物化+三级生化法处理浆染厂生产废水.doc

物化+三级生化法处理浆染厂生产废水广州市某浆染厂主要产品为牛仔布，生产过程分染纱、织造两大工序。该厂的生产废水主要在浆染生产过程中产生，生产过程中主要使用靛蓝、硫化黑染料。外排的生产废水中含有大量的悬浮态和胶体态有机染料及残碱，具有色度高、可生化性差等特点。针对这类生产废水的特征，设计采用先经混凝沉淀，使大部分染料和助剂得以絮凝，然后再经三级生化处理，利用高度驯化的特种微生物去除有机物。该工艺具有处理负荷高、耐冲击、出水稳定等特点，在实际应用中取得了理想的效果。 1 废水水质水量及排放标准 1.1 废水水量设计废水水量：800m3/d。 1.2 废水水质根据现场多次取样监测结果废水水质见表1。 表1 生产废水进水水质项目(BOD5)/(mgL-1)(CODcr)/(mgL-1)(SS)/(mgL-1)色度/倍废水水质8003500500120001.3 废水排放标准废水处理后要求达到污水综合排放标准（GB8978-1996）和广东省水污染物排放限值（DB44/26-2001）中一级排放标准，具体指标见表2。 表2 废水排放标准项目(BOD5)/(mgL-1)(CODcr)/(mgL-1)(SS)/(mgL-1)色度/倍排放标准2010060502 废水处理工艺流程及主要设计参数 2.1 废水处理工艺流程废水处理工艺流程见图1。2.2 工艺特点该浆染厂生产废水处理工程由预处理系统、物化处理系统、厌氧处理系统和好氧处理系统组成。工艺特点为： 预处理系统包括格栅井和调节池，以去除大块漂浮物，均化水质水量。调节池内设有预曝气的管道系统，利用鼓风机通入压缩空气，将污水充分混合，并使废水中的可溶性染料重新被氧化为不溶性物质，保证后续处理系统连续正常运转。物化处理系统采用化学混凝沉淀法。先调节废水pH值，然后加入混凝剂，去除废水中悬浮物和胶体物质，脱除大部分色度，并可改善水质，有利于后续处理。厌氧生化处理系统只发生水解和酸化作用。污水在兼性微生物的作用下进行水解酸化，使复杂且难降解的大分子有机物分解成易降解的小分子有机物，悬浮和胶体状的有机物降解成可溶性物质，使废水中溶解性有机物和可生物降解有机物所占比例显著增加，改善废水的可生化性，为后续好氧生化处理创造条件。水解酸化池中安装潜水搅拌机进行搅拌，以增强废水与污泥之间的接触，避免产生分层，提高处理效率。好氧生化处理系统采用二级好氧法。第一级采用活性污泥曝气池，中沉池为竖流式沉淀池，中沉池中污泥回流至水解酸化池；第二级采用生物接触氧化池，二沉池采用竖流式沉淀池。这样能相对培养出不同的属性菌种，有利于提高处理效率，和不分段曝气池比较能缩短曝气时间和节省曝气量。而且第二级采用接触氧化法，可提高处理效率，减少占地、节省能耗。二沉池后设快滤池，主要用于去除二沉池出水中的悬浮物（主要为脱落的生物菌膜）。现在二沉池出水各项指标均已达标，故通常无需经快滤池便可直接排放。2.3 主要工艺设计参数调节池。有效容积为200m3，停留时间为6h，设预曝气系统。混凝反应池。有效容积为8m3，反应时间为15min。混凝沉淀池。为斜管沉淀池，表面负荷为1.5m3/(m2h)，有效停留时间为1h。水解酸化池。有效容积为400m3，水力停留时间为12h。在池中安装潜水搅拌机使泥水充分混合。活性污泥曝气池。有效容积为400m3，污泥负荷为NS=0.68kgCODcr/(kgMLVSSd)，污泥沉降比为3050。中沉池。为竖流式沉淀池，表面负荷为2.2m3/(m2h)，有效停留时间为1.25h，污泥回流比为100。接触氧化池。有效容积为160m3，填料负荷为1.2kgCODcr/(m3d)。采用推流式鼓风曝气系统。二沉池。采用竖流式沉淀池，表面负荷为1.1m3/(m2h)，停留时间为2.5h。砂滤池。滤层高为1.0m，滤速为6m/h。 3 工程调试运行及处理效果 该工程于2001年9月动工，2002年初建成，2002年1月开始设备调试以及菌种的培养和驯化。先进行混凝反应沉淀池加药试验，经过几种药剂的试验比较，最后确定了2种经济有效的药剂及投加量为：混凝剂选用硫酸亚铁，投加量为150mg/L；絮凝剂选用聚丙烯酰胺，投加量为5mg/L。随后进行菌种的培养和驯化，为缩短培菌时间，尽快使废水处理站投人正常运行，采用边培养边驯化的方法。在活性污泥的培养过程中，不断加入经混凝处理后的车间废水，并在好氧池内投加同类厂家的活性污泥及定量的面粉、尿素、磷酸三钠等营养物。同时调整pH值及溶解氧。先闷曝一段时间，使池内活性污泥逐渐增加，然后逐渐加大进水量，直到满足设计水量。经过2个月的培养和驯化，活性污泥池内污泥的质量浓度达到3.0kg/m3左右。从显微镜观察，生物生长稳定。经过1个多月的稳定运行，工程于2002年4月通过环保验收，监测结果见表3。整套设施自运行以来一直处于高效稳定的状态。 表3 工程运行监测结果项目(CODcr)/(mgL-1)(BOD5)/(mgL-1)(SS)/(mgL-1)硫化物/(mgL-1)色度/倍进水350080050012012000出水50.612.355.00.41404 运行费用分析 该工程总投资为180万元，废水处理工程满负荷状态下的处理成本见表4。 表4 废水外理成本项目单价费用/(万元a-1)（300d计）人工费（6人）/(元a-1人)90005.4电费/(元d-1)56817.04药剂费/(元d-1)85925.77折旧费（5）90总计57.21该废水处理工程年运行费用为57.21万元，单位处理成本2.38元/m3，单位直接处理成本（不含折旧费用）为1.98元/m3。 5 结论 采用混凝沉淀-水解酸化-二级好氧生化成功地处理了广州市某浆染厂排出的生产废水，该方法具有处理效率高、出水稳定、操作简便、耐冲击、日常维护方便等特点。浆染厂生产废水中含染料及残碱等复杂成分，应使用物化、生化法联合处理。把物化系统放于生化系统之前，可以去除大部分硫化物及残碱，降低CODcr，为后续生化处理创造有利条件。水解酸化在整个处理工艺中的作用不可忽视，它直接影响处理效果的好坏。浆染厂生产废水经“物化+三级生化”法处理后，CODcr，BOD5，SS和色度的去除率分别达到98，97，90及99.6，出水各项指标均达到污水综合排放标准（GB8978-1996）及广东省水污染物排放限值（DB44/26-2001）中一级标准。物化生物接触氧化工艺处理酿造废水 概述 合肥某酿造有限公司以豆饼、麸皮、糯米为原料，年产酱油、醋、干酱等调味品和酱制品5000t。其废水主要来源于酱油包装工段漏损液、少量酿造残液、酱制品刷罐水和酿造车间地面冲洗水（主要为地面散盐冲洗水）。废水量为60t/d，具体水质情况为CODcr：12001500mg/L；BOD：8001000mg/L；色度：500800倍；SS：150200mg/L，pH：67。废水具有有机污染浓度高、含盐量大（达1.7）和色度高等特点。为减少对巢湖流域水体的污染，该单位委托我公司对其酿造污水治理工程进行总承包。污水站自1999年8月投入运行以来运行状况良好，出水水质一直稳定在国家污水综合排放标准（GB897896）级以下。1 废水处理流程 1.1 工艺流程的确定根据酿造废水的特点，主要的污染指标为CODcr、BOD5和色度等，由于BOD5/CODcr（=0.66）值较高，所以适宜采用以生化为主的处理工艺。酿造废水中的色度基本是以有机状细小微粒悬浮于废水中而形成的，为了减轻生化处理的负担，保证废水达标排放，因此在生化的前面增加一级物化处理单元，以降低废水中的大部分色度和部分CODcr、BOD5。生化处理部分可采用多种方式：如普通活性污泥法、接触氧化法、SBR法等。因接触氧化法具有流程简单，抗冲击性能好，操作运行稳定、方便，成为我们的首选工艺。1.2 处理流程简述废水工艺流程见图1。酿造废水首先经粗、细格栅拦截杂物后进人预曝气调节池，待药剂与废水充分混合反应后由污水泵提升进入初沉池进行固液分离，出水进人生物接触氧化池，废水中的有机物经微生物氧化分解后进人二沉地进行泥水分离，二沉池出水经微珠过滤器过滤后出水直接排放。 1.3 污泥处理及处置因合肥深华酿造公司地理位置的特殊性，污水站附近有一200m2燃煤堆放场，初沉池和二沉池污泥定期直接用软管排至燃煤堆放场，拌煤后送锅炉焚烧，有效解决了污泥的出路问题。 2 主要建、构筑物及设计参数 2.1 预曝气调节池采用地下砖砼结构，停留时间20h，内采用穿孔管进行预曝气，气水比为3：11。2.2 初沉池采用竖流式钢制结构，1座。表面负荷为0.8m3/（m2.h），停留时间2.5h。2.3 接触氧化池1座，钢制。曝气时间12h，气水比为20：1，设计容积负荷1kgBOD5/（m3.d）。内置半软性分枝式填料，填料高度为2m。池底安装45只WKB215微孔曝气头，空气管采用复合PVC管。2.4 二沉池采用竖流式钢制结构，1座。表面负荷为0.8m3/（m2.h）停留时间为2.5b。2.5 清水池钢制，1座，与二沉池共壁结构。有效容积5m3，内设液位控制器一套。2.6 过滤器2座，钢制。内装微珠滤料，滤速V=10m/h，工作周期12h，滤后水SS15mg/L。2.7 风机房、控制室合建在一幢建筑内。内设可编程序控制器一套及3L13XD罗茨风机2台(1用1备，N2.2kw）。 3 处理效果和工程经济指标 3.1 处理效果该工程于1999年6月份动工，7月份建成并试运转，同年11月份顺利通过合肥市环境监测站竣工验收监测。各主体操作单元处理效果见表1。 表1 处理效果（污染物浓度为平均浓度）序号项目CODcr/(mg.L-1)色度/倍SS/（mg.L-1)pH1进水口12265001686.132衩沉池出水9038065.26.103二沉池出水1142574.76.984过滤器出水108205.66.943.2 工程经济指标整个工程总投资35.60万元，吨水直接运行费用为1.74元/m3。（包括电费、药剂费和人员工资，不含构筑物折旧费）4 经验与讨论4.1 本工程建成初期仅采用粗格栅一道，但车间排水塑料袋等杂物较多，运行中经常阻塞水泵，后在粗格栅后增添细格同一道，有效解决了泵的堵塞问题。4.2 曝气调节池设计合理（调节时间为20h），可以较好地均匀水质、调节水量，避免冲击负荷的出现，为后段处理提供了可靠保障。4.3 应严格控制絮凝剂反应条件：在调节池内投加石灰乳液，调整废水pH910，以改善混凝条件，有利于絮体形成，再通过泵前投药方式使废水与药剂混合反应。调试初期，仅加入F4SO4单一絮凝剂，发现初沉池内矾花细小，且投药量大（达300mg/L），色黄，不易沉降，出水SS在300mg/L左右，增加了处理成本；后增添助凝剂PAM（投药量1mg/L），FeSO4投药量降为180mg/L，矾花大易沉且色变清2。4.4 因废水含盐量较高，调试中根据食盐量浓度大小，分为四个阶段（0.5%，1.0%，1.25%，1.5%）对生物接触氧化池进行挂膜驯化。先将废水稀释至含盐量为0.5的浓度，投加生