物的设计 参数有 调节池 钢筋混凝土结构 ,水力停留时间 4 h,有 效容积500 m 3 ,池底设有 57 mm 穿孔预曝气管 。 混凝旋流沉淀器 5 座 沉淀器内旋流器部分 为钢结构其它为钢筋混凝土结构, 水力停留时间 3 h , 3 m 6. 5 m。在调节池进混凝旋流沉淀器的管道上 设有管道混合器 。 中间池 钢筋混凝土结构 ,水力停留时间 4 h,有 效容积500 m 3 。 酸化水解池 钢筋混凝土结构 , 水力停留时间 8 h,有效容积1 000 m 3 。 池底设有丰字型管道布水 系统 。 悬挂链生物曝气池 结构为土池加 HDEP 防渗 膜,水力停留时间 24 h , 有效水深 4. 5 m , 有效容积 3 000 m 3 ,BOD5污泥负荷 0. 15 kg kg MLSSd, 混合污 泥 浓 度 3 000 ～4 000 mg L, BOD5容 积 负 荷 0. 5 kg m 3d, 回流比 50～ 100, 回 流污泥浓度 12 000 mg L。 澄清池 澄清池紧置于曝气池后,钢筋混凝土结 构,水力停留时间 4 h , 有效水深 4. 5 m , 有效容积 500 m 3 ,内装桁架式自动吸泥机 。 生物碳池 钢筋混凝土结构,水力停留时间 1 h, 有效容积 150 m 3 ,碳层高度 2 m ,碳层下有承托层 ,池 底设有穿孔预曝气管 ,曝气强度为气水比 1∶ 20。 清水池 钢筋混凝土结构, 有效容积 500 m 3 , 为 生物碳池提供反冲洗水 ,反冲洗强度 5 L m 2s, 反冲 洗时间10 min 。 污泥浓缩池 结构为土池加 HDEP 防渗膜 ,有效 容积 350 m 3 。 鼓风机 2 台 2台鼓风机分别对称置于曝气池 两边 ,外加隔声罩,以减少噪声对环境的影响 。 5 废水处理效果 采用混凝沉淀-酸化水解-悬挂链曝气-生物碳组 合工艺,河北丽友印染有限公司废水处理站各处理单 元经 2 a 实际运行效果见表 2。 表 2 废水处理工艺运行效果 处理单元pH CODCr mgL- 1BOD5 mgL- 1 SS mgL - 1 色度 倍 浓度范围均值浓度范围均值浓度范围均值浓度范围均值 系统进水10～ 121 289～ 1 3121 306438～ 455450344～ 352350432～ 500450 调节池10～ 121 089～ 1 2411 170415～ 437428344～ 352350399～ 420405 混凝沉淀池8 . 5～ 9692～ 710702338～ 449342116～ 122120106～ 112110 酸化水解池6 . 8～ 7513～ 536527232～ 24323998～ 10510258～ 6564 悬挂链曝气6 . 8～ 792～ 1009828. 7～ 313081～ 868441～ 4947 生物碳池6 . 8～ 789～ 929120. 7～ 24 . 52463～ 726935～ 4138. 5 排放标准6～ 9≤100≤25≤70≤40 由表 2 可见, 尽管进水水质波动较大, 处理后水 质均能够达标, 可见该工艺对水质的波动适应性较 强。工程自 2002 年 6 月验收至今运行良好, 彻底解 决了该类废水对工厂周围环境的污染。 6 结论 采用混凝沉淀-酸化水解-悬挂链曝气-生物碳组 合工艺处理织物染色 、印花生产废水 , 设计能力 下转第 52 页 16 环 境 工 程 2005年 8 月第23 卷第4 期 NID和CFB 循环半干法脱硫工艺都具有较宽的煤 种变化适应性,在燃料中含硫低于 2. 5或二氧化硫浓 度低于7 000 mg Nm 3 时仍有较好的经济性, 对于 NID 工艺,脱硫效率与入口烟气中的SO2浓度关系如图 5。 图 5 进口SO2浓度和脱硫效率关系曲线图 从 图 5 可 知 , 当 反 应 器 入 口 SO2浓 度 为 5 000 mg Nm 3左右 ,反应器操作温度为 71 ℃左右时, 脱硫效率仍达 90以上。但燃用高硫份的燃料时, 要注意区分达到脱硫效率和排放浓度的差别 ,达到设 计的脱硫效率是相对较容易的 ,但同时达到较高要求 的排放新标准就要难得多 。在实际工程中,对于排放 标准的提高 ,通常可采用以下措施 ①适当降低反应 器操作温度,即增加反应速率系数 K , 增加放热反应 正反应的速率; ② 增加吸收剂的投入, 提高反应器中 钙基碱性物的浓度 ,即提高钙硫比; ③增加脱硫灰的 循环比 ,增加被终产物覆盖 Ca OH 2的表面更新速 率,减少SO2逃逸的机率; ④适当增加反应器的高度, 延长烟气在反应器中的停留时间; ⑤采用布袋除尘 器,利用滤袋表面的含钙粉尘具有二次脱硫作用。通 过以上措施,可确保燃用含较高硫份煤种时 SO2能达 标排放。 NID和 CFB 具有更多的手段达到更高要求的排 放标准。喷雾半干法及炉内喷钙炉后活化工艺因灰 不循环 ,吸收剂的利用率较低 , 达到更高要求排放会 很不经济, 因此选用时应考虑到这一因素 。 在巨化集团热电厂试燃中硫煤 1. 5 及波兰 VASSA 电厂 含硫量 3. 5 的测试数据中 ,脱硫效率 都超过了 90,NID应用于含硫 2. 5以下的燃煤机 组仍是比较经济的。 3 应用现状及前景分析 喷雾半干脱硫技术及炉内喷钙后烟气增湿活化 技术的发展已有 30 多年的历史 , 我国对此项技术的 引进、 消化、研发和试应用也经历了近 20 a 。1985 年 四川白马电厂的中试国产化研究后 , 90 年代初又引 进日本的喷雾技术, 但考虑到性价比 、 运行稳定性 、 脱 硫效率等综合因素, 此后再没有大型脱硫工程采用此 脱硫技术。 炉内喷钙后烟气增湿活化工艺, 自南京下关电 厂、 浙江钱清电厂于 1997 年引进芬兰 IVO 公司的技 术和设备后 ,经过多年探索和优化, 目前在改造市场 上仍有一定市场 。 CFB技术是比较先进的半干法脱硫技术, 但国内 外至今仍缺少无连续运行业绩 ,其运行可靠性有待验 证,市场前景也有待观察 。 NID 工 艺因巨化热 电厂 70MW、江阴 热电厂 50MW 、 玖龙 太仓 纸业 135MW 、包头第二热电厂 200MW 等工程运行的良好记录 , 此技术已被公认为 是先进适用的半干法脱硫技术。是目前国内应用业 绩最多的半干法技术 。 作者通讯处 葛介龙 310009 浙江省杭州市解放路 18 号铭扬大厦 18 楼 浙江菲达环保科技股份有限公司 电话 0571 87178978 E -mail gejl feidaep. com 2005- 01-31 收稿 上接第 16页 3 000 m 3 d , 工 程 总 投 资 221. 58 万 元, 运 行 费 用 0. 68 元 m 3废水。2 a 运行实践表明 系统运行灵活、 启动迅速 、 抗冲击负荷能力较强、 治理效果稳定可靠, 各项污染指标全部达到了 GB4287 -92 纺织染整工业 水污染物排放一级标准。 参考文献 1 李家珍. 染整工业废水处理. 北京 化学工业出版社, 1997. 2 王萍. 印染废水处理方法的研究进展. 化工环保, 1997. 17 5 273～ 276. 3 李国发等. 化学凝聚 -半煤渣吸附法处理棉纺印染废水. 环境工程, 1993. 11 2 7～ 10. 4 鲜海军等. 利用高效脱色降解菌和活性污泥接种处理印染废水的 比较研究. 环境污染与防治, 1993. 15 5 9～ 11. 5 污染源统一监测分析方法编写组. 污染源统一监测分析方法. 北 京 技术标准出版社,1998. 作者通讯处 王振川 050018 石家庄市裕华东路 186 号 河北科技 大学环境科学与工程学院 电话 0311 8632014 E -mail wangzhenchuanhebust . edu. cn 2004- 11-29 收稿 52 环 境 工 程 2005年 8 月第23 卷第4 期 STUDY ON DIFFERENT OPERATION MODES OF SUBMERGED MEMBRANE BIOREACTORS FORWASTEWATER TREATMENTWang Zhiwei et al7 Abstract Membrane bioreactors for wastewater treatment must operate for long periods. Operation modes are well related to the feature of MBR for long -term run. Characteristics of the submerged MBR at different operation modes at constant flux and at constant TMP during short period and long -term practical run on a lab scale were studied. Test results suggested that it wasfit for MBRs for long -time operation when MBRs were operatedinsub-critical zone atfixed membrane fluxand under economical TMP ＊ atfixed TMP . Membrane fouling mechanismswere also theoretically analyzed in different operation zones. Keywords submerged membrane bioreactor SMBR , fixed transmembrane pressure, fixed membrane flux andmembrane fouling CHARACTERISTICS OF PROCEDURE DESIGN FOR SHENYANG NORTHERN WASTEWATER TREATMENT PLANTSun Sheng et al 10 Abstract It is introduced in detail that the design capacity, SDAO process and the main parameter of each monomer structure. A circular aeration tank is used for SDAO process and there is a creation in the structural design. The digestion process is also used for the sludge, and the heating of the sludge is scientific. Keywords SDAO process, circular aeration tank and digestion of sludge EXPERIMENTAL RESEARCH ON TREATMENT OF PENICILLIN WASTEWATER WITH THE OF MEMBRANE BIOREACTOR MBRSun Jingmin et al 12 Abstract Based on systematic analysis of the quality of penicillin wastewater, it is studied the start up features and influence factors of treating penicillin wastewater by the processof membrane bioreactor. The result shows that the suitable operation is got on conditions CODCrof the influent is 58 kg m3 d and the concentration of the sludge is in the range of 7～ 12 g L. Keywords penicillin wastewater and membrance bioreactor MBR TREATMENT TECHNOLOGY OF WASTEWATER FROM PRODUCTIONOF TEXTILE PRINTING AND DYEINGWang Zhenchuan et al 15 Abstract Textile printing and dyeing wastewater was treated by the process of coagulation sedimentation -hydrolytic acidification -suspended chain acrating-biocarbon absorption. After treatment by this process, 93 percent CODCris removed from the wastewater and all the inds of the effluent consistently meets the first -order of the National Emission Standard for Pollutants of the Textile Dyeing Wastewaters GB4287 -92. Keywords dyeing wastewater, coagulation sedimentation, hydrolytic acidification, suspended chain aerating and biocarbon EXAMPLE OF TREATING WASTEWATER FROM PRODUCTION OF HYDROGEN PEROXIDE SOLUTIONLiuYanlin et al 17 Abstract It is briefly introduced the charactersof waste water from the production of hydrogen peroxide solution by anthraquinone process. An optimized treatment technology of the waste water is proposed, i. e. the process of oil insulative deposition-air floatation -catalytic oxidation- biocarbon. The actual operations of the engineering and then analyzing the problems during operations are also introduced. Keywords waste water from the production of hydrogen peroxide solution, air floatation, catalytic oxidation and engineering application EXPERIMENTAL STUDY ON THE TREATMENT OF WASTEWATER FROM POLYESTER ALKALI-DECREMENTPROCESS BYHYDROLYTIC ACIDIFICATION -HYBRID MEMBRANE BIOREACTOR PROCESSYang Qiyong et al 20 Abstract A hydrolytic acidification-hybrid membrane bioreactor process was used in the treatment of wastewatr from polyester alkali- decrement process. The results indicated that the CODCrof effluentwas only 26. 6～ 68. 03mg L and the processwas efficient in the total removal of CODCrwith 93～ 98 andTA with 94. TA was hardly biodegradable with removal rate between0. 23～ 6. 02inhydrolytic acidificaton reactor, but ethylene glycol was readily biodegradable with removal efficiency up to 58. 94～ 71. 49. Treated by hydrolytic acidification process, the aerobic biodegradability B C of wastewater had been raised by 0. 137～ 0. 227. On the one hand, porous -flexible suspended carrier potentiated the scour over the surface of membrane and decreased the cake on the membrane;on the other hand, it increased the number of protozoa and metazoa in MBR, which played an effective role in fouling control of the membrane. Keywords alkali -decrement, hydrolytic acidification, mombrane bioreactor, purous flexible suspended carrier, terephthalic acid and wastewater treatment TREATING MUNICIPAL SEWAGE WITH ARTIFICIAL MARSH TECHNIQUE APPLIED IN THE NORTHZhang Xianlong et al 23 Abstract As an ecological treating technique, the artificial marsh system is of good prospects because of its advantages, such as simple facilities, less investment, convenient operation, lower cost of energy and better effect of purification. The artificial marsh systemwas rarely apllied in cold zone in the north. An engineering case of the artificial marsh system applied in the north successfully is introduced. 2 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 23,No. 4, Aug . , 2005