水解酸化接触氧化混凝处理印染废水

水解酸化接触氧化混凝处理印染废水摘要：印染废水可生化性差、COD高、色度高、难以处理，水解酸化---接触氧化---混凝组合工艺处理印染废水可获得较好的处理效果，经比较此组合工艺比传统工艺具有投资省、占地少，运行费用低，处理效果好的特点，使印染废水处理后达到《纺织染整行业水污染物排放标准》（GB4287-92）Ⅰ级排放标准。关键词：印染废水水解酸化接触氧化混凝中图分类号文献标识码0.前言印染加工包括预处理、染色、印花、整理四道工序，预处理工序排出退浆、煮炼、漂白和丝光等四种废水，统称漂炼废水；而染色、印花、整理工序分别排出染色废水、印花废水和整理废水，以上废水的混合废水称之为印染废水。印染废水水量大、色度深、碱性强、有机污染物含量高且成分复杂，同时其水质水量变化大，是难处理废水之一。随着印染工业的发展，大量化纤产品的出现，新的化学浆料、染化料和整理剂的采用，大大地改变了印染废水的性质，增加了其处理难度，传统的处理方法已不适合要求，研究和开发新的处理工艺迫在眉睫。针对上述情况，近年国内、外开展了大量的研究工作，并取得了较好的成果，其中水解酸化---接触氧化---混凝处理新工艺确保出水达到《纺织染整行业水污染物排放标准》（GB4287-92）Ⅰ级排放标准。1.0.印染废水的特点1.1.污水量大印染废水量约为其用水量的70-90%，印染厂平均每加工100m织物，产生废水量约为3-5m3。1.2.水质复杂印染废水的组成成份异常复杂。废水中含有大量的碱类物质，pH高；含有大量残余染料和助剂，色度深；悬浮物多，且含有微量的有毒物质。1.3.水质水量变化大印染生产过程中，由于织物的种类，加工的花色品种受原料、季节、市场需求的变化而经常变化，因而加工工艺和使用的染料也相应改变，使得印染废水的水质出现大幅度变化。其次，印染生产过程虽然是连续的，但废水的排放却往往是间歇的。此外，由于开机台数时有增减，所以废水排放量极不均匀。2.0.水解酸化---接触氧化---混凝组合工艺基本流程和处理效果2.1.基本流程（见图1）2.2.工艺说明漂炼废水和印花废水经混合后通过格栅去除较大的悬浮物和漂浮物后进入调节池，在此进行水量的调节和水质的均衡；然后用泵提升至水解酸化池，该池仅控制在酸性发酵阶段，以提高废水的可生化性；水解酸化出水自流入接触氧化池，在接触氧化池内经微生物作用去除绝大部分的有机物和色度，为了得到更好的水质，后续进行深度处理，二级生化出水再经混凝沉淀和脱色氧化池，使出水稳定达标排放。沉淀池的污泥全部回流到水解酸化池，在池内进入增溶和缩水体积反应，使剩余污泥大幅减少，剩余污泥经浓缩后可直接脱水。2.3.处理效果2.4.处理效果分析有机物的去除1）、水解酸化生物好氧处理是去除废水中有机物最经济最有效的方法，而好氧处理要求废水的可生化性好，其BOD5/COD＞0.3，其有机物易被降解。现在由于纤维织物不仅有天然纤维，而且还有大量的人造纤维，造成所用染料种类增多，其中一些难于生物降解。同时目前广泛采用化学PVA浆料（聚乙烯醇）和合成洗涤剂ABS，这些都是难以生物降解的物质，导致印染废水中BOD5/COD值低于0.3，废水可生化性差，从而不能单独采用好氧处理，而必须加上水解酸化，使难以降解的高分子有机物通过水解酸化作用，而变成低分子有机物，提高其可生化性，为好氧创造条件，设计水解酸化水力停留时间为8-10小时。水解酸化效果见表2。表2水解酸化处理效果表中试验结果表明，废水经水解酸化后，其可生化性大为改善。而且COD有所下降。2）、接触氧化池接触氧化池为印染废水处理的主体工艺，池内放置弹性立体填料和半软性组合，其底部采用微孔曝气，经水解酸化---接触氧化后，废水中绝大部分有机物部分得到了去除，但仍有一定的色度和难降解的有机物；所以在生物接触氧化出水加混凝剂进入沉淀池进行固液分离。水解酸化---接触氧化工艺与传统的活性污泥法相比在基建投资、能耗和运行费用上分别减少37%、40%、38%。色度的去除印染废水中的色度主要是由废水各种残余染料引起的，它们不能采用直接沉淀或过滤方法去除。对于印染废水色度的去除，生物处理对色度去除率不高，一般只有50%-60%。因此对色度的去除，应以物理化学方法为主，主要是混凝沉淀法，混凝沉淀法脱色效率较高，可达50%-90%，但经混凝沉淀处理后，出水中仍有较深的色泽，必须进一步脱色处理。混凝沉淀一般对直接染料，还原、硫化、分散染料和胶体物质均有较好的去除效果，色度去除率可达80%-90%，COD去除率可达50%-80%，但对酸性染料、活性染料、金属络合染料及阳离子染料等，其脱色效果不佳，一般只有50%-60%，目前一般采用碱式氯化铝，它对各种染料都有一定的脱色效果，当其投加量为0.05%时，对五类染料的脱色效果如表3所示。表3碱式氯化铝对各类染料的脱色效果用氧化剂氧化分解印染废水中包括色度在内的难以生物降解的有机物，也是一种较常用的脱色方法。因此经混凝沉淀处理后的出水可采用氧化剂作进一步处理，常用氧化剂有空气中氧、次氯酸钠、臭氧等。用次氯酸钠氧化是印染废水处理采用较普遍的方法，该氧化剂对易氧化的水溶性染料如阳离子染料，偶氮染料和易氧化的水溶性染料如硫化染料都有着良好的脱色效果，但对于不易氧化的水不溶性染料如还原染料、分散染料和涂料等。其脱色效果较差，NaClO的投加量一般为20-40mg/L。可见，PAC对废水中呈悬浮状态的涂料、还原染料的脱色效率较好，对硫化染料、纳夫妥染料次之，对水溶性活性染料脱色效果较差。另外增加PAC投加量，可以提高脱色效果。例如，对含硫化染料和纳夫妥染料的印染废水，当PAC投加量增加到0.08%与0.1%时，其脱色效率将相应提高到81%和90%，但处理费用也相应增加，另外将PAM（聚丙烯酰胺）与PAC协同作用，将大大降低PAC的投加量。3.0.主要单元设计参数主要单元设计参数基本工艺流程和处理效果3.1.调节池设计周边、多边进水，使调节池不仅有水量的调节，在水质、pH、温度、色度、浓度等方面，因进水位置不同加上空气搅拌，而达到充分匀质目的。废水在调节池内部还可得到部分氧气，为后续水解酸化作准备。调节池设计停留时间8h。3.2.水解酸化池水解酸化池设计停留时间10h，池内放置弹性立体填料，池内控制溶解氧DO＝0~0.5mg/L。一般气水比5~7:1。3.3.接触氧化池接触氧化池停留时间6h左右，气水比（10~15）：1，溶解氧DO＝2~4mg/L，池内放置弹性立体填补和半软性组合填料。经过生化处理的废水接着依次进入混凝沉淀池和脱色氧化池使水进一步得到净化。4.0.结果及讨论4.1.调节池采用多边进水方式，使废水同时进而不同时出，池内配有充气管，由于充分搅动，使水充分混合，从而充分发挥了调节池的匀质作用，使水平稳进入生化设施，而且克服了污泥和短流与死角，还可防止调节池积泥。4.2.水解酸化池的设置，使废水中的难降解的大分子有机物，分解成简单的小分子有机物，如有机酸、醇类、使废水的BOD/COD从0.24提高到0.40。改善了废水的可生化性，从而减少后续好氧处理的池容，节省能耗。其处理效果明显由于优于常规生化处理工艺。处理效果比较见表4表4两种生化处理工艺处理效率的比较4.3.由于生化效果，使得水溶性的COD得到有效地去除，余下的疏水性COD、BOD通过加药混凝进一步去除。同时生化出水废水的COD、BOD浓度已较低，投药量也大大减少（见表5）。表5两种生化处理工艺后投药量的比较4.4.水解酸化---好氧工艺作为传统活性污泥工艺的替代工艺，其处理效果明显优于传统工艺，且有能耗低，产泥量少的特点，且剩余污泥可直接脱水。4.5.沉淀池后设置混凝沉淀池和脱色氧化池，作为三级处理，可获得较好的出水水质，部分出水可回用于生产。4.6.采用水解酸化---接触氧化---混凝组合工艺是提高印染废水处理效果切实可行的方法。5.0.结论印染废水经水解酸化处理，设计水力停留时间10小时，可使废水的可生化性从0.2提高到0.4，为后续接触氧化除去有机物创造条件。经水解酸化处理后的废水其可生化性大为改善，后续生物接触氧化有机物去除率可提高15-20%。经组合生化工艺处理后的废水，其投药量大大减少，运行费用降低。脱色氧化池作为色度去除的保障工艺，若色度不达标时可投入使用；一般情况下可超越排放。此工艺剩余污泥量少，且易于脱水。参考文献：（1）水污染治理新工艺与设计（M）娄金生.北京.海洋出版社.1999.1（2）污水处理组合工艺及工程实例（M）金兆丰.余志荣.徐竟成.屈计宁.化学工业出版社.2003.4（3）黄长盾.杨西醌.汪凯民.印染废水处理.（4）上海纺织科学院.印染工业废水处理（5）瞿建曾.印染废水处理对于降低COD的经验总结杨蒲仙等.纱线印染基本知识香港KROFTA.高效气浮孙和喜等.中国给水排水1992（4）周焕祥.工业水处理1993（3）（10）杨书铭.给水排水1986（3）注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。