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印染废水深度处理技术研究
2018-04-20

随着我国工业化进程的不断推进,废水污染问题日益突出,工业废水处理也越来越受到人们的重视。而印染废水处理作为工业废水处理的重难点,具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、可生化性差等特点,对其深度处理及回用技术展开研究,对提高印染工业的经济效益及环境效益具有十分重要的意义。

1 印染废水处理技术及工艺实践

该工艺技术为在企业原污水处理工程基础上的延伸,原污水处理工程规模为2 400 t/d(100 t/h),经本次扩建实施后,整个污水处理站设施设计能力可达到4 800 t/d(200 t/h)的污水处理及2 400 t/d(100 t/h)的回用中水处理规模。回用中水处理设备主要设备有接触氧化设备、生化填料、生化曝气系统、活性炭过滤器、砂滤器、MF 过滤器、气浮成套设备等。

1.1 印染废水处理的技术路线:印染废水处理的技术路线为:车间生产废水→调节池→输送泵→斜管沉淀→水解酸化→生物接触氧化→气浮→袋式过滤→出水达标排放→中间水池→输送泵→曝气生物碳滤池→微孔MF 过滤→车间生产蓄水池→车间生产回用。

1.2 技术升级改造方案

1.2.1 新建生物氧化池,配备气浮设备:车间染色漂洗废水先调节均匀水质,经反应斜管沉淀池去除大颗粒杂质预处理后进入生化处理系统。废水经水解酸化改良B/C 比后进入生物接触氧化系统,在该阶段好氧微生物的氧化吸附分解下,废水中的大部分有机物及染料发色基团被氧化破坏降解。生化处理后出水经气浮及过滤等物化工艺进行固液分离处理后达标排放。该工艺成熟可靠,可确保出水符合《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287—2012)的相关排放要求。同时,良好的出水水质也为后续的中水深度处理回用于生产应用打下了坚实的基础。

1.2.2 新建曝气生物碳滤池:常规处理达标废水经中间水池调节后进入曝气生物碳滤池,利用生物膜、活性炭和陶粒强大的吸附及微生物降解能力,对废水中残留的有机物、色度及铁、锰等重金属离子进一步吸附及生物降解去除。生化碳滤后的出水经MF 微孔膜深度过滤,使废水中残留的悬浮固体杂质颗粒得以较为彻底的去除。在进一步降低出水色度的同时,提高了出水的透明度,保证了出水效果。经综合处理后的出水符合《纺织染整工业回用水水质标准》(FZ/T 01107—2011)的各项标准要求。

1.3 废水处理效果:生产废水产生量1 254 000 t/年(3 800 t/d),经过处理达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287—2012)表1 中规定的水污染物排放限值。废水通过工业园区专用管道排放,其中,1 400 t/d 再经膜技术深度处理设施处理后,回用于染整车间的前处理水洗、染色用水、第一道水洗及还原洗工序,50 t/d废水直接用于燃煤锅炉除尘补充水,项目生产废水回用率为37.8%.水污染物处理前后总量如表1 所示。

2 气水比对曝气生物滤池运行的影响

曝气生物滤池反应器降解有机物的过程是由附着生长在载体表面的微生物来完成的,这些微生物生活在各自生长繁殖的特定环境中,与周围环境关系极为密切。为了保证反应器高速有效工作,研究反应器实际工作环境中影响运行的主要因素,并设法创造及保证适宜微生物生长的环境非常重要。分析滤池的工作机理,通过比较几种工作水平下滤池反应器运行的效果,来确定各种检测指标去除率与影响因素之间的关系,*终得出滤池的*佳工作参数。

2.1 不同气水比对CODCr去除效果的影响:当气水比不大时(<5),CODCr 平均去除率随气水比的增加而上升;当气水比较大时(>5),CODCr 平均去除率随着气水比的增加而下降。基于生化反应的性质特点可知:气水比较小时,增加曝气量,空气鼓泡引发的流体湍动程度提高,气相中氧更积极地向水中及填料表面的运动,提高了整个反应体系中氧的浓度,为好氧微生物自身内源呼吸及净化有机污染物提供了足够的氧,CODCr 去除率随着曝气量增加而上升;当曝气量过大时,整个反应体系中溶解度限制了氧的浓度,同时,流体中过强的湍流反而随着填料上生物膜脱落及水中溶解氧的解析,固定化微生物的浓度有所降低,*终CODCr 去除率反而降低。综上所述,1∶5~1∶3 的气水比范围对CODCr 的去除是有利的,此时,**的出水CODCr 值小于50 mg/L,符合标准排放要求。

2.2 不同气水比的浊度去除效果:在不同气水比条件下,浊度进出水变化情况及曝气生物滤池对浊度的去除情况如图1 和图2 所示。

滤池对浊度的去除是依靠滤料颗粒的吸附截流作用和生物絮凝作用进行的。进水中存在的微生物、滤料表面的生物膜和滤料间隙的生物絮体形成了密实的滤料级配,可以更好地发挥吸附、降解和网捕有机物的能力。

2.3 不同气水比的色度去除效果:通过不同气水比的色度去除效果显示,滤柱表现出较强的色度去除率,水中的显色物质被滤料及附着的生物膜能吸附,在把有机物降解为二氧化碳和水的同时,为显色基团空出吸附位,可以进一步降解显色基团。这使气水比对色度的去除影响较小,任意气水比都可以进行。在其他工作条件正常运行的情况下,出水的色度可以达到2~4 倍,与自来水基本无区别,可达到75%以上的色度去除率。

3 运行成本分析

通过“曝气生物碳滤+微孔MF过滤”印染废水深度处理技术及其工艺对企业的原有废水处理系统进行技术升级改造,企业日废水量为3 800 t,现行水费为4.0 元/t,按废水回用1 400 t/d和年生产时间330 d 计算,达标废水全部排放的总费用为2.28万元/d,废水深度处理后回用的总费用为1.79 万元/d,按照企业2015-06—2016-06 实际运行时间330 d 计算,年节省费用为161.7 万元。

4 结束语

综上所述,当前工业废水排放标准日益严格,印染废水的深度处理及回用技术也越来越受到人们的重视。相关技术人员要深入研究印染废水深度处理及回用技术,不断总结实践经验,完善其处理工艺,从而提高印染工业的经济效益及生态效益。上述印染废水深度处理及回用技术具有良好的经济价值和环境价值,可供相关企业参考借鉴。


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