水解酸化-生物接触氧化组合工艺处理高浓度印染废水.doc

稿件ID编号： 水解酸化-生物接触氧化组合工艺处理高浓度印染废水苏文越（广东省环境保护工程研究设计院，广东省 广州市 510635）摘要：通过分析某染厂高浓度印染废水处理工程的工艺流程、设计参数以及评价其技术经济指标，印证了水解酸化-生物接触氧化组合工艺是一种适用于印染废水处理的具有技术及经济优势的生化组合工艺。关键词：印染废水；水解酸化；生物接触氧化；组合工艺 Application of Hydrolysis acidificationBiological contact oxidation Integrated Technique in High Concentration Printing And Dyeing Wastewater TreatmentAbstract: Through the practical of a dyeing plant, this paper discussed the operation condition of high concentration printing-dye wastewater, main design data and evaluated its techno-economic indicator. Those represented Hydrolysis acidificationBiological contact oxidation Integrated Technique which including technological and economical advantages is an ideal biochemical technique for printing and dyeing wastewater treatment.Keywords: Printing and Dyeing Wastewater; Hydrolysis acidification; Biological contact oxidation; Integrated Technique第一作者简介：苏文越（1977.11.-），男，广东广州人，工程师，主要从事水污染控制工作。通讯地址：广州市天河区龙怡路91号省农机公司综合楼512房，510635稿件编号： ，收稿日期： 1 设计水量、水质广东省韶关市某染厂在生产过程中使用的染料主要有活性染料和硫化染料，在退浆、煮炼、染整及漂洗等工段会产生高浓度印染废水。工程为新建工程，按照3000m3/d的规模设计，24小时连续运行，每小时处理量为125m3。根据同类废水处理站实际的运行数据确定进水指标；同时根据水污染物排放限值（DB44/26-2001）第II时段一级标准（纺织染整工业）要求，确定出水要求如表1-1。表1-1 废水进水指标及出水要求Table1-1 Input index and output standard of wastewater项 目进水指标(mg/l)排放要求(mg/l)去除量(mg/l)去除率(%)COD 2000100190095BOD55002048096SS3506029083硫化物0.53.00.52.583色度500倍40倍-pH91369-温度50-2 工艺流程及设计参数2.1 工艺流程本工程的设计流程为：水解池初沉池进水混凝池调节池两级生物接触氧化池回流污泥出水达标排放二沉池图2-1 工艺流程框图Figure 2-1 Process flow chart2.2 工艺流程说明（1）预处理实践证明，对于印染废水水质水量进行充分调节对后续稳定处理非常重要，往往被许多设计与运行操作技术人员忽视，因此，本工程将使污水在调节池停留时间10小时，并设置预曝气，这样能防止沉淀，使废水充分混合调解，达到很好的均匀水质水量之目的。废水经调节后进入初沉池，进一步去除不可生物降解的固体，避免在水解池内积累使池容不断减少降低水解效果；另外，通过投加铁盐等合适混凝剂，对后续生化处理进行预处理，并且去除一定的色度、COD，尽量减少对后续处理的冲击负荷。（2）生化处理生化处理包括水解酸化池与两级接触氧化池，是本工艺流程的核心部分，污水中绝大部分的COD、BOD等溶解性有机污染物在此得到去除，从而确保污水能达标排放。水解酸化是控制在全厌氧过程的水解和酸化两个过程（酸化也可能不十分彻底）。充分利用水解产酸菌世代周期短、可迅速降解有机物的特性，在水解细菌胞外酶作用下，将不容性有机物水解为溶解性物质，在产酸菌协同作用下，将大小分子物质、难以降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质，提高了污水的可生化，使污水在后续的好氧池以较小的能耗和较短的停留时间得到处理，从而提高了无水的处理效率，并减少了污泥生成量。根据厌氧降解过程示意图（见下图），厌氧降解过程示意图水解池一般都应无全厌氧过程的不良气味，并且具有一定色度、COD的去除能力。但是如果水解池水力流条件设计差，混合不充分，存在许多死角，并且停留时间选择不当，将致使其完成全厌氧过程，再加上本工程废水硫酸盐的含量较高，而硫酸盐还原菌按其特性将大量繁殖，与产甲烷菌争夺基质，且竞争能力强于后者，因而成为系统中的优势菌种，抑制产甲烷生长，从而大量硫酸盐还原成H2S，造成水解池发臭。因此，水解池水力设计与停留时间的选择非常重要。布水均匀与搅拌充分是水解酸化池设计关键点。水解池水下设置搅拌器，使水解酸化池底部的微生物细胞因受到冲击而更加活跃，并且不存在死角，从而大大提高了水解酸化池的处理效果。对于少量的通过硫酸盐还原菌把硫酸还原成的H2S，与初沉池带来的铁盐形成金属硫化物的黑色沉淀，通过水解池的定期排泥管排放，这样就没有H2S溢出，因此可以大大减少水解池的臭味。由于对含硫酸根废水进行了生物预处理，不但运行成本低，而且为后续好氧处理创造了有利条件（减少了硫酸根对好氧生物的抑制作用，节省了好氧量）。采用多级生物接触氧化池，第一级可视为预曝气池。有机底物在池内的讲解，经历了第一阶段的吸附和第二阶段代谢的完整过程，活性污泥也经历了一个从池首端的对数增长，到池末端的内源呼吸期的完全生长周期。该系统兼有推流式反应池与接触氧化的特点，主要表现在具有剩余污泥量少、不会产生污泥膨胀、运行管理简单、处理净化程度和稳定程度极高的优点。而活性污泥法，虽然处理净化程度高，构筑物投资较少，但剩余污泥量较多并有可能产生污泥膨胀，特别对于水质水量很不稳定工业废水，运行管理要求较高、处理稳定程度较低。因此本工程采用多级串联生物接触氧化池。在生化系统里，微生物生长繁殖需要有一定的比例的营养物质，废水中除以BOD、COD所代表的含碳有机物外，还需氮、磷和其他微量元素。实践证明，一些印染废水生化处理效果低甚至运行十分不正常，缺乏氮、磷是其重要影响因素之一，因此，需考虑在曝气池中投加一定量的氯化铵和磷酸二氢钾等来增加N和P营养物质。污水经过生化处理后，自流入二沉池，然后通过沉淀池进行泥水分离，上清液达标排放。（3）污泥处理系统物化污泥和生化污泥经污泥浓缩池后，通过污泥输送泵进入带式压滤机进行污泥脱水处理。泥饼将定期依法清运处理。2.3 主要构筑物及设计参数2.3.1 调节池数量：1座；埋地砼结构；进水流量：125m3/h；尺寸为30m12m4.2m；有效容积：1080m3；有效水深：3.5m；停留时间：10.0h。设穿孔曝气。2.3.2 混凝反应池数量：1座4格；半地下砼结构；进水流量：125m3/h；尺寸为9m2m5.5m；有效容积：93.6m3；有效水深：5.2m；反应时间：0.75h。设空气搅拌混合。2.3.3 初沉池数量：1座；半地下砼结构；进水流量：125m3/h；尺寸为9m20m5.5m；设计表面负荷：0.69m3/（m2h）；分离区停留时间：3.0h。2.3.4 水解池数量：1座；半地下砼结构；进水流量：125m3/h；尺寸为14m24.5m6.0m；有效容积：1886.5m3；有效水深：5.5m；停留时间：15.1h。设液下搅拌机4台，每台功率：0.85 kW。2.2.5 生物接触氧化池生物接触氧化池两级构成。（1）一级生物接触氧化池数量：1座；半地下砼结构；进水流量：125m3/h；尺寸为16m22.5m6.0m；有效容积：1890m3；有效水深：5.25m；停留时间：15.12h；池内设有填料及曝气系统，填料采用复合半软性生物填料，填料体积1080m3，气水比：20：1。（2）二级生物接触氧化池数量：1座；半地下砼结构；进水流量：125m3/h；尺寸为16m22.5m6.0m；有效容积：1710m3；有效水深：4.75m；停留时间：13.68h；池内设有填料及曝气系统，填料采用复合半软性生物填料，填料体积1080m3，气水比：20：1。2.3.6 辐流式沉淀池数量：1座；半地下砼结构；进水流量：125m3/h；尺寸为D16m4.5m；设计表面负荷：0.62m3/（m2h）；池边水深：4.0m；分离区停留时间：4.0h。3 技术经济评价工程总投资约为653.64万元，折算吨水投资为2180元，对于一个高浓度印染废水处理工程，工程投资是比较合理的。工程的总图布置紧凑，新建构筑物总用地面积3800m2。工程的直接运行成本如下表3-1所示，吨水直接运行成本0.91元，相对于其他中高浓度印染废水处理工程，运行费用具有一定的优势。表4-1 运行费用一览表Table 4-1 Table of operation expenses序号费用项目指 标费用(元/d)备 注1人 工18人720人均1200元/月2废酸25000kg/d2750110元/吨3石灰2500kg/d875350元/吨2FeSO4800kg/d400500元/吨3PAM3kg/d7525元/kg4电 费4290kW.h/d39360.8元/度电6合 计87567吨水直接运行费用2.92元/吨污水5 结语采用水解酸化-生物接触氧化工艺处理该高浓度印染废水是可行的，其工艺流程具有出水稳定达标、运行稳定可靠、抗冲击负荷能力强、能耗低、剩余污泥量少以及工程造价低、设备维修方便等技术特点。工程设计中采用处理效果好且稳定可靠的先进处理工艺，出水水质可达到水污染物排放限值（DB44/26-2001）第II时段一级标准（纺织染整工业）要求。采取适当措施解决污水处理站的噪声和臭气污染，尽量避免造成二次污染