摘要：針對印染廢水水量大、COD 高，色度高并含有毒物質(zhì)等特點(diǎn)，采用UBF生物接觸氧化強(qiáng)化混凝沉淀纖維束砂過濾工藝對高濃度印染廢水進(jìn)行處理,運(yùn)行結(jié)果表明：在進(jìn)水CODcr、BOD 、SS的質(zhì)量濃度分別為1500mg/L、250mg/L、>800mg/L,色度在1000倍的條件下，最終各項(xiàng)出水指標(biāo)可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：高濃度印染廢水,生物接觸氧化,強(qiáng)化混凝
前言
印染廢水組分復(fù)雜，色度高，是當(dāng)前國內(nèi)公認(rèn)的較難處理的工業(yè)廢水之一。本工程結(jié)合印染行業(yè)廢水處理特點(diǎn)，論述超高濃度印染廢水處理。無錫某集團(tuán)有限公司主要生產(chǎn)紡織品，直接排放勢必對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，采用該方案經(jīng)處理后的廢水可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級排放標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)將工程有關(guān)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行情況介紹如下。
1工程概況
無錫某集團(tuán)有限公司主要生產(chǎn)紡織品。排放量7000m/d，其生產(chǎn)廢水主要來源：紗線染色廢水、退漿廢水、絲光廢水、漂白廢水及整理廢水，另外還有少量的上漿腳水和生活污水。廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)具體見表1
表1廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)
Table1,waterqualityandwastewaterdischargestandards

	pH			色度	SS懸浮物
廢水水質(zhì)	8～12	800～15000mg/l	150～250mg/l	800～1000倍
排放標(biāo)準(zhǔn)	6～9	≤50mg/1	≤100mg/1	≤50	≤30 mg/l

2工程設(shè)計(jì)
印染廢水和整理廢水中的污染物質(zhì)種類、濃度、水量各有差異，其中印染廢水、絲光廢水以及其它混合雜排水，主要有殘留活性染料和少量其他染料及有關(guān)助劑等，整理廢水為單獨(dú)排放，以退漿廢水為主，其中主要有改性淀粉及PVA漿料，其COD濃度比一般印染廢水高，色度也高。結(jié)合企業(yè)提出的“占地面積省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡單”等要求，結(jié)合印染廢水和整理廢水的特點(diǎn)，采用先分質(zhì)處理再合并處理的工藝流程(如圖1)。
圖1.污廢水處理工藝流程
Figure1.sewageandwastetreatmentprocess
2.1預(yù)處理系統(tǒng)
廢水進(jìn)入上流式厭氧復(fù)合反應(yīng)器(UBF)工藝前，設(shè)置了預(yù)處理系統(tǒng)，包括粗/細(xì)格柵、調(diào)節(jié)池。設(shè)置格柵的目的是去除粗大固體雜物，調(diào)節(jié)池用于調(diào)整pH值和整流作用。調(diào)節(jié)池增加曝氣設(shè)備，對印染廢水進(jìn)行預(yù)曝處理。
2.2上流式厭氧復(fù)合反應(yīng)器(UBF)
UBF反應(yīng)器是由上流式污泥床(UASB)和厭氧濾器(AF)復(fù)合而成，反應(yīng)器下面是高濃度顆粒污泥組成的污泥床，上部是填料和其表面附著的生物膜組成的濾料層。其特點(diǎn)是積累微生物能力強(qiáng)，中部的填料除降解有機(jī)物外還起了截留污泥的功能，反應(yīng)器的污泥流失少，能始終保持很高的微生物濃度，而且，由于厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的氣體從UBF底部上升到氣室的過程中所產(chǎn)生的攪動和污泥粘附氣體的結(jié)果，在污泥床上部可形成一個(gè)污泥懸浮層，使泥水混合充分，接觸面積大，污泥于反應(yīng)器中的停留時(shí)間一般均在100天以上，在高負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，仍然保持相當(dāng)高的去除率。
2.3兩段式生物接觸氧化池
上流式厭氧污泥床(UBF)后設(shè)置了兩段式生物接觸氧化法處理工藝。接觸氧化池中的微生物在好氧條件下降解污水中的有機(jī)物，從而進(jìn)一步降低BOD和COD的目的。
2.4強(qiáng)化混凝→沉淀→纖維束砂過濾工藝→消毒
由于印染廢水含鹽量高，生物接觸氧化后直接沉淀出水中仍然含有一定量的有機(jī)物，難以達(dá)到排放水的水質(zhì)要求。因此采用了強(qiáng)化混凝沉淀→纖維束砂過濾工藝。強(qiáng)化混凝工藝中，采用的絮凝劑為PAC。
2.5污泥處理系統(tǒng)
采用輻流式濃縮池，并引進(jìn)日本的高溫高壓減分子化的處理技術(shù)，對濃縮后的印染污泥實(shí)施200℃的高溫、18個(gè)大氣壓力的減分子無害化處理，使印染污泥變成有機(jī)污泥。
2.6臭氣處理
生物除臭裝置是對硫化氫成分為主要的各種有機(jī)廢氣進(jìn)行處理，與印染污水同樣，對各種有機(jī)廢氣所含有的pH值，在處理工藝上進(jìn)行分別處理原則。采用回流污泥中的好氧性生物菌種，實(shí)施循環(huán)噴淋對載體進(jìn)行固定及生棲→生物掛膜，它以硫化氫成分為營養(yǎng)物作為吸收，使其自身增值，通過適時(shí)適量的噴淋得以自行達(dá)到剝離程度。
3主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)備
(1)調(diào)節(jié)池：地上式，鋼混結(jié)構(gòu)，印染廢水與生活污水部分調(diào)節(jié)池尺寸25m×21m×4.5m;整理廢水部分調(diào)節(jié)池尺寸25m×12m×3m。池底均布設(shè)穿孔預(yù)曝氣裝置對印染廢水進(jìn)行預(yù)曝處理。
(2)UBF厭氧池：UBF單個(gè)反應(yīng)器投加80m。污泥投加后加入清水靜置3d,然后采用間歇進(jìn)水。UBF反應(yīng)器設(shè)計(jì)進(jìn)水COD濃度取為10000mL/g，進(jìn)水流量維持在設(shè)計(jì)流量50m/h,主要是為了將絮狀和細(xì)小的分散污泥洗出,有利于后期顆粒污泥的培養(yǎng),整個(gè)調(diào)試中采用逐步緩慢增加進(jìn)水濃度的方式提高容積負(fù)荷。設(shè)計(jì)有機(jī)容積負(fù)荷率3kgCOD/(md)，則UBF反應(yīng)器有效容積為：V=(10000×1.2)/3000=4L。UBF反應(yīng)器做成圓柱形，由于有機(jī)廢水濃度高，UBF應(yīng)采用高的高徑比。高取0.8m，高徑比取10，UBF反應(yīng)器直徑為0.08m，UBF反應(yīng)器制成尺寸為：Φ0.08×0.8m。
(3)兩段式生物接觸氧化池：第一段尺寸12m×12m×5m，HRT為6h，有效容積420m，容積負(fù)荷1.5kgBOD/(md)。第二段尺寸12m×4m×5m，HRT為4h，有效容積140m，容積負(fù)荷0.5kgBOD/(md)。
(4)強(qiáng)化混凝池：尺寸為6.2m×5m×3m，有效容積58.34m。沿絮凝池長度方向用隔墻分成三段，首段采用峰對峰，中段采用兩峰相齊，末段采用平行直板，折板長度和寬度各段分別采用2.0m×0.4m，2.0m×0.4m，1.5m×0.6m。表面負(fù)荷9.41m/m.h。
(5)沉淀池：尺寸為6m×5m×4.7m，沉淀池總高度4.7m，總HRT27min，表面負(fù)荷9.72m/m.h，后端選用采用斜管沉淀池。
(6)纖維束砂濾池：兩個(gè)濾池串聯(lián),前者為砂濾池,砂濾池尺寸為6m×7.5m×2.95m，表面負(fù)荷6.48m/m.h。后者纖維束濾池尺寸為6m×5m×3.15m，表面負(fù)荷9.72m/m.h。
(7)消毒池：HRT1.5h，容積187.5m，池長30m，消毒池采用3廊道，消毒接觸池長10m，池高2.8m，表面負(fù)荷1.67m/m.h。消毒劑投加量2mg/L，每日投加量6kg/d。
(8)輻流式濃縮池、貯泥池：輻流式濃縮池尺寸為D=12.5m，h=3.69m，沉淀部分有效面積F=120m，濃縮池的容積V=194m，貯泥池尺寸為6m×3m×7.63m。
4調(diào)試及運(yùn)行情況
該工程于2009年竣工，并進(jìn)行調(diào)試，經(jīng)過兩個(gè)月的調(diào)試，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。工程調(diào)試運(yùn)行正常后對系統(tǒng)出水進(jìn)行了監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果見表2。監(jiān)測結(jié)果表明：該工藝處理效果良好，最終出水各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
表2工程驗(yàn)收監(jiān)測結(jié)果
Table2Theresultsofmonitoringprojectacceptance

采 樣 點(diǎn)	CODcr（mg/L）		pH值		SS（mg/L）		色度
	印染污水與生活污水	整理廢水	印染污水與生活污水	整理廢水	印染污水與生活污水	整理廢水	印染污水與生活污水	整理廢水
進(jìn)水	800-900	15000	12	7-8	800	1000	1000	\
UBF	70-85	750	6-7	7-8	280	350	100	\
混合	240-255		6-7		300-310		92-83
生物接觸氧化	48-51		6-7		90-92		55-77
強(qiáng)化混凝沉淀	50-60		6-7		26-41		28-39
總?cè)コ?/td>	99.8%		\		98%		99.1%

5技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
本工程投資約2586.28萬元，處理規(guī)模7000m3/d。人工費(fèi)：0.086元/噸污水;藥劑費(fèi)：0.973元/噸污水;電費(fèi)為：0.722元/噸廢水;設(shè)備折舊費(fèi)：0.489元/噸廢水;固定資產(chǎn)大修費(fèi)：0.092元/噸水;日常檢修維護(hù)費(fèi)：0.023元/噸廢水;攤銷費(fèi)：0.175元/噸廢水;管理成本：0.384元/噸廢水。運(yùn)行成本2.944元/噸。
6結(jié)論
(1)印染廢水與退漿廢水都屬于難降解有機(jī)廢水、且色度較高，通過本工程的實(shí)際運(yùn)行證明該印染廢水在設(shè)計(jì)負(fù)荷范圍內(nèi)，采用UBF生物接觸氧化強(qiáng)化混凝沉淀纖維束砂過濾工藝，所產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過生物除臭裝置進(jìn)行處理，污泥采用日本的高溫高壓減分子化技術(shù)進(jìn)行處理，綜合效果良好。各單元處理構(gòu)筑物對各污染物的實(shí)際去除率均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最終出水可達(dá)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
(2)本工程預(yù)處理調(diào)節(jié)池集曝氣、沉淀為一體，節(jié)約占地面積，提高工藝效率;另外調(diào)節(jié)池還依據(jù)pH檢測結(jié)果，投加藥劑，以控制pH值。厭氧反應(yīng)器(UBF)工藝對印染廢水有很好的處理效果，COD的去除率達(dá)到了95%、SS懸浮物去除率達(dá)到了65%、色度去除率達(dá)到了90%。兩段式生物接觸氧化法處理工藝在運(yùn)行中對COD、SS的去除率分別達(dá)：80%、70%以上。工藝具有能耗低、剩余污泥量少、出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。強(qiáng)化混凝沉淀→纖維束砂過濾工藝，是處理含有機(jī)物和鹽類廢水成本最低的工藝。
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