棗莊天工織造有限公司專門生產(chǎn)高檔牛仔布，生產(chǎn)廢水中的污染物主要是棉紡織纖維上的鹽類、油類和脂類以及在加工過程中投加的漿料、硫化黑染料、表面活性劑、燒堿等，使得廢水水質(zhì)波動大、成分復(fù)雜，而且廢水的Ｂ/Ｃ值較低，給運(yùn)行調(diào)試帶來很大困難。

1 水量及水質(zhì)

設(shè)計水量為50m3/h，調(diào)試初期的水質(zhì)情況詳見表1。

表1 調(diào)試初期的進(jìn)、出水水質(zhì)

2 工藝流程及構(gòu)筑物

2.1 工藝流程

預(yù)處理A/O工藝的預(yù)處理段采用了預(yù)曝氣+FeSO4+高效脫色劑+沉淀工藝，生化處理段采用了UASB+生物接觸氧化工藝，工藝流程如圖1所示。

圖1　工藝流程

2.2 構(gòu)筑物

① 預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池1座，矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池內(nèi)設(shè)散流曝氣器，氣水比為3.5∶1，HRT=8h，有效容積為400m3。

② 初沉池1座，矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，HRT=2.8h，有效容積為140m3。

③ 生物接觸氧化池1座，矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共18格。單池有效容積為24m3，池內(nèi)采用了散流曝氣器和組合填料，設(shè)計容積負(fù)荷為1.0kgBOD5/(m3·d)，溶解氧為2～4mg/L，氣水比為18∶1。

④ 二沉池1座，矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計表面負(fù)荷為2m3/(m2·h)，HRT=1.8h，有效容積為90m3。

⑤ UASB厭氧反應(yīng)器1座，鋼制結(jié)構(gòu)，設(shè)計負(fù)荷為5kgCOD/(m3·d)，HRT=24h，運(yùn)行溫度為(35±1)℃，有效容積為1200m3。

⑥ 高效絮凝器1座，型號為HＣＶ-1000(Ⅱ)。

⑦ 機(jī)械格柵1臺，型號為GSXG-300。

⑧ 自動板框壓濾機(jī)1臺，型號為XMZ80/1000。

3 污泥的培養(yǎng)及馴化

3.1 好氧污泥的培養(yǎng)及馴化

為縮短系統(tǒng)調(diào)試周期，采用好氧生物膜的培養(yǎng)和馴化與厭氧污泥的同時進(jìn)行，各單元均設(shè)置了超越管以利于調(diào)試。調(diào)試期間好氧污泥先后接種了兩次，第一次接種的是某酒廠的酒糟廢水生化處理系統(tǒng)的好氧污泥，由于當(dāng)時廠里排放的全是硫化黑廢水，使進(jìn)水的硫化物濃度過高，故好氧污泥的培養(yǎng)十分困難，后來對預(yù)處理系統(tǒng)做了較大調(diào)整，而且有針對性地提高了FeSO4及脫色劑的投量，使好氧污泥得以繼續(xù)培養(yǎng)。

第二次接種的是某棉紡織廠印染廢水生化系統(tǒng)的脫水污泥，接種量為好氧池容積的20%，加清水稀釋悶曝2d后，開始分批加入經(jīng)過預(yù)處理的牛仔布廢水，進(jìn)水量為設(shè)計總量的30%，控制曝氣量為設(shè)計正常運(yùn)行時的40%。由于牛仔布廢水的有毒物質(zhì)含量較高(特別是硫化物和染料助劑)，故在培養(yǎng)期間加大了預(yù)處理系統(tǒng)的加藥量，使其出水硫化物<80mg/L，COD<1200mg/L;好氧池進(jìn)水悶曝12h并靜沉1.5～2h后排出上清液以再次進(jìn)水。由于印染廢水的可生化性差，廢水中的營養(yǎng)物不足以維持好氧微生物的增長繁殖，因此在進(jìn)水的同時，向好氧池中投加一定量的生物催化劑(針對印染廢水而配制的營養(yǎng)物質(zhì))，以增加水中的碳源，提高微生物的活性。

間歇進(jìn)水曝氣3d后污泥開始增長。隨著污泥濃度的增長，逐漸加大進(jìn)水量(分別為設(shè)計水量的40%、50%、60%、80%、100%)，曝氣量也相應(yīng)加大。從開始調(diào)試到滿負(fù)荷運(yùn)行共用了28d，當(dāng)容積負(fù)荷提高到0.7kgCOD/(m3d)時曝氣時間延長到24h。第30天時觀察填料上掛有呈黑褐色的生物膜(厚約2mm)。取曝氣池內(nèi)混合水樣通過鏡檢觀察微生物數(shù)量較多，活動較強(qiáng)。

在培養(yǎng)與馴化后期，由于牛仔布品種的差異造成了廢水水質(zhì)的巨大差別，給好氧污泥的培養(yǎng)帶來了許多困難。原水COD由1600～2700mg/L變化，致使有機(jī)負(fù)荷忽高忽低而不利于系統(tǒng)的正常運(yùn)行，此時采取了以下措施:

一是改變好氧池生物催化劑的投量，二是加大了二沉池的回流量并適當(dāng)減少進(jìn)水量。

從調(diào)試初期的進(jìn)、出水水質(zhì)可以看出，盡管進(jìn)水量較少，但由于好氧污泥尚未培養(yǎng)成熟，生物膜尚未掛好及進(jìn)水中硫化物濃度較高，致使出水COD超標(biāo)。

3.2 厭氧污泥的培養(yǎng)及馴化

厭氧污泥的接種方式與好氧的相同，且也是采用了間歇進(jìn)水的運(yùn)行方式，同時為降低進(jìn)水的沖擊負(fù)荷，采用了內(nèi)循環(huán)的培養(yǎng)及馴化方式。

在厭氧污泥接種時選取了高濃度酒糟廢水處理系統(tǒng)的厭氧污泥(12kgVSS/m3)，以此來加快初期啟動的速度。接種量為厭氧反應(yīng)器容積的40%。開始啟動時使廢水與清水混合，將厭氧反應(yīng)器的負(fù)荷控制在0.5～1.0kgCOD/(m3d)。為了滿足上升流速和防止絮狀污泥與細(xì)小分散的污泥由厭氧反應(yīng)器洗出，每天集中進(jìn)水6h;同時開啟厭氧回流閥以減小對系統(tǒng)的沖擊，這樣大約一周后觀察到有大量氣泡出現(xiàn)，當(dāng)厭氧反應(yīng)器的負(fù)荷上升至2kgCOD/(m3d)時，觀察污泥趨于成熟，于是逐漸加大進(jìn)水量。這樣，厭氧反應(yīng)器的負(fù)荷從開始的0.5kgCOD/(m3d)提高到4kgCOD/(m3d)僅用了55d。

在厭氧污泥的培養(yǎng)及馴化中，厭氧污泥明顯受進(jìn)水有機(jī)物濃度、硫化物以及pH值的影響，尤其是當(dāng)pH>9時厭氧系統(tǒng)的出水水質(zhì)很快變差，氣泡也很快減少;當(dāng)pH=11～12時則已觀察不到氣泡。所以，厭氧污泥的培養(yǎng)及馴化時的pH值最好控制在6.5～8.0。

4 系統(tǒng)聯(lián)動運(yùn)行調(diào)試

4.1 預(yù)處理系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試

調(diào)試初期主要是靠調(diào)整加藥量來調(diào)節(jié)廢水水質(zhì)，以利于后續(xù)生物處理段的穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)際運(yùn)行表明，F(xiàn)eSO4、脫色劑、PAM投量分別為80～120、15～20、0.2～0.4mg/L時處理效果最佳。在預(yù)處理系統(tǒng)中，尤其在污泥的培養(yǎng)和馴化初期，還要根據(jù)廢水的水質(zhì)及時調(diào)整加藥量，否則會影響生化系統(tǒng)后續(xù)處理的效果，使出水水質(zhì)惡化。

4.2 生化處理系統(tǒng)的運(yùn)行控制

① 使進(jìn)入生化處理系統(tǒng)廢水的B/C>0.35。

② 控制好氧池混合液的DO為2.0～4.0mg/L，尤其是控制好氧池末端出水的DO為2.0mg/L。

③ 控制進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)時的混合液水溫為25～30℃，進(jìn)入好氧系統(tǒng)時則為25～28℃，滿足微生物生長對溫度的要求。

④ 在調(diào)試時，控制厭氧反應(yīng)器的進(jìn)水pH值為6.8～8.0，這樣經(jīng)過預(yù)處理及厭氧處理后，好氧系統(tǒng)混合液的pH值為6.5～7.5，從而有利于好氧微生物的生長繁殖。

⑤ 牛仔布廢水中的有害有毒物質(zhì)主要為靛藍(lán)、硫化黑以及一些重金屬元素。當(dāng)硫化黑的濃度過高時，會嚴(yán)重影響微生物的生長，所以在培養(yǎng)初期投加FeSO4使其去除外，還要稀釋進(jìn)水以減小有毒物質(zhì)對微生物的不利影響。生化系統(tǒng)調(diào)試后期的出水水質(zhì)見表2。

表2　生化系統(tǒng)調(diào)試后期的出水水質(zhì)

5 經(jīng)濟(jì)分析

工程設(shè)計的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表3。

表3　主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

6 結(jié)語

① 廢水中的硫化物濃度過高不利于生化處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，故必須在預(yù)處理系統(tǒng)降低硫化物的濃度，以FeSO4為除硫藥劑，達(dá)到了較好的去除效果。

② 預(yù)處理系統(tǒng)對廢水進(jìn)行預(yù)曝氣有利于提高廢水的可生化性，混凝加藥系統(tǒng)可進(jìn)一步降低污染物濃度(COD去除率約為35%，色度可去除80%)。

③ 厭氧微生物及好氧生物膜的培養(yǎng)和馴化是牛仔布廢水處理工程調(diào)試的關(guān)鍵。調(diào)試過程中先后采用了酒糟廢水處理系統(tǒng)及棉紡織印染行業(yè)脫水后的活性污泥來接種、培養(yǎng)和馴化。實(shí)踐證明，采用同類型企業(yè)的污泥進(jìn)行培養(yǎng)和馴化可以大大縮短培養(yǎng)和馴化周期。

④ 棗莊天工織造有限公司的牛仔布廢水處理系統(tǒng)經(jīng)過約150d的調(diào)試運(yùn)行后，出水水質(zhì)達(dá)到了國家《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287—1992)中的一級標(biāo)準(zhǔn)。

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