卷染、軋染高濃度漂染廢水處理工程
福建某漂染廠,主要從事棉、帆布的漂染加工業(yè)務(wù),有卷染和軋染兩套工藝,多條生產(chǎn)線。該廠采用多項節(jié)水措施,如坯布前處理使用退、煮、漂一步法節(jié)水工藝;設(shè)備選用高效逆流平洗槽;軋染染色時選用免水洗的涂料染色工藝;卷染染色時降低染缸液位,減少水洗次數(shù)和用水量等。噸布用水量僅15 t,相當(dāng)于同行業(yè)平均水平的1/4左右。由于用水量少,使得廢水中CODCr濃度相對增高。經(jīng)監(jiān)測,車間出水CODCr在2600~10000 mg/L之間,平均5000 mg/L。由于使用的染料、助劑很多屬有毒和難生物降解物質(zhì),如硫化堿、PVA等,廢水的可生化性很差,主要水質(zhì)指標(biāo)見表1。
表1 廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)
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2 工藝流程及主要構(gòu)筑物
2.1 工藝流程
根據(jù)廢水水質(zhì)特點和排放要求,按日處理1200 m3規(guī)模,設(shè)計工藝流程如圖1所示。
2.2 主要構(gòu)筑物
構(gòu)筑物全部采用鋼混結(jié)構(gòu),規(guī)格見表2。
表2 主要構(gòu)筑物及參數(shù)
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3 設(shè)計要點及運行結(jié)果
3.1 廢水物化預(yù)處理工藝的設(shè)計
該廠在卷染染色時使用硫化染料較多,部分時段廢水中硫化物含量高達(dá)400 mg/L。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)記載,活性污泥對硫化物的最高適應(yīng)濃度在100 mg/L左右,高于100 mg/L將會對污泥活性產(chǎn)生抑制作用,嚴(yán)重時會造成污泥全部解體死亡。因此設(shè)計必須考慮硫化物的去除問題。硫化物在pH小于5時主要以H2S形式存在,此時利用空氣吹脫去除效果較好。根據(jù)這一原理,設(shè)計在調(diào)節(jié)池內(nèi)加酸曝氣去除硫化物。選用石灰回調(diào)pH時,雖然產(chǎn)泥量較多,但它價格低廉,同時又是較好的助凝劑,在形成沉淀時由于沉淀物網(wǎng)捕等作用,可去除部分CODCr,降低后續(xù)處理負(fù)荷?;卣{(diào)廢水pH后,根據(jù)試驗選取硫酸亞鐵、聚丙烯酰胺對廢水作進(jìn)一步混凝處理,通過上述措施從而保證物化預(yù)處理的效果。
3.2 水解酸化池的設(shè)計
水解酸化池設(shè)計水力停留時間24 h,廢水中部分染料苯環(huán)及長鏈大分子物質(zhì)的分子鍵在池內(nèi)厭氧菌、兼氧菌胞外酶的作用下斷開,使苯環(huán)開環(huán),大分子斷裂為小分子,從而達(dá)到降低廢水毒性、提高廢水的可生化性的目的。水解酸化池內(nèi)安裝半彈性填料供微生物附著生長,以增大廢水與微生物的接觸面積和接觸時間。池底部安裝穿孔曝氣管定期攪動池底污泥。
3.3 好氧處理工藝的選用
近年來在漂染廢水處理工程設(shè)計中,采用的好氧工藝很多,SBR法、完全混合法、接觸氧化法、AB法等都有很多成功的應(yīng)用實例。SBR法具有耐沖擊負(fù)荷能力強、較少發(fā)生污泥膨脹等優(yōu)點,可以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)變化及時靈活調(diào)整周期進(jìn)水量和反應(yīng)時間,在處理廢水量小、水質(zhì)變化大的工業(yè)有機廢水時有明顯優(yōu)勢。本工程設(shè)計周期排水量為池深的40%~60%,運行周期約16 h,其中進(jìn)水2 h,曝氣10~12.5 h,沉淀1.5 h,排水1 h,每池配SSR100型三葉羅茨風(fēng)機一臺,池底安裝YMBF215型曝氣器150個。
3.4 運行結(jié)果
該工程投產(chǎn)至今已運行半年多,效果良好,處理系統(tǒng)對CODCr和色度的總?cè)コ史謩e達(dá)97%和95%以上,處理出水穩(wěn)定達(dá)到GB4287-92《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表3中的Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn),監(jiān)測數(shù)據(jù)見表3。
表3 運行監(jiān)測數(shù)據(jù)(平均值)
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4 經(jīng)濟技術(shù)分析
4.1 工程投資
全套處理設(shè)施總投資為237.46萬元,其中基建投資136.18萬元,設(shè)備投資86.94萬元,安裝、設(shè)計、調(diào)試等其他費用14.34萬元。
4.2 處理成本
廢水處理成本為1.92元/m3,其中藥劑費1.215元/m3,電費0.352元/m3,人工費0.25元/m3,化驗等其他費用0.103元/m3。
5 調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決辦法
5.1 污泥膨脹
該廢水可生化性差、CODCr濃度高、成分復(fù)雜,設(shè)計前的小試中曾多次發(fā)生污泥膨脹。調(diào)試時通過勤觀察污泥形態(tài)、顏色、SV30值的變化,勤分析CODCr變化并根據(jù)情況及時調(diào)整操作,期間僅發(fā)生過輕微的污泥膨脹。厭氧菌成熟后,操作相對容易,但應(yīng)注意車間生產(chǎn)的變化,當(dāng)調(diào)節(jié)池出水CODCr連續(xù)4 h超過7000 mg/L時,應(yīng)相應(yīng)減少SBR的周期進(jìn)水量。通過以上措施,在調(diào)試運行的半年時間里,沒有發(fā)生過嚴(yán)重的污泥膨脹。
5.2 SBR池的泡沫問題
調(diào)試過程中出現(xiàn)的泡沫問題對處理效果影響不大,但泡沫過多溢出池面會造成污泥流失,此時可以向池內(nèi)投加少量廢機油以消泡。調(diào)試后期隨厭氧酸化效果提高和SBR池內(nèi)微生物在質(zhì)和量上的優(yōu)化,泡沫即可明顯減少。
6 結(jié) 論
(1)對于高濃度卷染、軋染廢水,采用物化—水解酸化—SBR—物化的處理工藝,在技術(shù)和經(jīng)濟上都是可行的,出水可穩(wěn)定達(dá)到GB4287-92《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表3中的Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)。
(2)處理系統(tǒng)中厭氧水解池的設(shè)計非常重要,它能降低廢水的毒性和生物抑制性,顯著提高廢水的可生化性,從而提高了系統(tǒng)的CODCr去除率,改善出水水質(zhì)。本套處理工藝具有耐沖擊負(fù)荷能力強、設(shè)備簡單等特點。
(3)SBR池污泥回流至厭氧水解池,既能彌補厭氧污泥生長緩慢問題又能減少污泥處置費用。
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