兼氧-好氧-混凝处理印染生活综合废水

兼氧-好氧-混凝处理印染生活综合废水摘要：采用水解酸化-活性污泥-物化工艺联合处理含碱减量印染生活综合污水，采取预曝气、污泥回流和分级沉淀等措施，CODcr去除率约为89.1%，脱色效果可达到86%，最终出水水质达到《纺织染整工业污染物排放标准》（GB4287-92）中规定的二级排放标准。运行结果表明：该工艺具有耐冲击负荷能力强，剩余污泥量少，难降解有机物去除率高等优点，在含碱减量印染废水处理中具有实用性。关键字：印染废水水解酸化活性污泥剩余污泥减量化浙江绍兴污水处理厂的废水由生活污水和工业废水组成，其中印染废水占80%，印染废水中碱减量废水占10%；印染/生活混合污水的CODcr、色度等主要来源于印染、印花过程中使用的染料、颜料助剂等。染料以分散染料为主，占总用量的50%以上；另外还有大量的阳离子染料，硫化染料、活性染料和其他染料。从总体上看，混合污水CODcr浓度高、色度深、碱性强、可生化性差等特点。据此，采取以“水解酸化-活性污泥法”为主的工艺路线并加以改良，同时辅以必要的预处理和后续处理手段并获得成功。出水达到文献[1]中规定的二级排放标准。1废水水量及水质参数废水主要来源于绍兴部分接管印染厂、城市污水及碱减量废水预处理后的出水。水量为3×104t/d，其主要水质指标见表1。水质在一天内的变化情况见图1，水质随季节变化规律见图2。从图1可以看出，一天内CODcr峰值(接近2000mg/L)出现于早上5～9时和晚上9～12时，CODCr谷值(接近1300mg/L)出现于下午2时左右，水质昼夜变化幅度高达700mg/L；从图2可看出，3~5月份为印染废水碱减量生产旺季，平均CODCr浓度较高，大于1500mg/L；6月份为梅雨季节，平均CODCr浓度降至1500mg/L以下；2月份为农历春节，[CODCr]波动最大。表1

主要水质指标及排放标准

屋项目逆p霉H夕值旁[CODcr冰]/mg.L借-1袖[BOD踪5液]/mg.L等-1追[SS]/m副g.L动-1瞒[NH弃3俊-N]/mg叉.L统-1位色很度伙(略倍剂)巩进水栏9询～唯12绍120转0喇～六1800起40贯0倡～篮600聪30国0伟～铜400翼1呈5丝～设30驻40己0裁～谜550平排放标准朗6饱～产9书180隐40店100胜≤肿25萝802工艺流程根据该厂废水水质特性，设计如下的工艺流程见图3。普通印染废水、生活污水和经预处理后的碱减量印染废水经各级泵站提升后进入污水厂稳流池，经过自动格栅去除悬浮物，防止杂物堵塞提升泵，后入调节池进行水量的调节和水质的均化，调节池安装穿孔管曝气系统，进行预曝气以均化水质、氧化部分CODcr和吹脱硫化物，pH值大于11时加酸中和。调节池污水经潜污泵提升至兼氧池水解酸化后经过中沉池沉淀厌氧污泥后进入曝气池，兼氧池底铺设穿孔曝气系统，定期曝气，防止池内污泥淤积；池内设置弹性填料，以利于世代周期长的兼氧微生物附着生长。曝气池采用活性污泥法，其色度去除效率优于接触氧化池，采用离心风机和微孔曝气管供气，以提高氧转移效率、降低能耗和减少噪音污染。曝气池出水携带的生物污泥经二沉池沉淀后，出水进入折板絮凝池，通过投加AL2(SO4)3和PAM进一步去除残余的悬浮物、色度和CODcr，出水达标后流入排水泵房，排入曹娥江入海口。其中厌氧污泥部分回流至兼氧池；好氧污泥部分回流至曝气池，当出现污泥膨胀时部分回流至兼氧池；剩余的污泥经过污泥泵房提升至污泥浓缩池，浓缩后污泥经过带式压滤机脱水后，泥渣外运填埋。图3废水处理工艺流程图3工艺特点分析3.1调节预曝气由于来水来自多家印染厂和城市污水，因此水量水质多变，预曝气能有效地均化水质。而且由于有的印染厂采用硫化染料，染色废水中残余的硫化染料和硫化助剂含量较高，硫化物对微生物有很强的抑制和毒害作用。硫化碱是强还原剂，如进入曝气池则大量消耗氧气，可使溶解氧急剧下降[2]。因此采用预曝气能有效地将硫化物氧化或吹脱除去。3.2水解酸化染料、助剂大多是高分子化合物，慢速生物降解有机物和难生物降解有机物所占比重较高，可生化性差，直接好氧生物处理对色度和难生物降解有机物的去除率不高，这是因为某些染料、中间产物和添加剂在单纯好氧条件下分子结构很难破坏，生物降解半衰期很长[3]；而严格意义上的厌氧生物处理对设备和环境的要求较高，因此采用兼氧水解酸化(Hydrolization)工艺，利用厌氧工艺的前两段，即把反应控制在第二阶段之前，即第一阶段水解；第二阶段酸化；不进入第三阶段酸性衰退和第四阶段甲烷化。图1

CODcr日变化图图2

CODcr月变化图水解工艺系统中的微生物主要是兼性微生物，它们在自然界中的数量较多，繁殖速度较快[4]。其主要作用是使难降解有机物及其发色基团解体、被取代或裂解(降解)，从而降低废水的色度，改善可生化处理性。即使不能直接降低废水色度，由于分子结构或发色基团已发生变化，也可使其在好氧条件下容易被降解并脱色，降低后续生物处理的负荷，提高后续处理的稳定性和效果[5]。同时水解产生的有机酸可以有效地中和部分碱度，将pH值降至10.5以下，这样就省去了加酸调pH值的麻烦，节省运行费用。3.3

分步沉淀在兼氧池的末端设置一中沉池，在曝气池末端设置二沉池，将水解酸化产生的厌氧污泥和曝气池产生的好氧污泥分开来。这样两种不同性质的污泥严格分开，互不混杂，有利于各自回流及控制污泥膨胀。图4

1-6月份CODcr去除图醉图困51-疾6狗月份色度去除香图晓3.4蹄嫌污泥回流怕实行多级污泥振回流是该工艺睡的一个重要特辞点。传统观点炉认为，挂填料奉的水解酸化池欺主要利用填料巨上的生物相，震液相中不需要嚷维持较高的生粒物量。剩余污领泥少，不需要智回流一直被认海为是该法的主轿要优点。但经映过实际运行发钉现，适当提高方水解酸化池内鹰污泥浓度，增渗加液相中的生股物量，对于高才浓度、高色度拥的印染废水处乎理来说是有利停的。通过污泥缘回流，一方面嫂可以稀释进水栋浓度，增加有桥机物的吸附量授；另一方面可馋以增大进水端却污泥浓度，降沫低污泥负荷，究提高耐冲击负通荷的能力。担另外，通过污魔泥回流可以延捎长污泥泥龄，切增大世代时间雹长的厌氧微生尿物的停留时间污，从而减少污能泥排放量泊[6]忆。漂曝气池采用活陡性污屑泥滔(Activ紫atedS展ludge哗)险工水艺些,现其用于印染废捕水处理中比接固触氧化法的显宅著优点是脱色猪效果明显，利埋用活性污泥巨狗大的比表面积耗和良好的吸附使性能，发色基杆团多是大分子剑有机物，易于引被活性污泥吸签附。而活性污厅泥法相对接触厚氧化法的一个茫最大弊端是其嫂会经常出现污油泥膨胀现象；程出现这种现象号的一个重要原络因是丝状菌大贼量增殖，而其瞎高度松散的絮碌状结构使得污拣泥难以沉降，画为解决此问题范，二沉池污泥唇除了回流至曝谋气池保证其污护泥浓度外，把惰多余污泥部分挤回流至兼氧池洽，部分排至污捷泥浓缩池。好姥氧污泥回流至凑兼氧池，维持阔缺氧时贴间捧10哪h开以上，可有效万地抑制丝状菌俗的生长，从而消达到控制丝状滤菌污泥膨胀的乱目的。对于严腹重有机负荷冲下击所致的污泥拜膨胀，厌氧控袄制比缺氧控制廉更有效。从为使厌氧污泥运与废水充分反快应，在池底设肢置穿孔管曝气脉系统，对兼氧朴池微量曝气，敌既维骑持防D安O魂在低浓度水平钱，又达到混合蜜搅拌的目的。胃可以有效增进喊水解酸化效果首，减轻后续好妥氧处理负荷，佩打开发色基团疼，脱色明显，狂同时可以促进陪好氧污泥厌氧赛消化，达到污挑泥减量化的目韵标，大大减轻戚了污泥处理费屯用。冲3.5管估物化处理仍经过兼氧水解功和好氧生化处够理后的废水，裤一般情况下，浮其它p初H喜值注、莫CODc半r芽及嚼S杜S惑能达到排放标仓准，但色度常暴有超标现象；洁且按当幅3虫～纪5他月份，当大量值碱减量废水进致入废水处理厂邻时，往往生化付系统负荷过高民，为防咬止柔CODc简r歇超标，故在生坑化系统后端设醋置折板絮凝池驴，作为把关工店艺，确保色度挑降榆至以8畅0匀倍以下和保料障贱CODc润r泉排放浓度。絮叫凝类剂挨AL丢2榆(梁SO术4版)石3轻与混凝昆剂厘PA杂M悬的复配使用能移有效去砖除垄S宗S意、求CODc罢r纺、色度和降低阀药剂用量。其毯中寨AL截2虚(蚊SO循4跳)租3绘投加量娇为裂30尾0戴～孩500mg/相L源，茶PA刑M虾投加量洗为冒0.扣3林～味1.0mg/耗L窄。填4将系统运行情况断本系统渠从添200谅1款年奇8聪月份进水开始横调试，胶至华200扎1遥年谋1笑2擦月底，系统出傅水稳定达标，梨但吗至妖200搜2颤年瞎1申月份后由于大特量春节生活污府水和碱减量废碧水进入，污泥剃发生大量膨胀墙现象，启用好员氧污泥部分回皇流至兼氧池工这艺，有效抑制统了污泥膨胀问签题，出水逐渐矩好转并趋于稳私定。经过为期钩一年的运试，仅得到绍兴污水径处理厂生化系字统正常运行的污主要控制参数俗为：朴①卫污泥浓度、沉孝降比和污泥指商数妇厌氧池蚕：勇[MLSS]艇=牲4硬～喜5g/指L乡，污泥指沈数除SVI=估5址0构～碌7脱0早，州[MLVSS箭]/[MLS层S]=0鉴.丝6恢；曝气池壤：商[MLSS]竞=很4苍～被5g/仆L锣，猪SVI=蓝10给0僵～柱15范0辣，扫[MLVSS阵]/MLSS今=0.5邻8工②盒污泥龄砍：均15~20仔d世。思③志回流比三：冬50~70来%饼。鸭④轰供风量般：破12.0圆3雄～慢14.44m束3婆/1kgCO盲D久。诊200撕2偶年瑞1辅月份笼～归200厕2嚼年钟6简月份部分运行眠结果见向图帮4争、及图椒5缎。原水水枣质杜(前平还均锡)p乖H抓为种1恨1监，色白度胆50棉0央倍聪，闻COD计cr棒为常1545m睬g/仇L香；处理后水船质捡(镜平醉均牙)p除H险为天7.凶6勺，色度剩为其7估0圣倍外，贤COD彩cr建为衔169mg淋/形L喘；去除磁率融COD项cr榨为岂89.1%袋柱，脱色率坊为王86逐%冰。负5会热结果与讨论诊(如1)软兼氧池的设置明对于含碱减量俯印染废水生化贿处理是相当重萄要的，它既可丘较好地改善废那水的可生化性岂和降牲低月p族H左值，为后续活请性污泥法氧化枝提供了条件；孔又可有效地通哪过污泥回流至革兼氧池来控制酸污泥膨胀问题际和实现污泥减袄量的目的。泰(速2)补一年多来的运伯行表明活性污宝泥法对印抖染佛/它生活废水的处震理是有效的，脚其去瓜除咽COD陆cr合、色度效率高末，耐冲击负荷樱能力强；但生嫩化系统易发生熄丝状菌污泥膨涛胀问题，根据垂丝状菌对缺氧赏和厌氧环境敏猾感的特性，通疯过工艺调整可惜以有效地控制狮污泥膨胀。错(党3)缺印触染缴/妹生活混合污水外量晶与达COD广Cr潮同步变化。这余种宽“裹双双升爷高赏”吵造成污染负荷赠的大幅度变化街，给污水处理抛厂的正常运行绣带来巨大困难枕，因此物化处不理对出水达标维排放起到了关食键性的作用。康(懂4)个硫酸铝是一种栏经济实用的混驾凝剂。现场试年验表明，硫酸笔铝的最佳投药真量伤为阳350~50耍0mg/库L违，诉CO寒D良去除率喇在赚50%~68职%忆之间，处理成寻本呀为凑0.21~0皂.虑3息元贼/m汽3作废水豪。荣PA吩M锯与硫酸铝的配雕合使用可以显兄著提高出水水吧质，减少硫酸谁铝的用量。裂Treatm充entof垂dyein浇gand举sewage兔waste帖water燃byano刻xia-ae霸robe-c敏oagula窃tiont钓echnol嚼ogy碎Abstra析ct:夺Textil杰eprin机tingd银yeing品wastew历aterc萌ontain哄ingal观kali-m耍inimiz能ation舌dyeing堪waste位water掠andmu咽nicipa她lwast迅ewater首istr披eated羡byhyd士rolyti鸡cacid停ificat盘ion-ac鱼tivate坑dslud徒ge-coa头gulati净onpro悟cess.效Somes随tepss勒uchas宝pre-a游eratio持n,ret少urnsl嫁udge,漠grade库sedime斥ntatio下nand竹soon失haveb汪eenta枯ken.T狸heCOD妈cr纵remov劫alrat涌eisa构bout8躬9.1%,艺theef陡ficien旨cyon匪decolo深urizat胀ionca鼻nreac额h86%.素Thee寿ndeff候luent绿qualit挎ymeet抗sthe新requir舅ement辈ofGra限de2,摄Discha酬rgeSt横andard鼓forC院ontami咽nation沟ofTe点xtile惹Printi吃ngand原Dyein谊gIndu罢stry(冻GB4287卷-92).阵Theru撇nning纱result假sshow芦that咸itis隐ofadv绸antage芳forl播essre勇sidual席sludg佩e,st谎ronger材impac敬tload掌endur糕ancea尊ndhig竭hremo粘valef街ficien旗cyon蓬refrac韵toryo喊rganis寿ms,an吐dith勒as阳applic狠abilit绿yint我hetre成atment寻ofte荡xtile弱printi球ngand揪dyein秀gwast棕ewater唉conta博insal雁kal