卷染、轧染高浓度漂染废水处理工程
ntmy70106
ntmy70106 Lv.7
2015年07月16日 22:57:00
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  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。

  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。

   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。

  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。

   5 调试中出现的问题及解决办法

  5.1 污泥膨胀

  该废水可生化性差、CODCr浓度高、成分复杂,设计前的小试中曾多次发生污泥膨胀。调试时通过勤观察污泥形态、颜色、SV30值的变化,勤分析CODCr变化并根据情况及时调整操作,期间仅发生过轻微的污泥膨胀。厌氧菌成熟后,操作相对容易,但应注意车间生产的变化,当调节池出水CODCr连续4 h超过7000 mg/L时,应相应减少SBR的周期进水量。通过以上措施,在调试运行的半年时间里,没有发生过严重的污泥膨胀。

  5.2 SBR池的泡沫问题

  调试过程中出现的泡沫问题对处理效果影响不大,但泡沫过多溢出池面会造成污泥流失,此时可以向池内投加少量废机油以消泡。调试后期随厌氧酸化效果提高和SBR池内微生物在质和量上的优化,泡沫即可明显减少。

   6 结 论

  (1)对于高浓度卷染、轧染废水,采用物化—水解酸化—SBR—物化的处理工艺,在技术和经济上都是可行的,出水可稳定达到GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》表3中的Ⅰ级标准。

  (2)处理系统中厌氧水解池的设计非常重要,它能降低废水的毒性和生物抑制性,显著提高废水的可生化性,从而提高了系统的CODCr去除率,改善出水水质。本套处理工艺具有耐冲击负荷能力强、设备简单等特点。

  (3)SBR池污泥回流至厌氧水解池,既能弥补厌氧污泥生长缓慢问题又能减少污泥处置费用。
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