纺织染整工业印染废水处理技术
工程应用实例:
晋江市某印染厂处理设施自2002年10月投入运行以来,治理效果一直比较稳定。经环境监测部门采样监测,出水指标每项均优于国家环保要求,通过了验收。
技术原理:
概述
印染废水的水质复杂,污染物按来源可分为两类:一类来自纤维原料本身的夹带物;另一类是加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学药剂等。分析其废水特点为:
(1)水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈。
(2)碱减量废水,其CODcr值平均2-5万mg/L,有的可达10万mg/L以上,pH值高,必须进行预处理,再进入调节池,与其它的印染废水一起进行处理。
(3)色度高,可生化性差,所以印染废水处理的重要任务就是进行脱色处理和提高可生化性。
(4)PVA浆料和新型药剂的使用,使难生化降解的有机物在废水中含量增加。因此研究和筛选用来降解 PVA的微生物成为印染废水处理成功与否的关键。
工艺流程
根据BOD5/CODcr值低的特点,可选择的方法有物化法、生化法、化学法(多功能混凝剂处理法、高压脉冲电解法)等,但多数是生化为主体的生化-物化组合法。
处理工艺一
厌氧-好氧-生物炭接触为主的处理工艺,见图1
图1处理工艺-流程
该处理工艺系统,对于CODcr<1000mg/L的印染废水,处理后的出水可达到国家排放标准,如进一步深度处理则可回用。
处理工艺二
为生化、物化相结合的工艺、其流程见图2。
图2处理工艺二流程
厌氧水解酸化池内设半软性填料、生物接触氧化池内高SNP型新型填料。后续物化处理采用加药反应气浮池。其特点为:
(1)脱落的生物膜,悬浮物等去胡率高,可达到80%~90%;
(2)色度去除高,可达到95%;
(3)气浮池水力停留时间短,约30min左右,而沉淀池水力停留时间1.5h~2h,故气浮池体积小,占地面积少;
(4)污泥含水率低,约97%~98%,气浮排渣可直接进行脱水处理。因此,采用气浮池后工艺流程中出现了二个明显的特点:一是只搞污泥池,不设污泥浓缩池和污泥方英尺,污泥直接进入脱水机脱水处理;二是本应采用活性污泥回流到厌氧水解酸化池,因加药反应后的污泥失去了活性,不能回流,故工艺中采用生物接触氧化池中以1:1回流至厌氧水解酸化池,以加强水解和酸化。但采用气浮需要增设一套空压机、压力溶气罐、回流水泵等辅助系统,操作管理相对较复杂。
处理工艺(见图3)
图3处理工艺流程示意
本工艺(图3)有以下特点:
(1)在调节池始端上部设置逆流式机械通风高温冷却塔,一是减少占地面积。二是冷却水直接进入调节池,省去了冷却水集水池。三是在夏季可把水温从70。C降低到40。C左右。再经过集水池,调节池等的传导和蒸发散热,使水进入一级沉淀温度≤38。C进入水解酸化池温度≤36。C。
(2)为提高BOD5/CODcr值,工艺采用先物化(一级沉淀池)
处理工艺选择
对于不同水质的印染废水有不同的组合处理工艺,有可能以物化为主,也可能以生化为主,虽然基本方法及原理大致是相同的,但优化组合很重要。
(1)3个工艺的共同点之一是均采用了厌氧水解酸化池和好氧生化池,这是废水处理中的主要工序和设施。在好氧生化处理之前采用厌氧水解酸化池,这是由印染废水的水质性质决定的。
(2)3个工艺的共同点之二是均有污泥回流到水解酸化池始端。但污泥回流分两种情况。一是后续沉淀池不采用加药沉淀的,则用沉淀池的沉淀污泥回流;二是后续沉淀池采取加药沉淀的,则用氧化池出水、含水率相对较高的污泥的回流。除无机泥渣外,基本上可消除污泥排放,则可不设污泥干化系统和设备,节省投资及处理成本。
技术指标殛CODcr削减分析
(1)技术指标
在运行时,控制生物接触氧化池内气水为20:1,溶解氧3~5mg/L,出水溶解氧2~4mg/L。采用亚铁为混凝剂,投加量为处理水量的千分之一。采用石灰水或PAM为助凝剂。投加量分别为处理水量的千分之二和百分之十二。一沉池每班排泥两次,每次约5分钟。由于采用了大的气水比,所以接触氧化池不需要定期反冲,二次沉淀池约10天需用自来水冲洗一次,以消除蜂窝斜管填料上的积泥。污泥脱水时,为了提高污泥层的透气性,利于脱水,需要投加熟石灰,投加量为1%~2%。
(2)CODcr削减量
该处理工艺采用混凝沉淀和生物接触氧化池的方式,混凝沉淀CODcr去除率为75%,接触氧化CODcr去除率为70%,气浮或二沉池CODcr去除率为20%,总去除率为94%以上。进水CODcr浓度为1500mg/L时,出水达90mg儿,排放通选纺织染整行业一级排放标准,出水可排入III类水域或三类海域。
(3)高浓度的染色原液、蒸煮废液、碱减量废水等,应进行预处理,把有机污染物浓度降低后再进入总调节池,与其它废水一起集中处理,这是至关重要的。
(4)3个处理工艺中,前2个均为先生化后物化,第3个处理方案为先物化后生化、再物化。这是因为第3个方案中CODcr高达2500mg/L,BOD5/CODcr值小,故先采用加药反应沉淀池,使CODcr小于1300mg/LBOD5/CODcr值提高到>30%。但首先采用加药、反应、混合、沉淀法需先选择好药剂的品种和投加量,即选用的药剂尽可能不要对后续的微生物生长造成影响,因未沉淀去除的小颗粒悬浮物,一是无活性,二是可能带有少量药剂。气浮池和斜管(板)沉淀池要防止堵塞及塌掉,排污应畅通,为安全和便于管理,小水量采用竖流式沉淀池,大水量采用辐流式沉淀池为妥。
(5)对于pH值高的废水(如碱减量废水)应先加酸中和;对于营养源不足的在进入水解酸化池前需投加P和N;为加速水解酸化的进行,应回流一定量未加过药剂具有活性的污泥到水解酸化池始端。提高BOD5/LCODcr值有利于生化处理的进行。通常情况下,只要进入水解酸化池的BOD5/CODcr>30%,则进入氧化池的BOD5/CODcr值基本上能达到≥40%,这是因为在水解酸化池中CODcr约去除30%左右,而BOD5却去除很少,有时不仅没有去除,BOD5值反而会增加,常增加5%~10%,因而进入氧化池的水BOD5/CODcr>40%以上,提供了较好的可生化条件,在3个方案中均满足了此要求。
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