高浓度印染废水处理

2017-03-09 10:52:11 xiaoyifan 26

印染废水具有排放量大、成分复杂、有机物含量高、色度深和可生化性差等特点,因此处理难度大。将一些集中在城区中心或分散在不同地方的印染企业集中在一个工业园区,形成较大生产规模的纺织印染区,对生产过程中产生的印染废水采用集中治理的方式,能杜绝企业的偷排现象,减少企业负担,提高运行管理水平和达标排放率,符合国家环境保护部提出的在污染治理上采用集中与分散相结合的治理方针。

广东某工业园内建有20 余家大中型牛仔服装洗漂厂和牛仔布浆染厂,并配套建有废水集中处理厂。近年来,随着工业园区的发展,废水水质不断变化,退浆、丝光等高浓度废水不断增多。由于原有处理工艺对高浓度印染废水的处理存在着设计不合理等,导致该厂废水处理设施运行不稳定,处理出水各项指标经常出现超标现象,必须对原处理工艺进行改造和优化。

1 工程概况
 
广东省某工业园废水集中处理厂始建于2006 年,该废水处理厂对废水的处理采用“混凝/生物接触氧化”工艺,设计规模为4.2 万m3/d,其中一期工程规模为8 000 m3/d,二期工程规模为3.2 万m3/d,总投资约为3 500 万元。

废水集中处理厂多年的运行结果表明,原有工艺对废水COD、BOD5、SS 及色度等均有很好的处理效果,出水水质达到了广东省地方标准《广东省水污染物排放限值》(DB 44/26—2001)第二时段中的一级标准。由于近年来园区产业结构的发展,目前有2 家工厂产生的退浆和丝光等高浓度印染废水日益增多,但日处理总量基本保持不变。设计进、出水水质见表 1。工艺改造前的实际进出水水质见表 2。



由表 1 和表 2 可知,采用原工艺对实际混合废水进行处理,出水各项指标不能达到排放标准的要求。由于除上述2 家工厂外,其他工厂排进废水处理厂的废水均符合进水水质要求,因此需要针对这2 家工厂排放的高浓度废水的处理进行工艺改造。

改造前的废水处理工艺流程如图 1 所示。

 

图 1 改造前废水处理工艺流

2 改造工艺的选择
 
根据现场调研分析发现,由于2 家工厂排放的废水COD 高达1 000 mg/L 左右,导致生物接触氧化池中的污泥负荷过重,出现部分污泥中毒死亡的现象。另外,这2 家工厂排放的混合废水的B/C=0.27,说明其生化性极差。若采用原工艺的生物好氧处理,则很难达到COD 的减排效果。如果在好氧生化工艺处理前进行厌氧水解处理,可利用厌氧细菌降解能力强的特点,将废水中的大分子有机物(如化纤原料、活性染料等)转化为小分子有机物,将难降解的物质转化为易降解的物质,从而提高废水的可生化性,为后续好氧处理创造条件。2 家工厂的废水排放量为5 000~7 000 m3/d,为此,将一期原有的生物接触氧化池改造成水解酸化池,专门对这2 家工厂产生的高浓度印染废水进行厌氧水解酸化处理,水解酸化处理完成后回流到调节池与其他工厂废水一起进入二期进行处理,这样就将原来的“混凝/生物接触氧化”工艺改造成“水解酸化/混凝/生物接触氧化” 工艺。改造后的废水处理工艺流程见图 2。

 

图 2 改造后的废水处理工艺流程 

水解酸化/混凝/生物接触氧化工艺具有以下特点〔1〕:(1)抗冲击负荷能力强;(2)可提高废水的可生化性;(3)运行稳定,污泥沉降性能好,处理效果受外界气温变化影响小,便于操作;(4)填料挂膜容易,老化膜靠水力冲刷、曝气搅动可自动脱落;(5)回流污泥量小,不存在污泥膨胀,运行管理方便;(6)附着在填料表面的微生物量大、种类多,并形成了细菌→原生动物→后生动物的食物链,出水水质良好。

研究表明: 对中高浓度印染废水采用厌氧生化预处理,有利于去除色素(包括活性染料类)及有机污染物的毒性。

3 改造方案的实施
 
将2 家工厂产生的高浓度印染废水直接排入一期2 个圆形竖流沉淀池,在此处加少量药剂PAC 和 PAM。圆形竖流沉淀池起初沉、降温和调节水量等作用。将一期生物接触氧化池改造成厌氧水解酸化池,可以将高浓度印染废水中的大分子有机物水解酸化成小分子有机物,将大部分不溶性有机物降解为溶解性物质,可提高废水的可生化性,为后续好氧处理创造条件。为了避免一期二沉池堵塞,高浓度印染废水在经一期厌氧水解酸化池处理完后直接回流到集水池,跟其他厂家废水一起进入二期进行处理。调节池可以空出来在全厂污水量过大(污水高峰时)时储存部分污水,调节水质和水量。

4 运行效果及效益分析
 
经过2 个月的调试,该废水处理系统运行逐渐稳定,稳定运行期间各单元的处理效果见表 3。

由表 3 可知,经工艺改造后,废水COD、BOD5、 SS、色度的去除率分别达到95.3%、92.4%、93.9%、98.4%,出水各项指标均优于广东省地方标准《广东省水污染物排放限值》(DB 44/26—2001)第二时段中的一级标准,而且部分出水回用到压泥房作为压滤机冲洗用水。改造后,2 家工厂产生的高浓度废水的处理成本为1.58 元/m3,其中电费0.81 元/m3、药剂费 0.65 元/m3、人工费0.12 元/m3;其他厂家废水的处理成本不变,仍为0.68 元/ m3(包括药剂费、电费和人工费,不计折旧费)。.

5 结论
 
(1) 采用水解酸化/混凝/生物接触氧化工艺处理较高浓度(即COD>1 000 mg/L)的印染废水非常有效。从运行结果来看,处理效果良好,处理出水水质符合广东省地方标准《广东省水污染物排放限值》(DB 44/26—2001)第二时段中的一级标准。

(2)水解酸化有效地提高了高浓度印染废水的可生化性,为后续好氧处理创造了良好条件。

(3)改造工程对原有构筑物进行了最大限度地利用,达到厌氧、好氧生物处理以及物化处理的结合,在保证处理效果的同时,具有环境、经济双重效益。

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