紡織染整工業(yè)印染廢水處理技術
工程應用實例:
晉江市某印染廠處理設施自2002年10月投入運行以來,治理效果一直比較穩(wěn)定。經(jīng)環(huán)境監(jiān)測部門采樣監(jiān)測,出水指標每項均優(yōu)于國家環(huán)保要求,通過了驗收。
技術原理:
概述
印染廢水的水質復雜,污染物按來源可分為兩類:一類來自纖維原料本身的夾帶物;另一類是加工過程中所用的漿料、油劑、染料、化學藥劑等。分析其廢水特點為:
(1)水量大、有機污染物含量高、色度深、堿性和pH值變化大、水質變化劇烈。
(2)堿減量廢水,其CODcr值平均2-5萬mg/L,有的可達10萬mg/L以上,pH值高,必須進行預處理,再進入調節(jié)池,與其它的印染廢水一起進行處理。
(3)色度高,可生化性差,所以印染廢水處理的重要任務就是進行脫色處理和提高可生化性。
(4)PVA漿料和新型藥劑的使用,使難生化降解的有機物在廢水中含量增加。因此研究和篩選用來降解 PVA的微生物成為印染廢水處理成功與否的關鍵。
工藝流程
根據(jù)BOD5/CODcr值低的特點,可選擇的方法有物化法、生化法、化學法(多功能混凝劑處理法、高壓脈沖電解法)等,但多數(shù)是生化為主體的生化-物化組合法。
處理工藝一
厭氧-好氧-生物炭接觸為主的處理工藝,見圖1
圖1處理工藝-流程
該處理工藝系統(tǒng),對于CODcr<1000mg/L的印染廢水,處理后的出水可達到國家排放標準,如進一步深度處理則可回用。
處理工藝二
為生化、物化相結合的工藝、其流程見圖2。
圖2處理工藝二流程
厭氧水解酸化池內設半軟性填料、生物接觸氧化池內高SNP型新型填料。后續(xù)物化處理采用加藥反應氣浮池。其特點為:
(1)脫落的生物膜,懸浮物等去胡率高,可達到80%~90%;
(2)色度去除高,可達到95%;
(3)氣浮池水力停留時間短,約30min左右,而沉淀池水力停留時間1.5h~2h,故氣浮池體積小,占地面積少;
(4)污泥含水率低,約97%~98%,氣浮排渣可直接進行脫水處理。因此,采用氣浮池后工藝流程中出現(xiàn)了二個明顯的特點:一是只搞污泥池,不設污泥濃縮池和污泥方英尺,污泥直接進入脫水機脫水處理;二是本應采用活性污泥回流到厭氧水解酸化池,因加藥反應后的污泥失去了活性,不能回流,故工藝中采用生物接觸氧化池中以1:1回流至厭氧水解酸化池,以加強水解和酸化。但采用氣浮需要增設一套空壓機、壓力溶氣罐、回流水泵等輔助系統(tǒng),操作管理相對較復雜。
處理工藝(見圖3)
圖3處理工藝流程示意
本工藝(圖3)有以下特點:
(1)在調節(jié)池始端上部設置逆流式機械通風高溫冷卻塔,一是減少占地面積。二是冷卻水直接進入調節(jié)池,省去了冷卻水集水池。三是在夏季可把水溫從70。C降低到40。C左右。再經(jīng)過集水池,調節(jié)池等的傳導和蒸發(fā)散熱,使水進入一級沉淀溫度≤38。C進入水解酸化池溫度≤36。C。
(2)為提高BOD5/CODcr值,工藝采用先物化(一級沉淀池)
處理工藝選擇
對于不同水質的印染廢水有不同的組合處理工藝,有可能以物化為主,也可能以生化為主,雖然基本方法及原理大致是相同的,但優(yōu)化組合很重要。
(1)3個工藝的共同點之一是均采用了厭氧水解酸化池和好氧生化池,這是廢水處理中的主要工序和設施。在好氧生化處理之前采用厭氧水解酸化池,這是由印染廢水的水質性質決定的。
(2)3個工藝的共同點之二是均有污泥回流到水解酸化池始端。但污泥回流分兩種情況。一是后續(xù)沉淀池不采用加藥沉淀的,則用沉淀池的沉淀污泥回流;二是后續(xù)沉淀池采取加藥沉淀的,則用氧化池出水、含水率相對較高的污泥的回流。除無機泥渣外,基本上可消除污泥排放,則可不設污泥干化系統(tǒng)和設備,節(jié)省投資及處理成本。
技術指標殛CODcr削減分析
(1)技術指標
在運行時,控制生物接觸氧化池內氣水為20:1,溶解氧3~5mg/L,出水溶解氧2~4mg/L。采用亞鐵為混凝劑,投加量為處理水量的千分之一。采用石灰水或PAM為助凝劑。投加量分別為處理水量的千分之二和百分之十二。一沉池每班排泥兩次,每次約5分鐘。由于采用了大的氣水比,所以接觸氧化池不需要定期反沖,二次沉淀池約10天需用自來水沖洗一次,以消除蜂窩斜管填料上的積泥。污泥脫水時,為了提高污泥層的透氣性,利于脫水,需要投加熟石灰,投加量為1%~2%。
(2)CODcr削減量
該處理工藝采用混凝沉淀和生物接觸氧化池的方式,混凝沉淀CODcr去除率為75%,接觸氧化CODcr去除率為70%,氣浮或二沉池CODcr去除率為20%,總去除率為94%以上。進水CODcr濃度為1500mg/L時,出水達90mg兒,排放通選紡織染整行業(yè)一級排放標準,出水可排入III類水域或三類海域。
(3)高濃度的染色原液、蒸煮廢液、堿減量廢水等,應進行預處理,把有機污染物濃度降低后再進入總調節(jié)池,與其它廢水一起集中處理,這是至關重要的。
(4)3個處理工藝中,前2個均為先生化后物化,第3個處理方案為先物化后生化、再物化。這是因為第3個方案中CODcr高達2500mg/L,BOD5/CODcr值小,故先采用加藥反應沉淀池,使CODcr小于1300mg/LBOD5/CODcr值提高到>30%。但首先采用加藥、反應、混合、沉淀法需先選擇好藥劑的品種和投加量,即選用的藥劑盡可能不要對后續(xù)的微生物生長造成影響,因未沉淀去除的小顆粒懸浮物,一是無活性,二是可能帶有少量藥劑。氣浮池和斜管(板)沉淀池要防止堵塞及塌掉,排污應暢通,為安全和便于管理,小水量采用豎流式沉淀池,大水量采用輻流式沉淀池為妥。
(5)對于pH值高的廢水(如堿減量廢水)應先加酸中和;對于營養(yǎng)源不足的在進入水解酸化池前需投加P和N;為加速水解酸化的進行,應回流一定量未加過藥劑具有活性的污泥到水解酸化池始端。提高BOD5/LCODcr值有利于生化處理的進行。通常情況下,只要進入水解酸化池的BOD5/CODcr>30%,則進入氧化池的BOD5/CODcr值基本上能達到≥40%,這是因為在水解酸化池中CODcr約去除30%左右,而BOD5卻去除很少,有時不僅沒有去除,BOD5值反而會增加,常增加5%~10%,因而進入氧化池的水BOD5/CODcr>40%以上,提供了較好的可生化條件,在3個方案中均滿足了此要求。
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