水解-接觸氧化-混凝工藝處理印染廢水實例
摘要:印染廢水是一種難處理的工業廢水，具有有機污染物含量高、色度深等特點。介紹了水解-接觸氧化-混凝工藝在印染廢水處理工程中的實際應用，在原水水質pH值為8,CODCr、SS,NH3-N的質量濃度分別為624,195,13mg/L，色度為256倍的條件下，經該工藝處理后出水水質可達到《污水綜合排放標準》的一級標準。并對實際運行中污泥回流、污泥處里等方面的問題進行了簡要討論。實踐證明，水解-接觸氧化-混凝工藝能夠有效處理印染廢水。
關鍵詞:印染廢水,水解,接觸氧化,混凝
江蘇省的紡織印染行業是省重要支柱產業之一，為全省創造了可觀的經濟效益，但同時也在一定程度上給省內水環境造成了污染。2004年江蘇省提出了太湖流域紡織印染廢水一級達標排放的要求。本文對采用水解一接觸氧化一混凝工藝處理印染廢水的實例進行了工程技術分析，并對污泥處置和穩定達標排放提出了可供借鑒的方法。
1廢水水量水質
南京某紡織有限公司是一家以化纖印染為主要生產工藝的廠家，公司的產品結構是綿綸和滌綸染色。廢水主要來自煮煉、染色和漂洗等工序。生產中除使用酸性染料外還要添加分散劑、精煉劑、冰醋酸、硫酸按、保險粉和多種表面活性劑。該廢水具有水量大、色澤深、溫度高和水質水量變化大等特點。
1.1水量
廢水排放量按3000m3/d考慮，設計最大處理能力150m3/h，三班制運行。
1.2水質
廠方提供的原水水質情況如表1所示:
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設計出水水質要求達到《污水綜合排放標準》 GB8978--1996一級標準。
2處理工藝選擇
根據兩部委《印染行業廢水污染防治技術政策》文件的要求，印染廢水宜采用生物處理技術和物理化學處理技術相結合的綜合治理路線。該印染廢水中的分散性染料屬于疏水性較強的非離子染料，水溶性差，可生化性差，采用傳統的好氧生物處理工藝難以有效地對其進行生物降解，因此考慮以厭氧水解酸化+好氧生物處理相結合的主體工藝。
水解酸化池是以水解產酸菌為主的厭氧上升流污泥床，主要功能是使印染廢水在進入好氧處理之前，先進行不完全厭氧(即水解、酸化階段)處理，在兼氧微生物的作用下，使大分子有機物斷鍵成小分子，提高廢水的可生化性。同時打開發色基團的不飽和鍵，提高廢水色度的去除率。
好氧生物處理采用生物接觸氧化工藝，溶解氧控制采用好氧一兼氧一好氧三段式，這樣有利于節能和提高CODCr的去除率。
為了確保排放水達到一級標準，二級生物處理后采用混凝沉淀的物化處理工藝。
故本工程最終確定以水解一接觸氧化一混凝沉淀為主體工藝。具體流程如圖1所示。
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生產廢水進人調節池調節水質水量，經冷卻塔降溫至40℃后提升進人水解酸化池，然后進接觸氧化池進行生物處理，出水經二沉池進行泥水分離，再經加藥反應沉淀后經總排口計量排放。
此外，在公司實際生產中發現，某些特殊訂單產品的生產會造成短期內部分生產廢水的污染物濃度突然升高、色度變大(有時可達2000倍)，如果直接進人廢水處理系統，必然會增加處理負荷，使出水色度升高。因此需要對這部分高濃度廢水進行局部預處理。預處理的方法是:設置事故池和反應池各1座，將高濃度廢水排入事故池后再泵人反應池，在反應池中投加次氯酸鈉反應2一3h。次氯酸鈉是一種強氧化劑，能夠有效的去除水中的色度。經過預處理后的廢水再進人調節池及后續處理構筑物，這樣就實現了最終廢水的達標排放。預處理流程見圖2。
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綜上所述，整個處理工藝具有以下特點:
①水解工段是在缺氧條件下進行水解酸化，在增強廢水的脫色效果和提高廢水可生化性的同時，降解部分有機物，為好氧處理創造有利條件; 接觸氧化法兼有活性污泥法和生物膜法的優點，能夠有效地對水中的污染物進行降解;工藝末端結合加藥物化處理，確保污水穩定達標排放。
②好氧剩余污泥全部回流進人水解酸化池，利用水解消化作用使污泥得到處理，減少了污泥量。處理過程中產生的剩余污泥全部運往附近建材廠用作制磚用水，大大降低了廢水的處理成本。
3主要構筑物和設備
3.1調節池
調節池有效容積1250m3，平均停留時間10 h。前端設置沉淀區，池內設置預曝氣系統以增強調節效果。由于廢水pH值均衡，故此處省去pH調節工序。
3.2水解酸化池
設計水力負荷0.77m3/(m2/h)，水力停留時間 8h。采用上升流污泥床結構，有效容積1200m3, 分2池。采用U型穿孔管布水，孔口流速1.5m/ s。水解酸化池上部設置2m深彈性填料以截留池中污泥。
3.3接觸氧化池
設計CODcr負荷0.77kg/(m3·h)，停留時間10 h。有效容積1250m3，分為4格推流。池內安裝組合填料830m3。氣水體積比8:1，空氣用量17 m3/min.
3.4二沉池
設計表面水力負荷1.5m3/(m2/h)，采用多斗式平流式沉淀池，污泥重力回流至調節池末端。
3.5混凝沉淀池
采用周進周出輻流式沉淀池，設計表面水力負荷1.0m3/(m2·h)，停留時間2.0h.
3.6主要設備
主要設備見表2.
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4運行結果
2003年1月開始對廢水處理系統進行調試，3 個月后混凝沉淀池出水已達到設計排放要求并穩定運行至今。表3記錄了2005年10月10日和11日連續2a的水質監測情況。從表3可以看出，廢水每經過一處理構筑物，其中的污染物都能得到一定的去除，且最終出水濃度均低于《污水綜合排放標準》GB8978-1996的一級標準。
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5討論
5.1處理效果分析
從表3數據來看，該工藝水解酸化段CODcr去除率雖然只有28.6%，但色度的去除率最高，為 87.5%。水解酸化段的主要功能是使染料的發色基團開環去除色度，同時使大分子有機物斷鍵成小分子，提高了廢水的可生化性，因此在好氧部分 CODcr的去除率提高到了74.1%。好氧段出水除 CODcr指標外，其它水質指標均已達標。監測人員在接觸氧化池最后一格的污泥中發現了大量的鐘蟲，也說明了生物系統處理水水質的良好。好氧段后的混凝沉淀池使CODcr進一步降低，最終保證了廢水的達標排放。
5.2好氧剩余污泥處理
二沉池的剩余污泥全部進人水解酸化池。這樣做一方面增加了水解池中微生物的數量，有助于提高水解酸化的效果;另一方面回流到水解池的污泥可以得到充分消化從而大大降低了污泥產量。
5.3污泥處置
在二沉池后設置了加藥混凝沉淀池，主要用于去除殘余的有機污染物、色度和懸浮物質以確保廢水達到一級標準后排放。所產生污泥正常應采用污泥脫水設備進行處理，這必將增加運行費用和勞動強度。為此公司和臨近的一家建材制造公司商量后，在實際運行中將剩余污泥用作該公司生產灰渣空心板的用水。這樣做不僅降低了企業的廢水處理成本，同時也為建材公司節省了生產用水量。
6結語
通過對南京某紡織有限公司廢水處理的實例分析，說明采用水解一接觸氧化一混凝工藝處理該類印染廢水能夠取得很好的處理效果，處理后出水水質達到《污水綜合排放標準》的一級標準。這將為印染廢水的處理提供一條有效的途徑，其它印染企業也可根據自身廢水的特點以此為參照確定合適的設計、運行參數及處理方法。
參考文獻:
[1]尤近仁，印染廢水治理中的若干問題〔Jl印染，2004,(8): 23-25.
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