水解酸化—接触氧化—泛氧化塘工艺处理印染废水
幽景元龚浩珍
(广州本环保工程有限公司,广州510660)
摘要:本工程中印染废水原水水质参数为:COD
Cr 600 800mg/L,BOD
5
200 300mg/L,pH6.0
10.0,SS100 200mg/L,度300倍。针对该废水水质特点,采用水解酸化—接触氧化—泛氧化塘为核心的工艺处理印染废水。处理后出水水质COD Cr38mg/L,BOD512mg/L,pH7.2,SS16.9 mg/L,氨氮2.1mg/L,度26倍,达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)一级标准。
关键词:印染废水;水解酸化;接触氧化;泛氧化塘
中图分类号:X52文献标志码:A
Hydrolytic acidification-contact oxidation-pan-oxidation pond process for treatment of printing and dyeing wastewater
You Jingyuan,Gong Haozhen
(Guangzhou Base Environmental Engineering Co.LTD,Guangzhou510660,China)Abstract:In this study,the raw printing and dyeing wastewater was in pH6.0-10.0and chromatic-
ity300,contained COD
Cr 600-800mg/L,BOD
5
200-300mg/L,and SS100-200mg/L.The
process of Hydrolytic acidification-Contact Oxidation-Pan-oxidation Pond was selected for the treatment.After treatment,the effluent could comply with the Class I of Discharge Standards of Wa-ter Pollutants for Dyeing and Finishing of Textile Industry in China(GB4287-2012),and the water
quality was like:COD
Cr 38mg/L,BOD
5
12mg/L,pH7.2,SS6.9mg/L,NH
3
-N2.1mg/L,and
Chromaticity26.
Keywords:printing and dyeing wastewater;hydrolytic acidification;contact oxidation;pan-oxida-tion pond
印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水,废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等[1]。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一[2]。
印染废水处理最突出的问题是度和难降解有机物的去除问题,处理方法以物化与生化结合的方法为主,
主要的处理方法有生物滤池[3]、水解-好氧-生物炭[4]、缺氧-好氧-亚滤-富氧生物炭[5]、光催化-SBR法[6]等,均能达到良好的去除效果。
佛山某纺织公司使用的染料有二十几种,其中直接染料约占15%,阳离子染料约占20%,活性染料、纳夫妥染料约占20%,分散染料、硫化染料约占35%,其它占10%;主要助剂有烧碱、纯碱、冰醋酸、双氧水、洗涤剂以及各种匀染剂和渗透剂。日排放印染废水3500m3/d,本文对该公司印染废水处理进行介绍。
1废水特点
本项目印染废水包含预处理阶段排出的退浆废
收稿日期:2016-06-17;2016-08-14修回
作者简介:幽景元,男,1977年生,山东阳信人,工程师,工学硕士,研究方向:污水处理、生态治理。E-mail:85615383@qq.com ·
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水、煮炼废水、漂白废水,染工序排出的染废水,印花工序排出的印花废水和皂液废水,整理工序排出的整理废水。废水中的主要污染物为COD、BOD、SS和度等,正常生产时排放的废水总量约为3500m3/d,根据当地环保要求,废水经处理后要满足《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)一级标准要求,具体废水水质指标及处理后排放标准见表1。
表1进水水质参数
水质指标pH COD Cr/(mg/L)BOD5/(mg/L)SS/(mg/L)氨氮/(mg/L)度/倍进水水质6 10600 800200 300100 20030 50100 300排放标准6 98020501050
2废水处理工艺
针对该公司印染废水特征,结合该类废水处理经验,本着去除效率高、运行稳定高效、维护管理方便、运营成本低、经济效益与环境效益相结合的原则,确定处理工艺流程如图1
:图1废水处理工艺流程
印染废水首先经过格栅除去大的杂物后自流入调节池调节水量水质,用泵提升至初沉池,在初沉池通过加入硫酸亚铁(FeSO4)、聚丙烯酰胺(PAM)进行混凝沉淀,有效降低废水度,并且去除部分COD提高废水可生化性。初沉池出水进入水解酸化池,将污水中的大分子物质水解为小分子物质,环状物质水解酸化为链状物质,污水的度得以降低,同时污水的可生化性得以提高,为后续好氧处理创造条件。水解酸化池出水进入接触氧化池,在此大部分有机污染物被去除。经生化处理后的废水自流入混凝沉淀池,通过采用投加化学混凝药剂,使得污水中残存的污染物质在药剂作用下从水中析出来,并且在药剂作用下凝聚形成絮体颗粒,再通过沉淀方式得以去除。经过混凝沉淀后,污水中的绝大部分胶体物质及其他残存污染物质得以更彻底去除,进一步提高系统对污染物质的去除效率。混凝沉淀池出水尚不能满足废水排放要求,为提高废水水质,系统末端设置生态基泛氧化塘,通过泛氧化塘中设置的生态基和水生植物,进一步降低废水的污染物浓度,使废水完全达标排放。
初沉池、混凝沉淀池污泥进入污泥池,脱水后泥饼外运安全填埋处置。
3主要构筑物及单元
3.1调节池
调节池为地下式钢筋混凝土结构,尺寸为16m ˑ10mˑ5.5m(LˑWˑH),有效容积870m3。调节池的作用是调节废水的水量水质,使待处理废水水质(如酸碱度、污染物浓度等)和水量能够相对稳定,减少后续处理系统负荷的急剧变化。
3.2初沉池
初沉池为半地上式钢筋混凝土结构,尺寸为∮8.0mˑ4.5m(H),表面负荷2.9m3/m2·h。初沉池的作用是:通过加入硫酸亚铁、聚丙烯酰胺进行混凝,调节废水pH值,有效降低废水度,并且去除部分COD提高废水可生化性。
3.3水解酸化池
水解酸化池为半地下式钢筋混凝土结构,尺寸为16mˑ8.0mˑ6.5m(LˑWˑH),有效容积768m3。水解酸化池内布置高效生物填料。水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同,将厌氧处理控制
在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段,即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物,将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质,将环状物质水解酸化为链状物质的过程,从而改善废水的可生化性,为后续处理奠定良好基础。
3.4接触氧化池
接触氧化池为半地下式钢筋混凝土结构,分两阶,一阶好氧池尺寸为16mˑ8.3mˑ6.5m(LˑWˑH),有效容积800m3;二阶好氧池尺寸为16mˑ5.3mˑ6.5m(LˑWˑH),有效容积500m3。生物接触氧化法是在池内设置高效生物填料,池底曝气采用碟式射流曝气器曝气,具有充氧曝气和混合搅
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泛拌的双重功能,对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。通过接触氧化处理后废水中的COD会显著降低。
3.5混凝沉淀池
混凝沉淀池为半地下式钢筋混凝土结构,尺寸为∮10.0mˑ3.5m(H),表面负荷1.85m3/m2·h。通过采用投加PFS、PAM,使得污水中残存的污染物质在药剂作用下从水中析出来,并且在药剂作用下凝聚形成絮体颗粒,再通过沉淀方式得以去除。经过混凝沉淀后,污水中的绝大部分胶体物质及其他残存污染物质得以更彻底去除。
3.6泛氧化塘
泛氧化塘采用廊道式防渗土塘,尺寸为100mˑ20mˑ2.5m(LˑWˑH)。防渗土塘内安装有仿生水草并布置有微曝气软管,氧化塘岸边及后端种植有芦苇等水生植物。仿生水草具有高生物附着表面积,为水中细菌类、藻类等微生物的生长、繁殖提供巨大的空间,附着在仿生水草表面的藻类通过光合作用利用水中的二氧化碳和氮、磷等营养物质,合成自身细胞物质并释放出氧气,好氧细菌则利用氧气对污染物进行分解、转化,产生二氧化碳,通过泛氧化塘起到强化水质净化效果的作用。
3.7污泥池
污泥池为半地下式钢筋混凝土结构,尺寸为4.0mˑ4.0mˑ3.5m(LˑWˑH),有效容积48m3,储存污泥之用。
4运行结果及讨论
4.1废水处理监测结果
环保监测站对废水处理前后进行水样监测,结果(表2)可以看出,经过该工艺处理后的印染废水,其COD、BOD、SS等指标都优于《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)一级标准。
表2废水处理前后技术指标
水质指标pH COD Cr BOD5SS氨氮度
进水水质9.579626817248280
泛氧化塘进水水质7.5284.536745.634排水水质7.2381216.92.126
注:度单位为倍,pH值为无量纲,其它单位为mg/L。
4.2工艺特点及废水处理效果
(1)本工程根据印染废水的特点,采用物化处理、水解酸化、接触氧化、混凝沉淀、泛氧化塘等处理单元,在尽可能减少工程投资和处理成本、节能条件下,满足废水排放要求。
(2)本工程采用两级生物接触氧化池法。利用不同基质浓度下的优势菌团的作用,有效地提高了生化
系统的效果,降低了投资成本和运行成本。曝气采用碟式射流曝气器,曝气动力效率可达4.1 5.4kgO
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/kW·h,氧利用率22.0% 35%,较之传统的曝气方式充氧能力强、氧的利用率高、省电节能,动力效率高于其它方式20% 50%,从而减少了电耗,降低了运行成本。同时,相对于微孔曝气器易破裂易堵塞、难维护、寿命短的缺点,碟式射流曝气器具有结构简单,使用寿命超长(为常规曝器装置的5 10倍),维护成本低等优势。
(3)较之常规普通氧化塘,本工程氧化塘中设置仿生水草和微曝气装置对处理过程进行强化。仿生水草表面附着的数量庞大、类型丰富的生物落,通过藻类和细菌之间的生理协同作用可提高污染物的去除效率。同时,由于仿生水草不受季节变化影响,故可以避免传统泛氧化塘因季节变化对废水处理效果的影响,保证排放废水指标不因季节变化而出现不达标的情况。
5结论
对于印染废水,采用水解酸化+接触氧化+泛氧化塘方式处理是一种比较好的方法,该方法对于废水浓度变化适应性强,处理效果显著,出水水质稳定,排放废水符合《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)一级标准要求,对于印染废水处理而言,该处理方法具有运行稳定可靠、季节适应性强、操作管理方便、处理效率高的特点。
参考文献
[1]吴济华,文筑秀.纺织印染废水处理工艺[J].西南给排水,2006,28(1):21-24.
[2]张宇峰,滕洁,张雪英.印染废水处理技术的研究进展[J].工业水处理,2003,23(4):23-27.
[3]祁佩时,李欣,程树辉.水解-混凝-复合生物池工艺处理印染废水的工程应用[J].给水排水,2003,29
(3):44-47.
[4]郑广宏,乔俊莲,顾国维.水解-接触氧化-生物炭工艺处理印染废水[J].工业水处理,2003,23(10):57-
59.
[5]肖利,刘振鸿,陈季华.缺氧-好氧-亚滤-富氧生物炭工艺处理印染废水[J].环境工程,2002,20(4):33-34.[6]徐高田,校华,曾旭.纳米TiO_2光催化-SBR工艺处理印染废水的研究[J].环境科学学报,2007,27(9):
1444-1450.
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