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農(nóng)業(yè)工程論文印染行業(yè)廢水處理工藝的淺談

所屬欄目:農(nóng)業(yè)工程科學論文 發(fā)布日期:2013-10-10 10:10 熱度:

  摘要:用于印染廢水處理常用的工藝主要分為兩大類:(1)物化法:利用加入絮凝劑、助凝劑在特定的構筑物內(nèi)進行沉淀或氣浮,去除污水中的污染物的一種化學物理處理方法。(2)生化法:利用微生物的作用,使污水中有機物降解、被吸附而去除的一種處理方法。

  關鍵詞:廢水處理,處理工藝,流程

  一、分析印染廢水特點,主要為以下方面。

  (1)水量大、有機污染物含量高、色度深、堿性和pH值變化大、水質(zhì)變化劇烈。因化纖織物的發(fā)展和印染后整理技術的進步,使PVA漿料、新型助劑等難以生化降解的有機物大量進入印染廢水中,增加了處理難度。

  (2)由于不同染料、不同助劑、不同織物的染整要求,所以廢水中的pH值、CODCr、BOD5、顏色等也各不相同,但其共同的特點是BOD5/CODCr值均很低,一般在20%左右,可生化性差,因此需要采取措施,使BOD5/CODCr值提高到30%左右或更高些,以利于進行生化處理。

  (3)印染廢水中的堿減量廢水,其CODCr值有的可達10萬mg/L以上,pH值≥12,因此必須進行預處理,把堿回收,并投加酸降低pH值,經(jīng)預處理達到一定要求后,再進入調(diào)節(jié)池,與其它的印染廢水一起進行處理。

  (4)印染行業(yè)中,PVA漿料和新型助劑的使用,使難生化降解的有機物在廢水中含量大量增加。特別是PVA漿料造成的CODCr含量占印染廢水總CODCr的比例相當大,而水處理用的普通微生物對這部分CODCr很難降解。因此需要研究和篩選用來降解PVA的微生物。

  二、印染廢水處理工藝方案及流程

  根據(jù)BOD5/CODCr值低的特點,有關科技人員,對如何提高BOD5/CODCr值進行了多種方法的研究,目的是提高可生化性,以利后續(xù)的生化處理;采用厭氧水解酸化池是提高BOD5/CODCr值的方法之一。用于印染廠廢水處理的方法有物化法、生化法、化學法(多功能混凝劑處理法、高壓脈沖電解法)等,但多數(shù)是生化為主體的生化-物化組合法。現(xiàn)把近幾年來較成熟、處理效果相對較理想的幾種處理工藝作些介紹和淺析。

  1、處理工藝一

  厭氧-好氧-生物炭接觸為主的處理工藝,見圖1。

  圖1處理工藝一流程

  該處理工藝是原紡織部設計院"七五"科研攻關成果。是近幾年來在印染廢水處理中采用較多,較成熟的工藝流程。這里的厭氧處理不是傳統(tǒng)的厭氧硝化,而是進行水解和酸化作用。目的是對印染廢水中可生化性很差的某些高分子物質(zhì)和不溶性物質(zhì)通過水解酸化,降解為小分子物質(zhì)和可溶性物質(zhì),提高可生化性和BOD5/CODCr值,為后續(xù)好氧生化處理創(chuàng)造條件。同時好氧生化處理產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)沉淀池全部回流到厭氧生化段,因污泥在厭氧生化段有足夠的停留時間(8h~10h),能進行徹底的厭氧消化,使整個系統(tǒng)沒有剩余污泥排放,即達到自身的污泥平衡(注:僅有少量的無機泥渣會在厭氧段積累,但不必設專門的污泥處理裝置)。

  厭氧池和好氧池中均安裝填料,屬生物膜法處理;生物炭池裝活性炭并供氧,兼有懸浮生長和固著生長法特點;脈沖進水的作用是對厭氧池進行攪拌。

  各部分的水力停留時間一般為:調(diào)節(jié)池:8h~12h;厭氧生化池:8h~10h

  好氧生化池:6h~8h;生物炭池:1h~2h

  脈沖發(fā)生器間隔時間:5min~10min。

  該處理工藝系統(tǒng),對于CODCr≤1000mg/L的印染廢水,處理后的出水可達到國家排放標準,如進一步深度處理則可回用。對運轉(zhuǎn)5年以上的工程觀察,運行正常,處理效果穩(wěn)定,也沒有外排污泥,未發(fā)現(xiàn)厭氧生化池內(nèi)污泥過度增長。

  2、處理工藝二

  以生化處理為主體,由厭氧水解酸化、接觸氧化、合建式氧化溝組成,處理工藝流程見圖2。

  圖2處理工藝二流程

  圖2是二級生化處理串聯(lián)的工藝,合建式氧化溝內(nèi)設沉淀池,內(nèi)沉池中污泥回流到厭氧水解酸化池,既提高生物量,又使污泥硝化。此處理工藝用于有機物濃度高,以印染廢水為主的綜合工業(yè)廢水處理。如某市工業(yè)區(qū),把2個印染廠、各1個織染廠、針織廠、地毯總廠、塑料廠、日化廠和啤酒廠的廢水集中起來,用此工藝進行處理,既節(jié)省了投資,減少占地面積,又便于管理,降低了運行費用。

  3、處理工藝三(見圖3)

  圖3廣東省某印染廠處理工藝流程示意

  圖3為廣東省某印染廠廢水處理工藝方案,處理水量250m3/d,原水水質(zhì)為:CODCr≤2300mg/L,BOD5≤450mg/L,色度≤160倍,pH≈7,水溫:70℃左右,SS>200mg/L。

  處理后的排放要求為:pH:6~9,色度≤80倍,CODCr≤150mg/L,BOD5≤60mg/L,SS≤200mg/L。

  本印染廢水有以下特點:

  (1)BOD5/CODCr值很低,不到20%,因此生化處理難度大,首先要設法提高BOD5/CODCr值;

  (2)水溫很高(70℃),不利于物化、生化處理。因此要采取措施把水溫從70℃降到40℃以下;

  (3)目前為一班制生產(chǎn),廢水量集中在8h之內(nèi)產(chǎn)生,而廢水處理設備為24h運行,故調(diào)節(jié)池要大;

  (4)原有地下集水池和大、小兩組調(diào)節(jié)池及煤渣過濾的土法處理設備,要求在新的工藝處理設計中盡可能采用。

  根據(jù)上述本工藝(圖3)有以下特點:

  (1)原有集水池不變,提升泵仍利用,在集水池始端設二道粗、細格柵;把原有一組容積較大的地面式調(diào)節(jié)與煤渣過濾系統(tǒng)全部改為調(diào)節(jié)池,并適當加高;把一組容積較小的地面式調(diào)節(jié)池與煤渣過濾系統(tǒng)改為污泥池、污泥濃縮與干化系統(tǒng)。一、二級沉淀池中污泥均以重力流進入污泥池,省去污泥提升泵。這樣原有的構筑物全部利用了。

  (2)為把水溫降低下來,在調(diào)節(jié)池始端上部設置逆流式機械通風高溫冷卻塔,一是減少占地面積,二是冷卻水直接進入調(diào)節(jié)池,省去了冷卻水集水池,三是在夏季可把水溫從70℃降低到40℃左右。再經(jīng)過集水池、調(diào)節(jié)池等的傳導和蒸發(fā)散熱,使水進入一級沉淀池溫度≤38℃,進入水解酸化池溫度≤36℃。

  (3)為提高BOD5/CODCr值,工藝采用先物化(一級沉淀池)→生化→再物化(二級沉淀池),第一級物化處理采用加藥反應沉淀池,根據(jù)試驗及以往的經(jīng)驗與分析,CODCr去除≥50%,BOD5去除約20%,使BOD5/CODCr值提高到≥0.30,有利于后續(xù)的生化處理。但加藥控制要適當,以免影響后續(xù)生化處理。

  (4)在生化處理中,為增加微生物所需要的營養(yǎng)源,水在進入水解酸化池前投加適當?shù)腘和P;為增加生物量,促使大分子有機物和不溶性有機物的生物降解,把生物接觸氧化池的出水(含污泥),在未加藥之前用回流泵按比例回流到水解酸化池。水解酸化池和接觸氧化池內(nèi)均設彈性立體填料,以利掛膜和脫膜。

  (5)一、二級沉淀池均采用豎流式沉淀池,中間設導流筒,沉淀效果好,排泥暢通,管理操作簡便,目前在小水量污、廢水處理中采用較普遍。

  三、處理工藝分析

  對于不同水質(zhì)的印染廠廢水有不同的組合處理工藝,有可能物化為主,也可能生化為主,雖然基本方法及原理大致是相同的,但優(yōu)化組合很重要。現(xiàn)對上述較有代表性的3個工藝進行分析。

  (1)3個工藝的共同點之一是均采用了厭氧水解酸化池和好氧生化池,這是廢水處理中的主要工序和設施。在好氧生化處理之前采用厭氧水解酸化池,這是由印染廢水的水質(zhì)性質(zhì)決定的。

  (2)3個工藝的共同點之二是均有污泥回流到水解酸化池始端。但污泥回流分兩種情況,一是后續(xù)沉淀池不采用加藥沉淀的,則用沉淀池的沉淀污泥回流;二是后續(xù)沉淀池采取加藥沉淀的,則用氧化池出來的、加藥之前的、含水率相對較高的污泥回流。除無機泥渣外,基本上可消除污泥排放,則可不設污泥干化系統(tǒng)和設備,節(jié)省投資及處理成本,這個共同點是可取的,設計中應予應用。

  (3)高濃度的染色原液、蒸煮廢液、堿減量廢水等,應進行預處理,把有機物濃度降低后再進入總調(diào)節(jié)池,與其它廢水一起集中處理,這是至關重要的。

  (4)在達到設計所要求排放標準前提下,工藝處理流程盡可能簡化,進行最佳的優(yōu)化組合,以節(jié)省投資,減少占地面積,降低處理成本,便于管理操作。

  參考文獻

  1[美]CP小萊斯利格雷迪,享利C利姆編著.廢水生物處理理論與應用.李獻文,楊西昆等譯.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009

  2婁金生,姜廣生,等.酸化水解-接觸氧化-生物炭法處理印染廢水的應用.給水排水,2007(2)

  3王田,厭氧-好氧-氣浮組合式工藝處理印染廢水的設計與研究.給水排水技術動態(tài),2003(2)

  4曹姝文,梅作漢,袁啟順,等.強化一級方法處理生活污水技術〔J〕.中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2001(3):36-37.

文章標題:農(nóng)業(yè)工程論文印染行業(yè)廢水處理工藝的淺談

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