印染廢水的生化-理化組合技術(shù)處理工藝探討

1 引言

紡織印染行業(yè)在工業(yè)廢水排放中占很大比重。印染廢水具有水量大、色度深、堿性大、成分復雜、有機及無機污染物含量高、水質(zhì)變化大等特點．并含有一定量的鉻、砷等具有毒性的重金屬。其BODICOD 非常低．常在0．2—0，4之間，生物降解性差，脫色困難。常用的處理途徑是絮凝再絮凝．生化再生化的消極處理方法，工程占地面積大、流程長、基建和運行費用高、處理效果不穩(wěn)定，因此，需要采取更加經(jīng)濟有效的脫色方法和去除難生化降解有機物的印染廢水處理技術(shù)。本文以某染織廠廢水處理為工程背景，探討了印染廢水的生化一理化組合技術(shù)處理工藝，可為類似工程提供借鑒。

2 組合技術(shù)處理工藝的確定過程

某染織廠使用的染料主要是靛藍和硫化黑，還使用表面活性劑及燒堿、保險粉、硫化堿等助劑，所排廢水具有有機物濃度高、色度深、堿性強等特點，CODCr高達2000mg／L，色度高達2000稀釋倍數(shù)，PH 值高達13，且廢水中還含有硫化染料和淀藍染料，廢水的 B0D5／C0Dcr=0．2～0．3．廢水的可生化性差。

傳統(tǒng)的處理這類廢水手段以生化法為主。有的還將化學法與之串聯(lián)。其COD濃度高達2000mg／L，廢水的BOD5／CODer，只有O．2～ 0．3。使原有的生物處理系統(tǒng)COD去除率降到50％左右。甚至更低。傳統(tǒng)的化學沉淀和氣浮法對這類印染廢水的COD去除率也僅為 30％左右。色度的去除也是一大難題，常用的處理途徑是“絮凝再絮凝”，“生化再生化”的消極處理方法，工程占地面積大、流程長、基建和運行費用高、處理效果不穩(wěn)定。因此．必須尋求一種高效去除難生化降解有機物和對脫色經(jīng)濟有效的工藝組合技術(shù)。根據(jù)該廢水的水質(zhì)情況．可以確定以下幾點內(nèi)容：

f11調(diào)節(jié)均質(zhì)。印染行業(yè)的生產(chǎn)工藝決定了其廢水的特征：生產(chǎn)廢水的種類多．水質(zhì)、水溫、PH 值及水量的變化大。并且，染色方法多，生產(chǎn)中所用原料及染料品種多，更換頻繁，水質(zhì)波動較大，沖擊負荷大。如退漿廢水排放量較少，但污染嚴重，污染物含量約占總量的近一半，煮煉廢水CODCr，BOD5值較高，因水量大，污染嚴重，漂白廢水水量大、污染輕等．要保證整個污水處理系統(tǒng)能長期穩(wěn)定運行．有較強的抗沖擊負荷能力，就必須對其廢水進行調(diào)節(jié)均質(zhì)。所以，該廢水處理工藝中必須設置調(diào)節(jié)池。

f21降低PH 值。廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池均質(zhì)后PH 值仍有10—12，所以必須降低廢水的PH值。降低PH 值的方法有幾種一是加酸或廢酸進行調(diào)節(jié)．需要運行費用；二是利用水解酸化進行調(diào)節(jié)；三是利用廢棄沖灰水．該廠設有鍋爐房。水膜除塵的沖灰水偏酸性，可以中和部分堿度。后述兩種方法不需要運行費用，較經(jīng)濟可行。因此，考慮將廢水先通過原有沖灰池．可以中和部分堿度，同時利用沖灰水中大量懸浮物的吸附、網(wǎng)捕等作用將污水中的部分染料(特別是對生化處理有抑制作用的硫化染料)及大顆粒物質(zhì)去除。

f31提高廢水的可生化性。廢水的BOD5／CODcr= 0．2～0．3，要達到較好的處理效果．必須提高廢水的可生化性。因為廢水中含有不溶性大分子有機物．是影響污水的可生化性的主要原因。根據(jù)以上對生化處理工藝的分析可知．水解酸化能將大分子有機物變?yōu)樾》肿�。不溶性有機物變?yōu)槿芙庑杂袡C物，從而提高廢水的可生化性，同時破壞染料分子的發(fā)色基團達到去除部分色度的目的，反應過程中產(chǎn)生的有機酸還可以中和部分堿度，進一步降低PH 值，因此，采用水解酸化來提高廢水的可生化性，同時可調(diào)節(jié)部分堿度。

f41降解有機物。由上述對生化處理工藝的分析可知，水解酸化一好氧工藝比較適合用于有機物濃度高、偏堿性難降解印染廢水處理，該工藝的投資、能耗及運行費用都比活性污泥法��；而接觸氧化則是處理印染廢水的一種高效好氧生物處理器．具有處理效果好、運行穩(wěn)定、操作管理簡便等特點。將二者相結(jié)合，采用水解酸化一生物接觸氧化工藝來降解廢水中的有機物，研究其最佳工藝條件及處理效果。水解酸化一生物接觸氧化工藝實質(zhì)上是一種A／O生物濾池組合工藝。從理論上講，采用水解酸化一生物接觸氧化組合工藝處理印染廢水，具有自控要求不高，運行管理簡單，能耗低，產(chǎn)泥量少，處理效果穩(wěn)定等特點。

(5)脫色。由上述工藝的分析可知，對于高濃度、高色度的印染廢水，生化法脫色差，采用混凝沉淀，即可去除COD、SS，又能達到一定的脫色效果；光化學氧化法能使廢水中許多難生化或不可生化降解有機物和有色有機污染物迅速氧化分解，達到脫色和降低CODCr 的目的．是一種高效的印染廢水脫色處理方法。根據(jù)排放標準的提高。要求出水有機物濃度很低。因此通過在生化之后用絮凝沉淀來去除廢水中剩余有機物及色度的效果。由于經(jīng)過生化和絮凝沉淀處理后，PH、BOD5、SS一般能達到排放標準，但色度、CODCr常有超標現(xiàn)象。因此采用光化學氧化作為最后一道處理工序，其NaCIO對硫化染料和靛藍染料均有較好的脫色效果，能確保色度降至40倍以下．CODCr降至lOOmg／L以下。

通過以上分析．可以確定以下工藝組合：采用沖灰水來調(diào)節(jié)PH 值． 采用調(diào)節(jié)池進行均質(zhì)，采用水解酸化一生物接觸氧化去除有機物．同時，水解酸化可以提高廢水的可生化性及調(diào)節(jié)廢水的PH 值，采用絮凝沉淀來去除剩余有機物及去除部分色度，然后用光化學氧化法對廢水進行脫色。同時氧化廢水中剩余難降解物質(zhì)。主工藝路線為：“沉灰池十調(diào)節(jié)+水解酸化+接觸氧化+絮凝沉淀+光化學氧化”．即“生化+理化”的組合工藝路線。

3 工藝流程及其基本原理

3．1 工藝流程

生化一理化組合技術(shù)處理工藝流程如圖1所示。

3．2 基本原理

沖灰池(原有)。生產(chǎn)廢水靠重力自流入沖灰池。沖灰池為平流式．沖灰水偏酸性，廢水中含有大量懸浮物在沉淀過程中通過吸附、網(wǎng)捕等作用將污水中的部分染料(特別是對生化處理有抑制作用的硫化染料)及大顆粒物質(zhì)去除，所以，高濃度高堿度的染色廢水經(jīng)鍋爐沖灰處理后，既可適當降低染色廢水堿度、色度，又能去除廢水中部分高分子有機物、染料等，提高廢水可生化性能，達到以廢治廢的目的。

調(diào)節(jié)池(原有改造)。沖灰池出水自流入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池容積很大�？梢匀菁{1天的水量，由多格小池組成，通過簡單改造，在池中造流。調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量及水溫，穩(wěn)定水質(zhì)。水解酸化池。調(diào)節(jié)池水由水泵提升至水解酸化池。池內(nèi)安裝有填料。污水從底部進入，流經(jīng)填料，從頂部集水槽出水。水解酸化是通過時間的控制．將消化反應控制在第二階段完成之前，將復雜大分子有機物轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿樱�不溶性有機物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑杂袡C物，從而提高廢水的可生化性，同時破壞染料分子的發(fā)色基團達到去除部分色度的目的， 反應過程中產(chǎn)生的有機酸還可以中和部分堿度，進一步降低PH 值。

生物接觸氧化池。水解酸化池出水自流至接觸氧化池。池內(nèi)安裝有組合填料，污水從底部進入，在此與空氣混合，氣水混合液流經(jīng)填料，凈化水從頂部集水槽出水。接觸氧化池采用鼓風機提供氧氣，利用微孔曝氣器來均勻布氣。空氣中的氧溶解于水中，通過附著于生物膜外層的水層傳遞給生物膜，供微生物用于呼吸；污水中有機物則由流動水層傳遞給附著水層，然后進入生物膜，并通過細菌的代謝活動被降解。這樣就使污水在流動過程中逐步得到凈化。微生物的代謝產(chǎn)物如H 等則通過附著水層進入流動水層隨其排走，而 CO，及其他氣態(tài)代謝產(chǎn)物則從水層逸出進入空氣中。

斜管沉淀池。接觸氧化池出水自流進入斜管沉淀池。根據(jù)來水水質(zhì)，確定是否加藥后進行沉淀，達到泥水分離的目的，污水中剩余的部分有機物及色度得以去除。沉淀下來的污泥自流至污泥濃縮池．經(jīng)螺桿泵提升至板框壓濾機進行脫水處理。

砂濾池。斜管沉淀池出水自流進入砂濾池，可進一步去除廢水中的懸浮物。消除懸浮物在光化處理系統(tǒng)中散光作用，以提高光化處理系統(tǒng)光源的利用效率。

緩沖池(原有改造)。砂濾池出水自流進入緩沖池，在此暫時得以儲存。

光化學處理系統(tǒng)。緩沖池水由提升泵打入光化學處理系統(tǒng)。光化學反應器對有色有機物能迅速降解。達到去除色度和CODCr的目的，使廢水經(jīng)處理后達標排放。光化學氧化法是一種高效的印染廢水脫色處理方法。它是利用光和氧化劑產(chǎn)生很強的氧化作用來氧化分解廢水中的有機物和無機物，能使難生化或不可生化降解的有色

有機污染物迅速氧化分解。氧化劑有臭氧、氯、次氯酸鹽、過氧化氫及空氣加催化劑等。其中常用的為氯氣。實踐證明，光化學氧化的氧化能力比只用氯氧化高1O倍以上。處理過程一般不產(chǎn)生沉淀物。光化學氧化法除對分散染料的小部分外，其脫色率可達90％ 以上，對表面活性劑具有很強的分解能力。

污泥處理系統(tǒng)。污泥濃縮池：儲存并濃縮生物剩余污泥；污泥處理設備：污泥脫水機可將污泥的含水率從99．5％。

4 組合技術(shù)處理工藝的優(yōu)點分析

分析以上流程可知。組合技術(shù)處理工藝具有以下優(yōu)點：

(1)生化與光化學氧化相結(jié)合處理印染廢水，是一種新工藝，其在印染廢水處理中的工程實施具有新穎性。(2)工藝流程具有鮮明的針對性，對每一種污染物都有得力的處理設施。(3)合理利用原有設施，以廢治廢，降低了工程造價和運行費用。(4)利用水解酸化提高廢水的可生化性，同時降低PH 值，節(jié)能又經(jīng)濟。(5)采用高效的生物組合工藝： 水解酸化+接觸氧化工藝， 能有效地去除廢水中污染物，操作管理簡單，處理效果穩(wěn)定，產(chǎn)泥少。(6)光化學氧化是一種剛剛興起的新型現(xiàn)代水處理技術(shù)，其特點是：光化學方法對難降解的有機物有極強的氧化作用．脫色和降低CODCr效果極佳，不產(chǎn)生二次污染，工藝簡單，操作方便。(7)將生化污泥和物化污泥分步沉淀，有利于生化污泥的回流和物化污泥的濃縮脫水。(8)整個系統(tǒng)設備機電一體化程度高，操作方便，人力資源省。(9)運行成本低、產(chǎn)生的生物剩余污泥量很少。(10)全系統(tǒng)抗沖擊和適應能力強，視水質(zhì)變化．在保證達到排放標準的前提下可調(diào)整工藝環(huán)節(jié)，降低運行成本。同時可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。(作者：宋曉光 田耀金)

參考文獻

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