生化

生化-混凝沉淀-砂滤工艺处理毛巾印染废水许玉东摘要：根据毛巾印染废水水质特点，选择了厌氧折流板反应池-生物接触氧化池-混凝沉淀-砂滤处理工艺。运行结果表明，在进水水质为：CODCr589～2980mg/L、BOD5249～534mg/L、SS123～190mg/L、色度300～800倍、pH8.76～9.56时，出水水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-92)一级标准。该处理系统耐冲击负荷，运行稳定、简单，基建和运行费用较低。关键词：毛巾印染废水；厌氧折流板反应池；混凝沉淀；处理技术1前言某小型毛巾厂生产工艺流程为原材料→整经→上浆→织造半成品→煮炼→染色→脱水→烫平→印花→整理(成品)。废水主要来自煮炼、染色和印花工序。废水水量小、污染物含量高、浓度波动幅度大、偏碱性、色度高、难生化。主要污染物为多种染料、浆料、助剂、泡花碱等。印染废水的主要处理方法有生化法和物化法［1］，两法单独使用或联合使用。物化法脱色能力强，但对亲水性的染料、溶解性的有机物去除能力较差，且污泥量大，运行成本高，生化法对BOD5和CODCr的去除能力强，运行经济，但脱色能力有限。针对毛巾厂废水的水质特点，我们采用厌氧折流板反应池-生物接触氧化池-混凝沉淀-砂滤池处理工艺。经过一年多的稳定运行实践，处理出水各项指标均达到GB4287-92一级排放标准。2废水处理工艺2.1水质情况废水排放为非连续性的，水质、水量极不均匀，波动大，进水水质为：CODCr589～2980mg/L，BOD5249～534mg/L，SS123～190mg/L，色度300～800倍，pH8.76～9.56。处理出水排入城市内河，要求出水水质为：CODCr≤100mg/L，BOD5≤25mg/L，SS≤70mg/L，色度≤40倍，pH6～9。2.2工艺分析从进水水质可以看出，废水的生化性能较差，BOD5/CODCr约0.2～0.3，直接进行好氧生物处理难于取得有效的结果。废水色度很高，但所用的染料主要为亲水性的活性染料，直接采用物化混凝沉淀进行脱色也不合适，根据厌氧+好氧处理工艺在印染废水处理中的应用，考虑废水中主要污染物为水溶性的活性染料及淀粉浆料等，活性染料能被兼氧、厌氧微生物降解，淀粉在水解菌作用下被分解为双糖、单糖，随着水解酸化作用的加强，废水的可生化性提高，出水经好氧微生物的作用，废水中大量有机物已被去除，再辅以混凝沉淀和砂滤，可确保各项指标均达标。工艺流程如下2.3主要工艺参数厌氧折流板反应池：HRT24h，容积负荷1～3kgCOD/m3d，分三个隔室，池中设有ZX-150组合填料。生物接触氧化池：HRT12h，气水比20∶1，池中设有软性填料，采用鼓风微孔曝气。集水井：HRT30min。反应沉淀池：反应时间20min；沉淀池HRT1.5h，表面负荷3.5m3/m2.h，池中设有Φ50斜管，斜长1米，倾斜角60度。砂滤池：滤速5m/h。2.4主要设备本工程的主要设备为提升污水的卧式离心污水泵和充氧设备三叶式罗茨鼓风机。2.5经济指标按处理吨废水计：投资1500元，占地面积1.6m2，电耗0.78kW。h，药剂费0.78元，处理成本1.17元。3工程运行及结果3.1调试运行该工程以城市污水处理厂脱水后的干污泥和猪粪便为菌种进行培养、驯化、挂膜，投入菌种后，生物接触氧化池进行48h闷曝培养，之后每日正常进水运行，沉淀池之前不加絮凝剂，沉积污泥定期在重力作用下回流至厌氧折流板反应池，经过3个多月的微生物增殖，出水水质较清，肉眼可见到线虫、轮虫等游动。此时泵前投入聚合氯化铝絮凝剂，加药量为300～400mg/L，经固液分离、砂滤后，处理出水良好，调试运行历时5个月。3.2工程结果通过竣工验收监测，各处理单元的处理效果见表1、表2。表1废水处理设施运行结果表水质水样pHCODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)色度(倍)波动范围平均值波动范围平均值波动范围平均值波动范围平均值废水8.76～9.56589～29801785249～534392123～190157300～800550厌氧池出水7.66～8.28479～652566154～263209130～250170200～250225氧化池出水8.00～8.23147～18916441～554860～807070～10085砂滤池7.51～71～908121～242338～63514～1510出水7.802废水处理设施各构筑物平均去除率(%)CODCrBOD5SS色度厌氧池6847/59氧化池71775962砂滤池51522788总去除率959468984工程实践经验4.1厌氧折流板反应池处理工艺合理、实用厌氧折流板反应池是一个由多隔室组成的高效新型反应器，具有水力条件好、生物固体截留能力强、微生物种群分布好、结构简单、启动较快及运行稳定等优点。该反应池运行时整体为推流式，各隔室为全混式，因而可获得较稳定的处理效果。在本工程实践中，由于厌氧折流板反应池HRT为24h，不仅起到调节水质、水量的作用，如进入厌氧折流板反应池之前的废水浓度波动大(CODCr589～2980mg/L)，但出水CODCr浓度相对稳定(479～652mg/L)，同时在水解菌作用下，不溶有机物溶于水，复杂的大分子有机物分解为小分子有机物，如活性染料发色基团被破坏，分子结构断裂，淀粉分解为双糖，继而单糖，提高了废水的可生化性，BOD5/CODCr比值由进水的0.22提高到出水的0.37，为后续好氧生物处理创造了良好条件。废水排入废水站时水温为30～40℃，偏弱碱性，这也为厌氧折流板反应池中兼氧、厌氧微生物提供良好的温度、酸碱度环境条件。4.2生物接触氧化池-混凝沉淀-砂滤工艺运行稳定、高效废水经厌氧折流板反应池处理后，出水呈黑色，生化性能较好，经生物接触氧化池好氧处理，废水中有机物被好氧微生物进一步分解净化，CODCr和色度去除率分别达到71%和62%，出水呈淡兰色或淡黄色，此时生化性能变差，BOD5/CODCr比值为0.29，废水中含有一些较难降解的有机物，出水不能达标，如果靠延长好氧处理时间，经济上不合理。选择脱色能力强的物化混凝沉淀，可以取得很好的脱色和去除CODCr效果，去除效率分别达到88%和51%，最终出水清亮透明，略显微黄色，各项指标均达到排放标准。4.3设计合理，运行简单，基建和运行费用较低取消了常规用来均质、均量的调节池，废水直接进入厌氧折流板反应池，也能起到很好的水质、水量调节作用，同时兼氧、厌氧分解作用效果也很明显，节省了基建投资。所取的设计工艺参数合理，各处理单元都取得较好的处理效果。厌氧折流板反应池和生物接触氧化池的剩余生物污泥量少，混凝沉淀污泥采用干化场处理，废水处理系统的处理设备较少，运行、维护简单，运行成本较低。5结论厌氧折流板反应池-生物接触氧化池-混凝沉淀-砂滤工艺是处理毛巾印染废水切实可行的有效方法。工程实践表明，在原水水质浓度高，波动范围大的情况下，排放水质仍能保持稳定，达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-92)一级标准。该工艺先进、设计合理、运行稳定、维护简便、基建和运行费用较低，取得了经济、环境及社会三者效益的统一。