纺织印染工业园废水集中处理工艺的研究区尧万

广东化工2008年第8期·82·期纺织印染工业园废水集中处理工艺的研究区尧万，李超伟，陈国辉，陈茂城(广东新大禹环境工程有限公司，广东广州510665)[摘要]纺织印染工业园区企业众多，生产工艺的不同导致排放的废水水质、水量差别较大，选择合适的处理工艺至关重要。多年的运行数据表明：采用水解酸化+活性污泥法联合生化处理工艺成功地大幅度消减了COD、色度，并以混凝沉淀物化处理措施作为保障措施，保证了出水稳定达标排放。[关键词]印染废水；水解酸化；活性污泥法；混凝沉淀ResearchontheCentralizedTreatmentProcessofTextileandDyeingIndustrialParkWastewaterOuYaowan,LiChaowei,ChenGuohui,ChenMaocheng(GDXDYEnvironmentalProtectionCo.,Ltd.,Guangzhou510665,China)Abstract：Inthesameindustrydistrict,therearenumeroustextileanddyeingplants,differentwaterqualitiesfordifferentproductionprocesses,sochoosearighttreatmentprocessisveryimportant.ThreeyearsrundatashowedthatcombinedacidificationandactivatedsludgeprocessplayedsuccessfulroleinCOD-removeandcompletelydecolorization,andflocculationandsedimentguaranteedtheeffluentqualitylowerthannationalstandards.Keywords：printinganddyeingwastewater；acidification；activatedsludge；flocculationandsediment经济的高速发展使社会分工越来越专业化，在国家产业和环保政策的引导下，各种各样工业园区快速兴起。如电镀工业园、纺织印染工业园、食品工业园、电子信息工业园、化工工业园等。工业园区的废水大都是集中治理模式，它具有比分散治理更低的总基建投资、更低的运行管理费用、更专业化的操作维护管理等优点。不仅让园区的企业减轻负担，也给管理者带来了方便。但是园区的企业种类不同、产品不同、生产工艺的差异化等也给集中处理带来一定的技术难题。如纺织印染工业园，有制衣厂、染整厂、印花厂、染料厂等，排出的废水水质、水量因此也是差别较大[1-2]。中山市高平织染水处理有限公司处理工业园区20多家纺织印染厂排放的废水，设计总处理规模为3×104m3/d，分三期建设。目前一期设计规模为1×104m3/d，已投入运营，目前日均处理量在9000m3左右。该废水具有有机污染物含量高、色度高、碱性大、硫化物含量高、水温高、水质水量变化大等特点，且可生化性差，属难处理的工业废水之一，企业的订单及季节性生产也使水质参数产生较大变化。其水质变化参数范围如表1所示。[收稿日期]2008-03-19[作者简介]区尧万(1976-)，男，广州人，工程师，技术中心总监，主要研究方向为水污染治理。2008年第8期广东化工第35卷总第184期·83·表1水质参数Tab.1Parametersofwaterquality指标pHCOD/(mg·L-1)BOD5/(mg·L-1)SS/(mg·L-1)水温/℃色度/倍进水水质7.2～13.6700～1600180～300120～30035～47600～1000排放标准6～9≤90≤20≤60≤40注：广东省地方标准《水污染物排放限值（DB44/26-2001）》1处理工艺选择合适的处理工艺，对降低投资运行费用和保证处理效果至关重要。针对印染废水的处理方法，国内外学者作了大量的试验研究，基本上可以分为物理法、化学法、生物法以及物化+生化的联合处理方法。物理法主要是吸附法，采用的吸附剂多为活性碳，对去除水中溶解性有机物非常有效，但它对胶体和疏水性染料去除效果较差，且处理费用较高，国内很少采用。化学法包括混凝沉淀、氧化、电解等方法。混凝沉淀主要有混凝沉淀法和混凝气浮法，采用铝盐或铁盐为凝聚剂，PAM为絮凝剂，具有工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率高等优点，应用较为广泛；氧化法和电解法由于运行费用较高，国内极少采用。生物法分为好氧生物法和厌氧生物法，由于印染废水中含有大量难于生物降解的物质(如PVA浆料、助剂等)，单纯依靠好氧降解法难以完全降解有机物，故近年来多采用厌氧+好氧联合生物处理方法[3-4]。针对工业区企业众多，水质复杂的特点，而且工业园的污水处理担负着保护环境和安全生产的重担，污水处理系统必须能长期稳定达标，工艺的选择必须可靠、稳定、安全，适应能力强，故选择预处理+生化+物化联合处理工艺。主体工艺流程见图1。图1工艺流程Fig.1Technologyworkflow1.1预处理系统预处理调节池用来调节进水的pH和温度，降低对生化系统的危害。废水经粗格栅后进入厂家集水池，由提升泵泵入调节池。在管道中安装在线pH计，对pH、水温进行动态监测。若水温高于42℃，通过自动切换装置将废水切换至冷却塔，经冷却降温后自流进入调节池。根据测得的pH自动控制加入硫酸的量，使8.5≤pH≤10，然后由提升泵泵入水解酸化池。废水在调节池中的停留时间为7.5h。预处理的好坏直接影响到后续生物处理设施的运行效果，如进水温度过高时(42℃)，微生物的活性会受到很大的限制，直接导致出水水质变差；进水硫化物浓度过高(40mg/L)也对微生物有很大的毒性，严重时会导致微生物死亡，系统瘫痪。硫化物的出现是因为企业生产过程中采用了硫化染料，定期了解企业的生产状况及废水排放周期，有针对性地投加适量的亚铁盐，可消除其危害。1.2厌氧系统水解酸化池主要用来提高废水的可生化性，去除部分有机物，并显著地降低色度。一般情况下，其出水COD600mg/L、色度低于150倍、pH在6.7～8.5之间。在水解酸化工艺中，采用升流式污泥床反应器和脉冲布水器布水，将“丰”字型管道系统均匀布于池底。通过控制脉冲频率和强度使布水孔的出孔流速大于2m/s，使池底的进水调节池回流污泥活性污泥池水解酸化池预处理物化沉淀池生物沉淀池计量槽排放广东化工2008年第8期·84·期颗粒污泥与进水进行剧烈混合、充分反应，有效的利用了池体容积，降低短流副作用。废水在水解酸化池中停留时间为13.8h。1.3好氧系统废水经水解酸化后自流进入活性污泥池，利用好氧微生物的吸附降解作用，去除有机物。好氧池由四个反应池串联组成，进水和回流污泥在第一个反应池混合，相当于A-B法中的A段，然后在后续的三个反应池充分降解，相当于B段。这四个反应池中溶解氧浓度成阶梯状递增，在第一个溶解氧浓度(DO)控制在0.6mg/L左右，第二三格DO控制在1.0～1.8mg/L，第四个DO控制在2.5mg/L左右。在停留时间上也不相同，这样从整体上看成推流式，从单个池子上看为完全混合式。废水中的有机物好氧池里充分降解，采用3台罗茨鼓风机曝气，总的实际停留时间为11.8h。在好氧工艺中采用活性污泥法而不采用接触氧化法是因为活性污泥法更易维护和管理。生物沉淀池使好氧池的悬浮液实现固液分离，污泥由吸泥机泵回活性污泥池，回流比为60%，上清液进入物化沉淀池或排放计量槽。剩余污泥排出量根据好氧池的污泥浓度和生物镜检原生动物的活性来确定，保持MLSS浓度为3.2～4.5g/L。1.4物化系统生化沉淀池出水水质经在线监测器测定，如符合排放标准则直接进入计量槽排放，若达不到要求则需进一步的处理。物化系统采用混凝沉淀系统，当系统水量过大、水质骤变时，生化沉淀池出水悬浮物、COD或色度达不到要求，通过投加混凝剂或脱色剂改善出水水质，使其符合排放标准。处理水质水量变化较大的工业废水，保障处理系统是必不可少的。1.5污泥处理系统好氧系统产生的污泥部分回流至好氧、厌氧系统，剩余的污泥和物化系统产生的污泥泵入污泥浓缩池，由2台1.5m带宽的带式污泥浓缩压滤一体机进行污泥脱水。脱水机滤液经固液分离后上清液返回调节池，污泥和厌氧系统定期排出的污泥直接压滤。2运行效果各系统的去除率见表2所示。表2各系统出水和污染物去除率Tab.2Outletwaterqualityofdifferentsystemandpollutesremovalrates处理单元进出水水质pHCOD/(mg·L-1)COD去除率/%BOD5/(mg·L-1)BOD5去除率/%SS/(mg·L-1)SS去除率/%色度/倍色度去除率/%调节池进水水质7.2～13.6700～1600180～300120～300600～1000水解酸化池出水水质8.2～9.8400～65070～90150～25010～3050～12040～5020～10090～98活性污泥池出水水质7.5～8.150～9070～9010～1590～9830～6040～5020～6050～80物化处理出水水质7.5～8.140～705～208～125～1010～2060～805～1070～80出水水质稳定达到了广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准。3运行费用该工程一期造价1830.3万元，其中土建投资870.8万，设备及其他投资959.5万，运行费用在0.80～1.15元/t左右(包括电费、人工费、设备维护费、药剂费)。如表3所示。表3运行费用组成Tab.3Componentofoperationcosts费用电费水费硫酸污泥处置其它费用平均值/(元·t-1水)0.510.010.15～0.50.020.11所占比例/%56129212吨水总费用/元0.80～1.154结论经过近三年的运行和不断改进，系统越来越完善，COD年消减排放量为2040t，BOD5约630t。实践证明，“预处理+生化+物化法”处理工业园区印染废水工艺是稳定、可靠的，在为社会带来环境效益的同时也为企业带来经济效益。各厂家废水单独收集提升和水质在线监测系统为计量收费提供了依据，并能促进企业改造落后工艺，推行清洁生产制度。该项目获得“2005年国家重点环境保护实用技术示范工程”。参考文献[1]许宏良．印染废水集中处理的污染源分析[J]．工业安全与环保，2005，(下转第102页)广东化工2008年第8期·102·期率与污层阻力去除率来表征膜清洗的效果。常用的反渗透膜清洗技术见表2。表2反渗透膜清洗技术Tab.2TechnologiesofROmembranecleaning技术方法说明物理的机械法水力学法逆向流动法空气/水冲洗法声学法泡沫塑料球清洗管道切线速度改变：湍流促进器减压和逆向流动(渗透)每日降压冲洗15min超声波清洗向进料液中加添加剂控制pH以阻止水解和污垢沉积，在pH＝5下，1L进料液中加入1.32mL5%的NaClO；减少摩擦添加剂(聚乙二醇)和污秽分散剂(硅酸钠)。化学的低压下加添加剂冲洗氧化剂(柠檬酸)；去垢剂(1%BIZ)；预涂层(硅藻土、活性炭和表面活性剂)。3.2清洗剂的选择在清洗膜污染物时，应根据污染的类型程度，膜材料的性能来确定清洗剂，清洗剂可以单独使用，也可以与表面活性剂、分散剂、螯合剂、阻垢剂等配合使用。清洗剂的选择见表3。表3反渗透膜清洗剂的选择Tab.3ChoosingofROmembranecleaner污染物清洗剂碳酸盐垢硫酸盐垢金属氧化物/氢氧化物聚合硅沉积物无机/有机胶体混合物微生物污垢柠檬酸，盐酸STPP，EDTA－Na