水解酸化与生物接触氧化法的应用

1、Technology & Engineering Application技术与工程应用49水解酸化与生物接触氧化法的应用吴海清（广州中环万代环境工程有限公司，广州 511430）摘要:本文介绍了生物接触氧化工艺对伞布印染废水在混入了少量的拉链厂生产废水以及毛线印染废水后的综合处理问题。在运行过程中，应根据实际情况选取合适的运行参数来解决运行中遇到的问题，以保证处理出水的顺利达标。关键词:水解酸化;生物接触氧化;综合印染废水;运行参数中图分类号:X703.1 文献标志码:B 文章编号:1006-5377（2007）08-0049-03Application of Hydrolyzatio

2、n Acidication and Biological Contact Oxidation ProcessWU Hai-qing我国的印染业发展迅速，但印染厂在生产过程中产生的废水污染十分严重。据不完全统计，我国印染废水每天排放量为300万400万m3。印染废水具有水量大、有机污染物浓度高、色度深、碱性大、水质变化大、成分复杂等特点，属较难处理的工业废水之一。国内目前普遍采用接触氧化工艺来处理印染废水，随着厌氧技术的不断发展，在接触氧化之前加上厌氧，不仅可以提高出水水质，运行费用也较低，已经越来越多地运用到实际中。本文主要介绍水解酸化结合生物接触氧化技术在处理伞布印染等综合废水工程中的应用。

3、纶、丙纶、尼龙、人造丝、真丝和棉纱等，此外还采用了金银丝等辅助材料。染料采用分散染料、酸性染料、活性染料和直接染料等。其废水的特性为：水质变化大、水量少、温度有时很高、有机污染物浓度高、可生化性较差。（3）毛线印染厂车间：50m3/d毛线印染主要使用酸性染料、阳离子染料和分散染料，废水污染物浓度不高，呈中性，可生化性较好。 1.2废水的主要性质此类综合废水（以伞厂印染废水为主）总水量为10001200m3/d，考虑到最大用水量以及厂方的要求，该工程的设计规模为1500m3/d。其水质随着生产过程中使用的染料及助剂的不同而不同，颜色也随之改变。经过调节池的调节后，水质特性见表1：表1 调节后的废

4、水水质特性项目数值BOD （mg/L）300400COD （mg/L）7001000SS （mg/L）200400色度（倍）7001000水温（）<45pH 791 废水的来源与主要性质1.1废水的来源（1）伞厂印染生产车间：1000m3/d该车间的主要生产工艺为：坯布定型染色打浆烘干涂层包装产品。生产过程中使用的化学药剂主要有：活性染料、分散染料、酸性染料等及各种染料助剂。其中包括表面活性剂、还原剂、防水剂、染料载体等。（2）拉链厂印染生产车间：50m3/d拉链带和织带产品的原料主要有涤纶、涤棉、锦2 处理要求该工程最终的处理要求见表2：CHINA ENVIRONMENTAL PROT

5、ECTION INDUSTRY 2007.850技术与工程应用Technology & Engineering Application表2 处理要求项目排放标准BOD （mg/L）20COD （mg/L）100SS （mg/L）60色度（倍）40pH 69池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；（2）由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；（3）剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。3 工艺介绍该工程根据废水的水质状况及运行成本等问题，选用的工艺主要是：水解酸化生物接触氧化。具体工艺流程如下图：4 实际

6、运行状况污水站建成投产后，要经过调试、试运行、正常运行三个阶段。在不同的运行阶段，要根据水质状况选取执行不同的运行参数，才能保证出水的正常达标。该工程于2006年1月底设备安装完成后，2006年2月中旬开始进行调试。4.1调试阶段调试的主要目的是为了培养驯化微生物，为微生物的生长繁殖营造一个良好的生存环境，从而使微生物对有机物达到最佳的去除效果。由于此类废水有机物含量高、可生化性较差，因此需准备必要的营养料：面粉、尿素、磷酸三钠。调试初期，为了有效地培养微生物，进水量控制在设计值的30%40，并且按比例投加营养物质。营养料的需要量为：厌氧中BODNP=35051；好氧中BODNP=10051。

7、考虑到水解酸化需要的时间较长，因此沉淀池的污泥回流基本上都是回入接触氧化池中，先保证接触氧化池的污泥量之后，再将剩余污泥回流至水解酸化池中。这样可以节省更多的时间。另外，溶解氧保持在23mg/L比较合理。经过两个星期左右的培养驯化，接触氧化池中的污泥量开始明显增多，微生物开始大量生长繁殖，进水量逐渐增加到设计流量的60%70。调试期各处理段的水质见表3：表3 调试期各处理阶段水质状况取样点项目pH COD (mg/LMLSS/SS (mg/L色度（稀释倍数）废水处理工艺流程图水解酸化过程可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段，水解酸化的产物主要是小分子有机物，可使污水中溶解性有机物显著提高；微生

8、物对有机物的摄取，由于只有溶解性的小分子物质才可直接进入细胞内，因而不溶性大分子物质首先要通过胞外酶的分解才能得以进入微生物体内代谢。研究发现，将厌氧过程控制在水解阶段和酸化阶段，采用脉冲布水的方式，可以在短时间内和相对较高的负荷下获得较高的悬浮物去除率，改善和提高原水的可生化性和溶解性。另外，好氧段产生的剩余污泥可以回流一部分到水解酸化池中，从而可显著降低整个系统的剩余污泥量。因此，水解酸化阶段具有双重的作用：一是对废水进行预处理，改善其可生化性能，吸附、降解部分有机物；二是对系统的剩余污泥进行消化。生物接触氧化法是一种好氧生物膜处理工艺，其特点是在池内设置填料，通过池底曝气对污水进行充氧，

9、并使池体内的污水处于流动状态，以保证污水与浸没在污水中的填料充分接触。选用组合填料，在溶解氧和营养物都充足的情况下，有利于微生物的繁殖，形成生物膜。生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法具有以下特点：（1）由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，从表3数据来看，处理效果不是很理想，但是从显中国环保产业 2007.8Technology & Engineering Application技术与工程应用51微镜下可观察到微生物已经开始生长，开始出现

10、比较低级的浮游型原生生物。4.2试运行阶段试运行是调试到正常运行的过渡阶段。这一阶段的主要目的是保证微生物的良性生长，使处理出水能达到设计目标，并且能稳定运行。经调试后，微生物已处于良好的生存环境中。试运行阶段时间的长短视原水水质和微生物生长状况而定。由于该工程在试运行阶段要注意的问题较多，因此根据实际情况选择了比较合适的运行参数，以保证系统的正常运行。（1）进水量进水量可维持在设计流量的60%80。（2）污泥浓度由于整个系统的有机负荷较高，在生物膜没有完全生长出来、水解酸化还没有达到预期效果时，可以提高氧化池中的污泥浓度，以减少负荷、提高微生物的处理能力。这类似于传统的活性污泥法。因此，污泥

11、浓度在5000mg/L左右可以达到较好的效果。（3）营养料试运行阶段要保证微生物所需要的营养料，由于污泥浓度较高，微生物量也较大，根据水量可以适当调整营养料的投加量。投加比例可按厌氧中BODN P=35051,好氧中BODN P=8051。经过一段时间之后，出水水质可明显提高，此时可以重新分配营养料，开始适当培养水解池中的微生物。（4）溶解氧溶解氧保持在23mg/L比较合理。（5）污泥回流在保证接触氧化池污泥回流的同时，可以考虑每天回流一部分污泥至水解池中，开始阶段的回流量可以较大，随着水解池污泥量的增加可以逐渐减少，但需保证12天回流一次。一个月以后，处理出水已经开始达标，各段出水水质见表4

12、：表4 试运行期各阶段水质状况取样点项目pH COD（mg/L）MLSS/SS（mg/L）色度（稀释倍数）水解酸化池4.3正常运行正常运行阶段要保证出水稳定，维持系统正常运转，进水量可以达到设计流量。这时在保证出水水质的同时可以根据情况逐渐减少污泥浓度、营养料、溶解氧等值，从而降低整体运行费用。稳定运行1个多月后，出水水质已经完全达到设计目标。在5月底至6月初经当地环保局采样检测，完全合格。处理出水水质见表5：取样点项目pH COD（mg/L）MLSS/SS（mg/L）色度（稀释倍数）表5 正常运行时出水水质4.4运行过程中的问题及解决措施（1）泡沫问题由于各生产车间使用了大量的表面活性剂，在

13、曝气过程中会出现大量泡沫，此种泡沫不仅量多，而且有点粘稠。在运行中可以适当增加水解酸化池中的营养料，加大水解酸化的污泥回流量，同时采用自来水冲淋与喷洒消泡剂等方式减少泡沫量。（2）沉淀池污泥上浮沉淀池污泥上浮的原因有以下几种：泡沫上浮带起一部分、污泥老化、部分生物膜脱落、污泥龄过长等。可以通过及时排泥来解决。泡沫带起的那一部分污泥只要解决了泡沫问题就可自然解决。一般不会因为污泥膨胀而引起“漂泥”现象。（3）处理出水透光性差，较浑浊许多处理厂都会出现类似情况，这种情况有时是由于操作失误引起的，有时是因为进水水质变化较大引起的。其原因是有机负荷出现大的变化（往往是增高），导致水解酸化阶段的处理效率

14、下降，从而影响到后面的接触氧化，使得一部分难降解有机物没有被去除而随出水排出。因此可以通过适当提高污泥浓度，增加营养料或者减少进水量来解决。（4）色度问题色度的去除主要是利用微生物酶来氧化或还原染料分子，破坏其不饱和键及发色基团。因此在调试初期色度比较难去除，随着微生物的增加，处理效果的不断提高，色度也会跟着下降。（下转第54页）CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 2007.854技术与工程应用Technology & Engineering Application小室内的消声器采用金属微穿孔板片式消声器。它的结构不同于室外消声器，片式消声器

15、结构简单，对中、高频噪声消声性能优良，气流阻力小，适用范围也非常广泛。而空压机进口的噪声频率主要为中、高频。采用该方案后，在其它噪声源不运行的条件下，空压机进气口噪声值控制在50dB以内，达到国家标准要求。3.3 制氧机放空噪声治理设计方案制氧机在开车和停车时，放空会产生强烈的噪声，该噪声主要是高速气流产生的中、高频噪声，噪声频带比较宽，噪声量大，因此需设置专用的放空消声器。根据噪声源的特点，排气放空消声器的主要型式有节流减压型、小孔喷注型等。该工程中采用三级节流加一级小孔喷注的节流减压小孔喷注复合型结构消声器，这是一种新的结构形式，降噪效果好。该消声器气体流量为6000m/h，外壁采用不锈钢

16、材料。现场测试表明，采用该消声器后，噪声降低了约35dB。34 结论1号制氧机设计方案是在原有基础上进行改造，消声设备简单，占地面积小，投资较低，通过测试数据表明，消声量基本满足要求。2号和3号制氧机为新建设备，采用室外设置消声器和消声小室的方案，消声设备多，占地面积大，投资较高，但消声效果优良，总消声量高达50dB，完全满足要求。在噪声治理工程中，只有正确测试和分析出噪声的频率和大小，才能制定出合理的方案，达到国家标准的要求。参考文献：1 北京市基本建设委员会.工业企业噪声控制设计规范K.北京：中国计划出版社,1986.2 （HJ/T90-2004）声屏障声学设计和测量规范S.3 韩润昌.隔

17、振降噪产品应用手册K.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003. 4 刘惠玲.环境噪声控制M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002.（上接第51页）（5）溶解氧的变化溶解氧一般保持在23mg/L之间比较合适，但有时操作的变化会导致溶解氧发生改变，另外天气也会影响到溶解氧发生细微变化，所以平时应该多注意接触氧化池中的溶氧量，尽量使其保持在所需范围内，这样既可以保证微生物的正常生长，又可以降低电耗。（6）水温微生物生长比较适合的温度在1535。在夏季炎热的情况下，水温的升高往往会影响到微生物的活性，使得出水水质变差，因此，在没有冷却设施的条件下可以利用喷洒冷水来降温。该工程经过4个月的调试运行，系统运行比较稳定，出水完全符合设计要求。系统运行过程中最重要是控制好水解酸化与接触氧化的正常运转，特别是水解酸化阶段，要充分保证以下条件：（1）水解酸化池内的污泥浓度；（2）脉冲布水的均匀；（3）碳源与营养物质的及时补充；（4）连续进水的稳定性。在实际运行中还有很多问题值得关注，比如控制剩余污泥的排放、控制污泥回流量的大小等。总之，在考虑运行成本的同时应及时地补充碳源和营养物质，要根据实际情况选择合适的运行参数，这样才有利于系统的正常与稳定运行。5 结语（1）当进水水质变化较大时，对出水影响较大。 （2）运转正常时，适当补充碳源与营养物质是必须的，否