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印染废水处理工艺工程实例 杜 芬 马立新 山东鲁润水务科技有限公司, 济南 250101 摘要 介绍了改良型水解酸化生物接触氧化工艺处理印染废水的工程实例, 处理后水中的 COD、BOD5浓度均低于 GB89781996污水综合排放标准中的一级标准。 该工艺运行费用低、管理简单方便、易于操作、去除色度效果好、无 二次污染、投资规模小。 关键词 印染废水; 水解酸化; 生物接触氧化 THE ENGINEERING DESIGN OF THE TREATMENT PROCESS OF PRINTING AND DYEING WASTEWATER Du Fen Ma Lixin Shandong Lurun Water Treatment Science hydrolytic acidification;biological contact oxidation 0 引言 纺织印染工业废水是轻工业中的重大污染源之 一,山东某毛巾厂是一家集棉花加工 、棉纺 、毛巾织 造、 印染于一身的国内知名大型专业毛巾生产企业, 年生 产 能 力 折 合 棉 纱 5 000 t 。排 放 废 水 量 为 2 000 m 3 d 。为此从企业的实际情况出发, 结合当地 的条件,本着经济、 有效的原则 ,对其污水处理站进行 工程设计 ,使其最终达到当地的环保要求。 1 水质 该厂排放的生产废水中, 污染物主要来自产品的 印花 、 染色和漂洗工序,原水中含有较高的有机物 、 悬 浮物等,颜色较深,水温偏高, 水质多变。设计处理后 水质达到国家环境标准 GB42871992纺织染整工 业水污染排放标准的一级排放标准 。其水质及工程 排放标准见表 1。 表 1 废水水质及排放标准 项目ρ COD mg L- 1ρ B OD5 mgL- 1 ρ SS mgL- 1pH色度 倍温度 ℃ 水质1 1003005009 ～ 1050050 排放标准10030706 ～ 950常温 2 工艺流程 废水处理工艺流程见图 1。 废水机械格栅内电解池曝气调节池潜污泵冷却塔水解酸化池接触氧化池 污泥回流 气浮池 干泥外运污泥脱水机污泥浓缩池 达标排放 图 1 废水处理工艺流程 3 工艺构筑物设计及设备选型 3. 1 预处理部分 1 机械格栅 。功能 去除污水中的较大悬浮物和 漂浮物 ,防止管道和水泵的堵塞, 保证后续处理构筑 物和设备的顺利运行。1 台 ,型号 HZGS -1000, 性能 参数 有效栅隙3 mm; 耙污速度2. 5 m min; 电机功率 1. 5 kW。 2 铁屑内电解池 。铁屑内电解能够有效的去除 18 环 境 工 程 2009年 2 月第27 卷第1 期 废水中的分散染料和活性染料 ,并能在一定程度上改 善废水的可生化性 。废水中染料的去除或降解是铁 的还原 、 铁的电化学腐蚀和铁离子、亚铁离子混凝沉 淀等机理共同作用的结果 。该构筑物为钢筋混凝土 结构, 内壁玻璃钢防腐; 池总体积 V总20 m 3 ; 有效体 积 V有效15 m 3 ; 铁屑内电解层数量为 4 组。 3 曝气调节池。功能 主要进行废水水量的调节 和水质的均一。调节池内采用穿孔曝气管,起到预曝 气和水力搅拌的作用。排水水温偏高, 夏季可达到 50 ℃, 经过冷却塔降温后, 水温在25 ℃左右 。该构筑 物为钢筋混凝土结构 ; 调节时间 HRT 13. 8 h ; 池体 尺寸 L W H 20 m 10 m 5. 5 m ; 潜污泵 型号 100WQ100- 15 - 7. 5; 数量 2 台, 1 用 1 备; 流量 Q 100 m 3 h; 扬程 H 15 m; 功率 N 7. 5 kW。 3. 2 生物处理部分 1 水解酸化池。废水由布水系统进入池体,由池 底向上均匀流动 ,经细菌形成的污泥层对悬浮物、颗 粒及胶态大分子进行吸附 、 网捕、 生物絮凝、 生物降解 作用, 利用兼氧菌将水中的染料等大分子 、 杂环类有 机物分解成低分子有机物, 提高废水的生化性 ,并可 破坏染料分子的有色基团, 去除来水中的部分色度。 更重要的是,由于有机物或色度物质的分子结构或发 色基团已为厌氧菌所改变 ,使其在好氧条件下易于降 解并脱色 。 最后一格生物接触氧化池出水混合液回流到水解 酸化池,在整个处理系统内形成污泥内循环系统。回 流到水解酸化池污泥的泥龄较长, 使污泥得到充分消 化,实现了污泥的减量化。同时活性污泥回流到水解 酸化池可提高微生物活性 ,有助于提高水解酸化效果。 该构筑物为钢筋混凝土结构, 半地上式。设计参 数 水力停留时间 HRT 10 h; 混合液回流比 100; 池体尺寸 L W H 15. 0 m 10. 0 m6. 0 m 。 2 生物接触氧化池。功能 运行中废水与填料接 触,微生物附着在填料上 ,水中的有机物被微生物吸 附、 氧化分解并部分转化为新的生物膜 , 废水得到净 化。该工艺在填料下直接布气 ,生物膜直接受到气流 的搅动 ,加速了生物膜的更新, 使其经常保持较高的 活性 ,而且能够克服堵塞现象 。 构筑物为钢筋混凝土结构 ,半地上式; 数量 1座 ; 停留时间 HRT 21 h; 气水比 20∶ 1; COD 容积负荷 1. 0 kg m 3d ; 池体尺寸 L B H 22 m 15 m 6 m ; 组合填料体积1 350m 3 ,池体容积 V总 1 980m 3 。 3 气浮系统 。功能 生物接触氧化池出水中的悬 浮物 大多为脱落的生物膜 密度较小, 絮凝性能较 差,沉降性能差 ,沉淀时间长, 采用气浮法实现固液分 离较好。同时, 气浮工艺运行过程中投加一定量的絮 凝剂 ,具有较好的脱色效果。型号 LRQF - 50 型半溶 式溶气气浮 ; 数量 2 套; 气浮池尺寸 H 4. 0 m 5. 0 m ;HRT 为 20 ～ 25 min ; 溶气水 废水量 1∶ 3; 溶 气罐工作压力 P 0. 28～ 0. 35MPa 。 3. 3 污泥处理部分 1 污泥浓缩池 。对废水处理过程中产生的污泥 进行浓缩, 降低污泥的含水率, 减少污泥脱水过程的 投资和运行费用 。 构筑物为钢筋混凝土结构,地下式; 间歇运行; 数量 1座; 污泥含水率 99; 浓缩时间 12～ 24h; 体积 V总 138m 3 ; 池体尺寸 L W H 5 . 0 m 5 . 0 m 5 . 5 m。 污泥泵型号 I- 1B2 寸, 2 台; 流量 Q 5. 4 m 3 h; 功率 N 3. 0 kW 。 2 带式污泥脱水机 。脱水机设备 DYQ - 1000; 设 备数量1 台 ; 单机处理量 Qh5～ 10 m 3 h; 出泥含水率 70～ 78; 功率 N 2. 2 kW; 污泥脱水加药设备数量 2 套; 溶药罐 1. 0 m 1. 5 m PAM ; 1. 0 m 1. 5 m PAC ; 计量装置 管道泵和转子流量计配合计量投药 。 3. 4 车间 1 综合车间 主要作为污泥脱水间 、 配电室和加 药间 ,砖混结构 。平面尺寸 21 m 7. 5 m。 2 风机房 主要作为鼓风机房、 双层门窗、砖混结 构。平面尺寸 10 m5 m。 4 各单元运行效果 全部处理设施正常运行后 ,各构筑物长期观测平 均结果如表 2 所示。 表 2 运行效果 单元 ρ CODρ SS 进口 mg L-1 出口 mgL- 1 去除率 进口 mgL- 1 出口 mgL- 1 去除率 内电解滤池曝气调节池110099010500500 水解酸化池9908421550035030 生物接触氧化池84212086350300 气浮池12090253005083 废水达标排放后, 每年可减少向环境排放 COD 660 t ,SS 280 t 。 下转第 36 页 19 环 境 工 程 2009年 2 月第27 卷第1 期 图 10 出口生物膜与COD 的关系 图11 出口生物膜与 NH3-N 的关系 物吸附降解功能 ,消除了膜污染, 进一步提高了出水 水质 。 2 以固定化微生物系统替代传统MBR工艺中悬 浮性微生物系统 ,为微生物的生存与增殖提供一个附 着体, 使系统中微生物总量比MBR 大, 容积负荷高; 且生成了完整的生物链、增殖的微生物自然死亡之后 作为厌氧菌的营养物被消化或被生物链的高一级消 化或吞食, 系统污泥产量低。 3 试验结果表明 ,系统稳定后, 在气水比 8∶ 1 ～ 10∶ 1,HRT 3～ 4 h 的条件下 ,COD、 NH3- N 的去除效率 分别达到 85、 90以上 。 4 该系统具有对 COD、 NH3-N 去除率高、水质水 量适应性强 、 基本不排泥 、无异味 、工艺流程简单、易 管理 、 投资省、 解决了膜污染、可实现自动控制等技术 特点 。 参考文献 [ 1] 刘茉娥. 膜技术分离应用手册[ M] . 北京 化学工业出版社, 2001 404. [ 2] 国家环保局水和废水监测分析方法委员会. 水和废水监测 分析方法[ M] . 3 版. 北京 中国环境科学出版社, 1989. 作者通信处 陈霞 252059 山东聊城大学东校区建筑工程学院 E -mail chenxia4910197163. com 2008- 02-01 收稿 上接第 19页 5 结论 采用该工艺承建的废水处理工程, 在运行中取得 了良好的效果, 与以往其他同类废水处理所采用的工 艺相比,有以下优点 1 预处理严格 。考虑到废水温度和碱性较强的 特点, 在曝气调节池内进行酸碱平衡, 采用冷却塔降 温作为综合废水的预处理工序 ,有效地保证了后续工 艺的正常运行, 并减轻了后续生化处理的负荷 ,降低 了废水处理成本的费用。 2 生化处理中生物接触氧化混合液回流至水解 酸化池有着良好的难降解物质去除效果 ,运行管理方 便,脱色效果好 。 3 废水中的污染物去除率高 ,根据实际运行过程 中监测的数据, 气浮系统最终排水水质为 ρ COD ≤ 90 mg L, ρ SS ≤50 mg L 。 参考文献 [ 1] 杨书铭, 黄长盾. 纺织印染工业废水治理技术[ M] . 北京 化学 工业出版社, 2002, 4. [ 2] 北京水环境技术与设备研究中心, 北京市环境保护科学研究 院, 国家城市环境污染控制工程技术研究中心. 三废处理工程 技术手册[ M] . 北京 化学工业出版社, 2001 122 -136. 作者通信处 杜芬 250101 济南市高新开发区齐鲁软件园 E 座 A406 电话 0531 86515626 E -mail dufen88163. com 2008- 01-29 收稿 36 环 境 工 程 2009年 2 月第27 卷第1 期