论文作者:杨玉杰 张建洲 刘国光 黄广道 樊国峰 摘要:对CODCr平均5000 mg/L的高浓度漂染废水,采用物化—水解酸化—SBR—物化处理工艺。系统运行稳定,CODCr总去除率在97%以上,出水达到GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》表3中的Ⅰ级标准。工艺中厌氧水解池的运行效果对整个系统至关重要。 关键词:高浓度漂染废水 物化处理 水解酸化 SBR 福建某漂染厂,主要从事棉、帆布的漂染加工业务,有卷染和轧染两套工艺,多条生产线。该厂采用多项节水措施,如坯布前处理使用退、煮、漂一步法节水工艺;设备选用高效逆流平洗槽;轧染染色时选用免水洗的涂料染色工艺;卷染染色时降低染缸液位,减少水洗次数和用水量等。吨布用水量仅15 t,相当于同行业平均水平的1/4左右。由于用水量少,使得废水中CODCr浓度相对增高。经监测,车间出水CODCr在2600~10000 mg/L之间,平均5000 mg/L。由于使用的染料、助剂很多属有毒和难生物降解物质,如硫化碱、PVA等,废水的可生化性很差,主要水质指标见表1。 表1 废水水质及排放标准 项目 CODCr/mg·L-1 BOD5/mg·L-1 色度(倍) pH 废水水质 2600~10000 600~3000 200~1200 >13 排放标准 <100 <20 <40 6~9 2 工艺流程及主要构筑物 2.1 工艺流程 根据废水水质特点和排放要求,按日处理1200 m3规模,设计工艺流程如图1所示。 2.2 主要构筑物 构筑物全部采用钢混结构,规格见表2。 表2 主要构筑物及参数 构筑物名称 规 格 设计水力停留时间/h 调节池 11.5 m´4.5 m´3.5 m 3.5 竖流沉淀池 F6 m´6.9 m 1.5 斜管沉淀池 11.5 m´5.0 m´6.1 m 4.6 水解酸化池 17.5 m´11.5 m´6 m 24 SBR池(3座) 11.5 m´9.5 m´6 m 24 水力澄清池 F5.2 m´6.0 m 2.5 砂滤池(两组) 2.6 m´2.6 m´4 m 滤速10 m/s 集水池1 11.5 m´6.0 m´5.8 m 8 集水池2 11.5 m´6.0 m´5.8 m 8 集水池3 11.5 m´12.0 m´5.8 m 15 3 设计要点及运行结果 3.1 废水物化预处理工艺的设计 该厂在卷染染色时使用硫化染料较多,部分时段废水中硫化物含量高达400 mg/L。据有关文献记载,活性污泥对硫化物的最高适应浓度在100 mg/L左右,高于100 mg/L将会对污泥活性产生抑制作用,严重时会造成污泥全部解体死亡。因此设计必须考虑硫化物的去除问题。硫化物在pH小于5时主要以H2S形式存在,此时利用空气吹脱去除效果较好。根据这一原理,设计在调节池内加酸曝气去除硫化物。选用石灰回调pH时,虽然产泥量较多,但它价格低廉,同时又是较好的助凝剂,在形成沉淀时由于沉淀物网捕等作用,可去除部分CODCr,降低后续处理负荷。回调废水pH后,根据试验选取硫酸亚铁、聚丙烯酰胺对废水作进一步混凝处理,通过上述措施从而保证物化预处理的效果。 3.2 水解酸化池的设计 水解酸化池设计水力停留时间24 h,废水中部分染料苯环及长链大分子物质的分子键在池内厌氧菌、兼氧菌胞外酶的作用下断开,使苯环开环,大分子断裂为小分子,从而达到降低废水毒性、提高废水的可生化性的目的。水解酸化池内安装半弹性填料供微生物附着生长,以增大废水与微生物的接触面积和接触时间。池底部安装穿孔曝气管定期搅动池底污泥。 3.3 好氧处理工艺的选用 近年来在漂染废水处理工程设计中,采用的好氧工艺很多,SBR法、完全混合法、接触氧化法、AB法等都有很多成功的应用实例。SBR法具有耐冲击负荷能力强、较少发生污泥膨胀等优点,可以根据进水水质变化及时灵活调整周期进水量和反应时间,在处理废水量小、水质变化大的工业有机废水时有明显优势。本工程设计周期排水量为池深的40%~60%,运行周期约16 h,其中进水2 h,曝气10~12.5 h,沉淀1.5 h,排水1 h,每池配SSR100型三叶罗茨风机一台,池底安装YMBF215型曝气器150个。 3.4 运行结果 该工程投产至今已运行半年多,效果良好,处理系统对CODCr和色度的总去除率分别达97%和95%以上,处理出水稳定达到GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》表3中的Ⅰ级标准,监测数据见表3。 表3 运行监测数据(平均值) 分析项目 调节池 斜管沉淀池 水解酸化池 SBR池 砂滤池 出水 出水 效率/% 出水 效率/% 出水 效率/% 出水 效率/% CODCr/mg·L-1 5216 2718 47.9 2209 18.7 156 92.9 86.1 44.8 BOD5/mg·L-1 1228 793 35.4 861 - 37 95.7 18.3 49.5 色度/倍 855 116 86.4 85 18.1 46 45.9 27 41.3 pH 4.2 7.3 - 6.9 - 7.1 - 7.0 - S2-/mg·L-1 13.6 2.8 79.4 5.3 - 0.195 - 0.176 - 4 经济技术分析 4.1 工程投资 全套处理设施总投资为237.46万元,其中基建投资136.18万元,设备投资86.94万元,安装、设计、调试等其他费用14.34万元。 4.2 处理成本 废水处理成本为1.92元/m3,其中药剂费1.215元/m3,电费0.352元/m3,人工费0.25元/m3,化验等其他费用0.103元/m3。