H/O工藝處理高濃度化纖印染廢水的實踐

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簡介： 對于化纖印染廠高濃度、B/C值較低的印染廢水，采用H/O工藝進行處理。運行結果表明，在水解酸化池HRT=6h、接觸氧化池HRT＝12h的條件下，只要加強管理，定時監(jiān)控，及時調整，處理后的水可以達到《紡織染整工業(yè)水污染排放標準》（GB4287-1992）中的一級排放標準。
關鍵字：印染廢水 水解酸化 接觸氧化 運行管理

1 工程概況

湖州某印染廠主要從事各類真絲、滌棉、棉、麻織物的煉白、染色、印花、軋光、軋花，生產中主要使用分散染料。該廠原有一套污水處理設施，采用混凝沉淀＋活性污泥法的處理工藝。由于混凝沉淀設施簡陋，進入生化的pH值時高時低，生化一直未能正常運行，后來就廢棄不用，一步混凝沉淀后直接排放。這樣不但藥劑使用量大，并且廢水不能達標，嚴重污染了周邊環(huán)境。我公司技術人員接受該廠的委托，對原有設施進行了改造，并加強了運行管理，現(xiàn)在運行正常，出水基本達標排放。

2 處理水量、水質

改造后，設計最大處理能力為2000m³/d，現(xiàn)在實際的水量只有1600m³/d左右。進水水質見表2－1：

表2 －1   設計進水水質

項目

pH

COD_cr(mg/l)

BOD₅(mg/l)

SS(mg/l)

色度(倍)

濃度

6～8

1200～1500

≤400

≤700mg

≤600

注：送樣給當?shù)丨h(huán)保部門的水質檢測結果為：COD_cr＝1418mg/l，BOD₅＝292mg/l，總磷＝4.651mg/l,總氮＝9.837mg/l。

設計出水指標達到國家紡織染整工業(yè)水污染排放標準（GB4287-1992）中的一級排放標準。

3 處理工藝

該印染廠的廢水不但濃度高，而且B/C值只有0.22左右，屬于難生化處理的廢水。因此我們選擇水解酸化＋接觸氧化的處理工藝。在水解酸化工藝中，首先是大量的微生物將水中顆粒物質和膠體物質截留和吸附，這是一個物理過程的快速反應，截留下來的物質吸附在污泥表面，慢慢地被分解代謝，其在系統(tǒng)內的污泥停留時間要大于水力停留時間。在大量水解細菌的作用下將不溶性有機物水解為可溶性有機物，同時在產酸菌的協(xié)同下將大分子物質、難于生物降解物質轉化為易于生物降解的小分子物質。由于酸化過程的控制不可能十分嚴格,仍有一定量的甲烷化過程發(fā)生，在這一過程中，溶解性有機物仍有較大去除。因此，水解酸化反應器是集截留、吸附、生物絮凝、生物降解功能于一體的多功能反應器。經(jīng)過水解酸化處理，廢水的B/C值得到提高，有利于接觸氧化系統(tǒng)的正常運行，提高污染物的去除率。廢水處理工藝流程見圖－1。

3.1 調節(jié)池

車間廢水和生活污水沿管線自流經(jīng)過格柵井，進入調節(jié)池，調節(jié)池為原有設施，HRT＝6h。增加風量為500m³/h的鼓風機一臺進行曝氣，以調節(jié)水質，去除水中的易揮發(fā)性污染物；池內采用穿孔管進行曝氣，設計氣水比為5∶1。

3.2 水解酸化池

調節(jié)池廢水經(jīng)過污水泵提升進入水解酸化池。 水解酸化池利用原來的兼氧池進行改造，停止池內曝氣裝置的運行，增加潛水攪拌機1臺。水解酸化段的HRT＝6h，池內填充彈性立體填料。

3.3 接觸氧化池

水解酸化池出水自流進入接觸氧化池進行好氧降解。接觸氧化池由原來的活性污泥池改建而成，HRT=12h。池內采用可變微孔曝氣盤進行曝氣，并填充彈性立體填料，汽水比20：1。

3.4 沉淀池

好氧處理后的污水流入沉淀池進行泥水分離，沉淀池為原有設施，φ＝12m,HRT=3h，裝有刮泥機1臺。沉淀池出水進入混凝沉淀池進行深度處理，污泥一部分回流至水解酸化池進口，與調節(jié)池進水混合、反應，可以去除水中的有毒有害物質，抑制絲狀菌的生長，防止產生污泥膨脹。一部分回流至生化池進口。剩余污泥干化后拌煤渣外運。

3.5 混凝沉淀池

在混凝反應池投加石灰水和硫酸亞鐵，和廢水進行氧化還原反應以去除廢水中的色度和未生化降解的污染物質。沉淀池為原有的斜管沉淀池，表面積為36m²，復核后其表面水力負荷為3m³/m².h。

3.6 過濾池

過濾池采用普通快濾池，設計上升流速為10m/h，三層濾料。為新建構筑物，鋼混結構。

4 生化系統(tǒng)的啟動

采用低負荷接種法，接種污泥取自杭州某啤酒廠，為二沉池脫水污泥，控制曝氣池內污水的CODcr≤300mg/l。接種污泥量為20噸，一次投加。投加時控制池內水深為2.0m左右，開啟風機進行曝氣。接種污泥投加完后慢慢提高水位，并投加面粉、尿素、磷酸二氫鉀和大糞水，使B：N：P的值控制在100：5：1的范圍內。悶曝5天后，鐘蟲、累枝蟲、圓筒蓋蟲等后生動物大量出現(xiàn)，開始少量進水。進水的量按設計負荷的1/10,1/5和1/2逐步提高，直到全量進水。每天投加營養(yǎng)1次，運行5周后，生化系統(tǒng)的去除率穩(wěn)定在50％左右，生物相以鐘蟲、累枝蟲、圓筒蓋蟲和楯纖蟲等為主，生化系統(tǒng)啟動成功。

5 系統(tǒng)的運行控制

生化系統(tǒng)啟動后，對整個系統(tǒng)的運行采取了控制點的定期監(jiān)控。各控制點控制項目如表5－1所示：

                表5－1    控制點控制項目一欄表

    控制點

控制項目

調節(jié)池

生化池

沉淀池

混凝反應池

斜管沉淀池

pH

每隔1h測1次

每隔1h測1次

/

每隔1h測1次

每隔1h測1次

溫度

每隔1h測1次

每隔1h測1次

/

/

/

COD

每天2次

/

每天2次

/

每天2次

DO

/

1周1次

/

/

/

*采用廣泛pH試紙；DO采用滴定法；COD采用重鉻酸鉀法。

通過對監(jiān)控點的定時監(jiān)控，不但積累了大量的運行資料，對水質的變化，也可以隨時進行調整。在運行過程中，生化池曾多次出現(xiàn)楯纖蟲和絲狀菌大量繁殖，污泥膨脹，池體泡沫封頂?shù)默F(xiàn)象。分析原因，水體中的毒性物質比較多；生化池懸浮污泥的濃度比較低，只有2%左右；水體中氮的含量較低。通過加大回流量和曝氣量，污泥不外排，控制生化池懸浮污泥的濃度在8%左右，并增加尿素的投加量，運行一周后，生化系統(tǒng)又趨于穩(wěn)定。

6 處理效果

本污水處理系統(tǒng)的調節(jié)池相對較小，因此調節(jié)池的水質波動較大，最高時的濃度為1721mg/l，最低時的濃度為840mg/l。為了較客觀的反映處理效果，各階段的出水采用2個月的平均值，如表6－1所示：

表6－1    處理效果一欄表

   監(jiān)測點

監(jiān)測項目

調節(jié)池

生化池+沉淀池

混凝反應池+斜管沉淀池＋過濾

pH

6～7

6～7

8～9

COD

1200mg/l

480mg/l

≤100mg/l

*采用廣泛pH試紙； COD采用重鉻酸鉀法。

7 直接運行費用

主要為藥劑費、電費和人工費。

藥劑為硫酸亞鐵、石灰和營養(yǎng)物質，硫酸亞鐵的投加量為400mg/l，石灰的用量每天用量為5噸，,尿素每天25kg，磷酸二氫鉀每天10kg，則藥劑費為0.95元/噸.污水。

電耗：提升泵3.0kw，調節(jié)池鼓風機5.5kw，生化池鼓風機15kw，加藥攪拌機1.1kw，加藥泵1.1kw，則電費為0.13元/噸.污水。

人工費：每天3班，每班2人，每人年均工資8000元，則人工費為0.08元/噸.污水。

故直接運行費用為1.16元/噸.污水。

8 結語

實踐表明，對于高濃度的化纖印染廢水，采用H/O為主的處理工藝，在水解酸化池HRT=6h、接觸氧化池HRT＝12h的條件下，只要加強管理，定時監(jiān)控，及時調整，在流程比較短的情況下，是可以穩(wěn)定運行，達標排放的。為保證接觸氧化池COD的去除率，建議池中的懸浮污泥控制在10%左右。

參考文獻：

1 .李家珍， 染料、染色工業(yè)廢水處理. 北京：化學工業(yè)出版社，1998

2 .王建龍， 生物固定化技術與水污染控制. 北京：科學出版社，2002

3 .國家城市給水排水工程技術研究中心（譯）， 污水生物與化學處理技術.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001

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簡歷：吳緒軍，男，98年畢業(yè)于南京農業(yè)大學環(huán)境工程專業(yè)，現(xiàn)為中國空分設備公司能源環(huán)保部工程師，項目經(jīng)理，主要從事污水處理工程的設計與調試。