H/O工艺处理高浓度化纤印染废水的实践

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简介： 对于化纤印染厂高浓度、B/C值较低的印染废水，采用H/O工艺进行处理。运行结果表明，在水解酸化池HRT=6h、接触氧化池HRT＝12h的条件下，只要加强管理，定时监控，及时调整，处理后的水可以达到《纺织染整工业水污染排放标准》（GB4287-1992）中的一级排放标准。
关键字：印染废水 水解酸化 接触氧化 运行管理

1 工程概况

湖州某印染厂主要从事各类真丝、涤棉、棉、麻织物的炼白、染色、印花、轧光、轧花，生产中主要使用分散染料。该厂原有一套污水处理设施，采用混凝沉淀＋活性污泥法的处理工艺。由于混凝沉淀设施简陋，进入生化的pH值时高时低，生化一直未能正常运行，后来就废弃不用，一步混凝沉淀后直接排放。这样不但药剂使用量大，并且废水不能达标，严重污染了周边环境。我公司技术人员接受该厂的委托，对原有设施进行了改造，并加强了运行管理，现在运行正常，出水基本达标排放。

2 处理水量、水质

改造后，设计最大处理能力为2000m³/d，现在实际的水量只有1600m³/d左右。进水水质见表2－1：

表2 －1   设计进水水质

项目

pH

COD_cr(mg/l)

BOD₅(mg/l)

SS(mg/l)

色度(倍)

浓度

6～8

1200～1500

≤400

≤700mg

≤600

注：送样给当地环保部门的水质检测结果为：COD_cr＝1418mg/l，BOD₅＝292mg/l，总磷＝4.651mg/l,总氮＝9.837mg/l。

设计出水指标达到国家纺织染整工业水污染排放标准（GB4287-1992）中的一级排放标准。

3 处理工艺

该印染厂的废水不但浓度高，而且B/C值只有0.22左右，属于难生化处理的废水。因此我们选择水解酸化＋接触氧化的处理工艺。在水解酸化工艺中，首先是大量的微生物将水中颗粒物质和胶体物质截留和吸附，这是一个物理过程的快速反应，截留下来的物质吸附在污泥表面，慢慢地被分解代谢，其在系统内的污泥停留时间要大于水力停留时间。在大量水解细菌的作用下将不溶性有机物水解为可溶性有机物，同时在产酸菌的协同下将大分子物质、难于生物降解物质转化为易于生物降解的小分子物质。由于酸化过程的控制不可能十分严格,仍有一定量的甲烷化过程发生，在这一过程中，溶解性有机物仍有较大去除。因此，水解酸化反应器是集截留、吸附、生物絮凝、生物降解功能于一体的多功能反应器。经过水解酸化处理，废水的B/C值得到提高，有利于接触氧化系统的正常运行，提高污染物的去除率。废水处理工艺流程见图－1。

3.1 调节池

车间废水和生活污水沿管线自流经过格栅井，进入调节池，调节池为原有设施，HRT＝6h。增加风量为500m³/h的鼓风机一台进行曝气，以调节水质，去除水中的易挥发性污染物；池内采用穿孔管进行曝气，设计气水比为5∶1。

3.2 水解酸化池

调节池废水经过污水泵提升进入水解酸化池。 水解酸化池利用原来的兼氧池进行改造，停止池内曝气装置的运行，增加潜水搅拌机1台。水解酸化段的HRT＝6h，池内填充弹性立体填料。

3.3 接触氧化池

水解酸化池出水自流进入接触氧化池进行好氧降解。接触氧化池由原来的活性污泥池改建而成，HRT=12h。池内采用可变微孔曝气盘进行曝气，并填充弹性立体填料，汽水比20：1。

3.4 沉淀池

好氧处理后的污水流入沉淀池进行泥水分离，沉淀池为原有设施，φ＝12m,HRT=3h，装有刮泥机1台。沉淀池出水进入混凝沉淀池进行深度处理，污泥一部分回流至水解酸化池进口，与调节池进水混合、反应，可以去除水中的有毒有害物质，抑制丝状菌的生长，防止产生污泥膨胀。一部分回流至生化池进口。剩余污泥干化后拌煤渣外运。

3.5 混凝沉淀池

在混凝反应池投加石灰水和硫酸亚铁，和废水进行氧化还原反应以去除废水中的色度和未生化降解的污染物质。沉淀池为原有的斜管沉淀池，表面积为36m²，复核后其表面水力负荷为3m³/m².h。

3.6 过滤池

过滤池采用普通快滤池，设计上升流速为10m/h，三层滤料。为新建构筑物，钢混结构。

4 生化系统的启动

采用低负荷接种法，接种污泥取自杭州某啤酒厂，为二沉池脱水污泥，控制曝气池内污水的CODcr≤300mg/l。接种污泥量为20吨，一次投加。投加时控制池内水深为2.0m左右，开启风机进行曝气。接种污泥投加完后慢慢提高水位，并投加面粉、尿素、磷酸二氢钾和大粪水，使B：N：P的值控制在100：5：1的范围内。闷曝5天后，钟虫、累枝虫、圆筒盖虫等后生动物大量出现，开始少量进水。进水的量按设计负荷的1/10,1/5和1/2逐步提高，直到全量进水。每天投加营养1次，运行5周后，生化系统的去除率稳定在50％左右，生物相以钟虫、累枝虫、圆筒盖虫和楯纤虫等为主，生化系统启动成功。

5 系统的运行控制

生化系统启动后，对整个系统的运行采取了控制点的定期监控。各控制点控制项目如表5－1所示：

                表5－1    控制点控制项目一栏表

    控制点

控制项目

调节池

生化池

沉淀池

混凝反应池

斜管沉淀池

pH

每隔1h测1次

每隔1h测1次

/

每隔1h测1次

每隔1h测1次

温度

每隔1h测1次

每隔1h测1次

/

/

/

COD

每天2次

/

每天2次

/

每天2次

DO

/

1周1次

/

/

/

*采用广泛pH试纸；DO采用滴定法；COD采用重铬酸钾法。

通过对监控点的定时监控，不但积累了大量的运行资料，对水质的变化，也可以随时进行调整。在运行过程中，生化池曾多次出现楯纤虫和丝状菌大量繁殖，污泥膨胀，池体泡沫封顶的现象。分析原因，水体中的毒性物质比较多；生化池悬浮污泥的浓度比较低，只有2%左右；水体中氮的含量较低。通过加大回流量和曝气量，污泥不外排，控制生化池悬浮污泥的浓度在8%左右，并增加尿素的投加量，运行一周后，生化系统又趋于稳定。

6 处理效果

本污水处理系统的调节池相对较小，因此调节池的水质波动较大，最高时的浓度为1721mg/l，最低时的浓度为840mg/l。为了较客观的反映处理效果，各阶段的出水采用2个月的平均值，如表6－1所示：

表6－1    处理效果一栏表

   监测点

监测项目

调节池

生化池+沉淀池

混凝反应池+斜管沉淀池＋过滤

pH

6～7

6～7

8～9

COD

1200mg/l

480mg/l

≤100mg/l

*采用广泛pH试纸； COD采用重铬酸钾法。

7 直接运行费用

主要为药剂费、电费和人工费。

药剂为硫酸亚铁、石灰和营养物质，硫酸亚铁的投加量为400mg/l，石灰的用量每天用量为5吨，,尿素每天25kg，磷酸二氢钾每天10kg，则药剂费为0.95元/吨.污水。

电耗：提升泵3.0kw，调节池鼓风机5.5kw，生化池鼓风机15kw，加药搅拌机1.1kw，加药泵1.1kw，则电费为0.13元/吨.污水。

人工费：每天3班，每班2人，每人年均工资8000元，则人工费为0.08元/吨.污水。

故直接运行费用为1.16元/吨.污水。

8 结语

实践表明，对于高浓度的化纤印染废水，采用H/O为主的处理工艺，在水解酸化池HRT=6h、接触氧化池HRT＝12h的条件下，只要加强管理，定时监控，及时调整，在流程比较短的情况下，是可以稳定运行，达标排放的。为保证接触氧化池COD的去除率，建议池中的悬浮污泥控制在10%左右。

参考文献：

1 .李家珍， 染料、染色工业废水处理. 北京：化学工业出版社，1998

2 .王建龙， 生物固定化技术与水污染控制. 北京：科学出版社，2002

3 .国家城市给水排水工程技术研究中心（译）， 污水生物与化学处理技术.北京：中国建筑工业出版社，2001

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简历：吴绪军，男，98年毕业于南京农业大学环境工程专业，现为中国空分设备公司能源环保部工程师，项目经理，主要从事污水处理工程的设计与调试。