水解酸化—UASB—SBR 組合法處理印染廢水
印染廢水主要來自退漿、煮煉、漂白、絲光、染色、印花、整理工段。生產(chǎn)工段的特點決定了印染廢水具有“高濃度、高色度、高pH、難降解、多變化”五大特征。一般情況下,COD平均為800~2000 mg/L,也有不少廠家的廢水COD指標平均達2500~4500 mg/L;色度一般為200~800倍,有的甚至高達1000~2000倍;pH一般為10~13,個別為13~14;BOD5/COD為25~0.4,多數(shù)不到0.3;平均每印染100 m要排放廢水2.5~3m3(布窗以914mm計),水量極不均勻。
因此,在選擇處理工藝時必須充分考慮印染廢水的這些特征,對癥下藥。
1 工藝流程
印染廢水的五大特征,也是印染廢水治理的五大難題。在選擇治理方法〔工藝路線〕時,必須妥善解決好這五大難題。對于高濃度印染廢水,則必須選擇可靠的組合工藝,使其濃度降下來,達到排放標準。顯然,單純采用物化法很難滿足要求,一是因為運行費用高,二是因為污泥產(chǎn)量大,處理困難,存在二次污染隱患。對于高色度印染廢水,則必須找到好的脫色方法,并要求脫色入法簡單,運行費低,用投藥混凝、O3氧化、活性炭吸附、電解等方法雖然有好的脫色效果,但廠家因長期運行費用太高而無法承受(高達1~2元/m3),因而必須尋找新的方法。
對高pH印染廢水,則必須用簡單、經(jīng)濟、實用的方法,在廢水進入處理系統(tǒng)之前將pH調(diào)整到6~9范圍內(nèi)。對難生物降解的印染廢水,則必須采取有效措施,增加可生化性。對多變化的印染廢水,則必須采用加大調(diào)節(jié)池容量(這是以往特別容易忽視的問題)的辦法,保證水量、水質(zhì)、色度達到相對均勻的要求,為后續(xù)工藝創(chuàng)造良好的進水條件,為此,我們提出了如圖1所示的印染廢水處理工藝流程。
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2 工藝特點及運行經(jīng)驗
上述工藝方法我們已在綿陽和成都2家印染廠廢水處理工程中實施?偨Y(jié)2項工程運行的經(jīng)驗,該方法具有以下待點:
(1)以廢治廢。用高濃度、高堿度(pH)的煮煉和絲光廢水取代清水加堿的脫硫除塵用水,可起一舉多得的作用。一方面這2股廢水呈堿性,煙氣呈酸性,可起酸堿中和并達脫硫目的;另一方面可以節(jié)約水資源和堿投加量。麻石除塵器本身需耗大量自來水,若脫硫則必須投加堿液。在成都、綿陽2家印染廠的運行結(jié)果表明,每天可為工廠節(jié)約清水
(2)調(diào)節(jié)、酸化池功效明顯。為解決好印染廢水“多變化”的難題,調(diào)節(jié)池容量必須足夠大。根據(jù)我們的工程實踐,調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)量須達日處理水量的60%~80%,有條件達100%最好。本工藝采用調(diào)節(jié)池、酸化池共建,可節(jié)約占地和投資。特別是酸化池采用厭氧折流方式,經(jīng)培養(yǎng)酸化菌,有效地克服了印染廢水可生化性差的問題。經(jīng)酸化處理后廢水的可生化性明顯提高,BOD5/COD從0.15~0.3提升到0.3~0.45。
(3)UASB脫色率及COD去除效率高。經(jīng)酸化處理后的廢水,由于可生化性提高,使UASB的進水水質(zhì)及水量穩(wěn)定,出水COD去除率達65%~80%從4000~5000mg/L降為600~l000mg/L,且產(chǎn)CH4氣明顯;特別是由于厭氧脫色菌的培養(yǎng),脫色效率高達60%~80%,色度從600~800倍降至80~150倍,為保證出水達標排放起到關(guān)鍵作用。
(4)曝氣方法先進。本方法并沒采用常用的鼓風曝氣方式,而是采用自吸射流曝氣裝置,其充氧效率達1.8~2.5kg/(kw·h),且消除了鼓風機的噪聲污染,大大減少了曝氣頭的維修工作,使用壽命長。同時,因采用了先進的SBR運行工藝,COD去除率達80%以上,色度去除率達50%,進一步保證了廢水的達標排放。
(5)污泥回流處理方式獨特。由SBR排出的剩余好氧活性污泥不是直接排放,而是返回調(diào)節(jié)酸化池,再進入UASB,經(jīng)厭氧消化處理后從UASB排放。這種污泥回流處理方式可使整個系統(tǒng)的剩余污泥減量1/3~2/3,且經(jīng)厭氧消化后污泥基本實現(xiàn)穩(wěn)定,易脫水,不發(fā)臭,可直接作肥料使用。
(6)污泥膨脹控制方法有效。該系統(tǒng)在調(diào)試過程中出現(xiàn)的最大問題是曝氣池污泥膨脹,最惡劣時SVI(污泥膨脹指數(shù))達600~800,造成污泥沉降性能極差,隨出水大量流失。鏡檢分析表明,污泥膨脹為絲狀菌膨脹。其原因是曝氣池進水濃度過高,池中DO(溶解氧)濃度低,N、P缺乏。適量投加尿素和磷肥,將pH調(diào)至8.0~8.5之間(這一點非常重要,一般UASB出水pH在6~7),可使絲狀菌受到明顯抑制。
3 主要經(jīng)濟技術(shù)指標
廢水處理主要經(jīng)濟技術(shù)指標如下
(1)處理水量2000m3/d。
(2)進、出水水質(zhì)見表1。
(3)總投資約240萬元,單位投資約l200元/m3。
(4)占地面積1500~2500 m2,即O.75~1.25m2/m3)。
(5)運行費用0.6~0.8元/m3,四川綿陽廠僅0.57元/m3,成都廠為0.72元/m3;,若將節(jié)約的自來水費計算在內(nèi),則更低。
(6)裝機容量為180kw,每天耗電1200~1600kW·h,去除1kgCOD耗電約0.35kW·h。
表1進水、出水水質(zhì)
項目 |
COD/(mg·L-1) |
BOD5/(mg·L-1) |
SS/(mg·L-1) |
pH |
色度/倍 |
||||
進水 |
2500~4500 |
600~1000 |
400~600 |
9~14 |
100~600 |
||||
出水 |
80~150 |
30~40 |
20~70 |
6~9 |
50~60 |
||||
GB4287-92二級標準 |
180 |
40 |
100 |
6~9 |
80 |
||||
4 結(jié)束語
采用本工藝處理印染廢水具有投資省、運行費低、操作簡便的特點,可使具有“高濃度、高色度、高pH、難降解、多變化”五大特征的印染廢水實現(xiàn)穩(wěn)定達標排放。
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