棉紡織印染廢水處理方法
江西某棉紡織印染廠在印染生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量廢水,需對(duì)其進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放處理。根據(jù)該廢水的特點(diǎn),采用混凝沉淀+水解酸化+接觸氧化組合工藝進(jìn)行處理,處理后出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),即色度≤50倍、COD≤100mg/L、BOD≤30mg/L、SS≤70mg/L。
1印染廢水的組成及特點(diǎn)
該印染廠加工工藝主要有前處理(包括退漿、煮煉、漂白等工序)、染色和整理工序。產(chǎn)生的綜合廢水屬于成分復(fù)雜、濃度較高的有機(jī)污染廢水,其色度高、pH高、COD高、BOD低,并含有少量硫化物。綜合廢水的B/C約為0.34,可生化性能一般。每天的廢水為連續(xù)性排放,但每時(shí)段排放的廢水水量和水質(zhì)不同,廢水的水量、水質(zhì)波動(dòng)性較大。
2進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)
廢水處理設(shè)計(jì)最大進(jìn)水量為4000m3/d,要求處理后的出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),具體進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)
3廢水處理工藝流程確定及說(shuō)明
考慮到污水色度高、堿性強(qiáng)、有機(jī)物濃度高、B/C較低的特點(diǎn),工程主體采用混凝、水解酸化、接觸氧化的工藝,目的是先通過(guò)混凝將水中不易沉淀的膠體物質(zhì)形成大顆粒絮體,降低廢水的色度、COD,然后廢水進(jìn)入水解酸化池進(jìn)行水解酸化反應(yīng),把復(fù)雜的非溶解性的聚合物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體,從而提高廢水的可生化性,為后續(xù)的接觸氧化創(chuàng)造條件。工藝流程如圖1所示。
車(chē)間廢水經(jīng)過(guò)廠區(qū)排水管進(jìn)入格柵井,攔阻水中較大的漂浮物和懸浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池。在調(diào)節(jié)池停留一定的時(shí)間,進(jìn)行水量的調(diào)節(jié)和水質(zhì)的均化。調(diào)節(jié)池前設(shè)有pH檢測(cè)儀,當(dāng)調(diào)節(jié)池廢水pH>11.5時(shí)加酸,將pH調(diào)整為10左右,所需加的酸來(lái)自周邊某化工廠需處理的廢酸。調(diào)節(jié)池出水通過(guò)潛污泵提升進(jìn)入反應(yīng)一池,在反應(yīng)池中投加FeSO4和PAM,利用空氣進(jìn)行攪拌,加速混凝劑與廢水的反應(yīng)形成礬花。反應(yīng)池出水自流進(jìn)入一沉池中進(jìn)行固液分離,污泥排入污泥濃縮池,出水自流進(jìn)入水解酸化池。經(jīng)水解反應(yīng)后的廢水自流進(jìn)入生物接觸氧化池。生物接觸氧化池出水自流進(jìn)入反應(yīng)二池,通過(guò)投加混凝劑PAC進(jìn)行混凝反應(yīng),再進(jìn)入二沉池進(jìn)行固液分離,進(jìn)一步達(dá)到凈化的目的,確保出水達(dá)標(biāo)排放。分離后的上清液溢流進(jìn)入出水流量堰,達(dá)標(biāo)排放。
一沉池和二沉池底集泥斗內(nèi)的污泥利用污泥泵將污泥排入污泥濃縮池,再加入少量的PAM進(jìn)行重力濃縮處理。經(jīng)濃縮后的污泥利用污泥泵提升到帶式壓濾機(jī),進(jìn)行擠壓脫水處理,泥餅外運(yùn)處置。污泥濃縮池上清液、壓濾機(jī)的濾液回流到調(diào)節(jié)池。
4主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)備
本工程的主要建構(gòu)筑物見(jiàn)表2。
表2主要構(gòu)(建)筑物
表3主要設(shè)備
5工程調(diào)試和運(yùn)行
5.1混凝沉淀池調(diào)試
在反應(yīng)一池入口處投加FeSO4和PAM可以去除廢水中相當(dāng)一部分的COD和色度。在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)調(diào)整攪拌轉(zhuǎn)速和加藥量,經(jīng)過(guò)10d調(diào)試后,在FeSO4、PAM投加質(zhì)量濃度分別為400、1.2mg/L的情況下,礬花大而密實(shí)容易沉淀,并且脫色效果較為明顯,而且能保證進(jìn)入水解酸化池的廢水pH維持在8~9之間,也有效保證了生物池的pH條件。因此確定這個(gè)工況為運(yùn)行工況。
5.2水解酸化池調(diào)試
調(diào)試初期接種污泥取自江西某城市污水處理廠的剩余污泥,接種質(zhì)量為15t,含水率80%。啟動(dòng)初期在混凝出水中投加適量的工業(yè)葡萄糖和尿素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。由于生活污水與印染廢水的水質(zhì)差別大,因此調(diào)試初期采用間歇方式進(jìn)水,每天3班,每班4h,廢水日處理量約為總負(fù)荷的30%。隨著處理效果的穩(wěn)定運(yùn)行,逐漸延長(zhǎng)進(jìn)水時(shí)間。經(jīng)過(guò)15d后,待菌種適應(yīng)印染廢水的環(huán)境后,改用連續(xù)進(jìn)水方式調(diào)試,并通過(guò)逐步增加進(jìn)水流量的方式來(lái)提高反應(yīng)負(fù)荷,同時(shí)調(diào)試時(shí)加強(qiáng)生物相的觀察和記錄對(duì)比。經(jīng)過(guò)14d的運(yùn)行,反應(yīng)器的運(yùn)行負(fù)荷達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
5.3生物接觸氧化池調(diào)試
接觸氧化池的調(diào)試是整個(gè)工程最重要的部分,可分為2個(gè)過(guò)程:污泥接種培養(yǎng)階段、污泥馴化階段。其中第1天—第14天為接種培養(yǎng)過(guò)程,先引入取自江西某城市污水處理廠的好氧活性污泥,接種量為池容的10%左右。首次接種污泥后靜置20h不曝氣,使固著態(tài)微生物接種到填料上,然后曝氣24h,靜置1h后排掉接觸氧化池的上清液(占總體積的1/5)。再泵入污水重復(fù)操作,同時(shí)投加尿素、磷肥。6d后,待污泥黏附在組合填料上后,第7天開(kāi)始連續(xù)小水量進(jìn)水。在此期間,每天通過(guò)測(cè)定接觸氧化池進(jìn)、出水的水質(zhì)變化,直至出水水質(zhì)穩(wěn)定時(shí)表明初步掛膜成功。第15天—第45天是馴化階段,逐步增加進(jìn)水水力負(fù)荷和曝氣負(fù)荷,避免因水力負(fù)荷的突然增加對(duì)尚未完全成熟的生物膜造成不利影響,同時(shí)確定活性污泥系統(tǒng)的最佳運(yùn)行條件。水力負(fù)荷達(dá)到滿負(fù)荷時(shí),池中已培養(yǎng)了足量的高活性微生物膜。觀察填料的掛膜情況,可以看到接觸氧化池的污泥呈茶褐色,且出水水質(zhì)較穩(wěn)定,表明接觸氧化池已成功啟動(dòng),此時(shí)進(jìn)入運(yùn)行階段。
6運(yùn)行效果
工程經(jīng)2個(gè)多月的調(diào)試后,國(guó)家法定環(huán)境監(jiān)測(cè)單位對(duì)工程出水進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)12d,結(jié)果表明出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。各處理單元進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表4。
表4污水處理主要單元出水水質(zhì)及去除率
7經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和工程效益
本工程總投資809.9萬(wàn)元,其中土建為376.9萬(wàn)元,設(shè)備費(fèi)為337.4萬(wàn)元。合計(jì)用電量為2999.5kW·h/d,電費(fèi)以0.6元/(kW·h)計(jì),電費(fèi)合計(jì)為1799.7元/d,即0.450元/t;藥劑費(fèi)用1953.6元/d,即0.488元/t;另計(jì)入工資福利費(fèi)、維修費(fèi)、污泥處置費(fèi)等,則運(yùn)行直接成本平均為1.02元/t,再計(jì)入固定資產(chǎn)折舊,運(yùn)行總費(fèi)用為1.27元/t。污水處理站建成后,廢水達(dá)標(biāo),回用于生產(chǎn)工藝。每年減少COD排放約1008t,對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境污染控制起到積極作用。
8結(jié)論
(1)采用混凝沉淀+水解酸化+生物接觸氧化組合工藝處理棉紡織印染廢水,出水水質(zhì)可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于可生化性差的印染廢水,選擇水解酸化池作為廢水處理的預(yù)處理單元,能顯著提高B/C,為后續(xù)好氧處理提供有利條件。水解酸化池具有工藝技術(shù)簡(jiǎn)單、建設(shè)投資費(fèi)用低、運(yùn)行維護(hù)方便、出水無(wú)厭氧發(fā)酵不良?xì)馕兜葍?yōu)點(diǎn),尤其適應(yīng)于處理印染廢水。
(2)混凝沉淀工藝以FeSO4作為混凝劑,以PAM為助凝劑,充分利用了堿性廢水的特點(diǎn),操作靈活,效果良好,而且費(fèi)用較低。對(duì)本工程而言,F(xiàn)eSO4、PAM的最佳投加質(zhì)量濃度分別為400、1.2mg/L。
(3)運(yùn)行期間,接觸氧化池偶爾會(huì)出現(xiàn)污泥膨脹,經(jīng)分析由于有機(jī)物超出正常負(fù)荷,同時(shí)溶解氧過(guò)低導(dǎo)致絲狀菌的優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)引起污泥膨脹。對(duì)此可增加污泥的回流量,增加曝氣量,適當(dāng)減少進(jìn)水量。
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