水解酸化—UASB—SBR 組合法處理印染廢水

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簡介： 根據(jù)印染廢水的特性，提出了水解酸化－UASB－SBR組合工藝的處理力法。該法的實(shí)際應(yīng)用表明，廢水COD可由2500～4500 mg／L降至80～150 m6／L、BOD5可由600～1000mg/L降至30～40 mg／L，色度可由100～600倍降至50～60倍。該法具有以廢冶廢、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡單的特點(diǎn)。
關(guān)鍵字：印染廢水 水解 酸化 上流式厭氧污泥床 序批式生物反應(yīng)器

　　印染行業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，但是印染廢水的治理一直是一項(xiàng)擺在環(huán)保界面前的難題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國印染行業(yè)每年排放廢水約0.6×10⁹m^{3 (1)}，而其中大部分皆未能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。主要問題是：印染廢水量大，成分復(fù)雜，生物難降解物多，脫色困難，運(yùn)行費(fèi)用高等　^(2～4)。

　　印染廢水主要來自退漿、煮煉、漂白、絲光、染色、印花、整理工段。生產(chǎn)工段的特點(diǎn)決定了印染廢水具有“高濃度、高色度、高pH、難降解、多變化”五大特征。一般情況下，COD平均為800～2000 mg／L，也有不少廠家的廢水COD指標(biāo)平均達(dá)2500～4500 mg／L；色度一般為200～800倍，有的甚至高達(dá)1000～2000倍；pH一般為10～13，個(gè)別為13～14；BOD₅／COD為25～0.4，多數(shù)不到0.3；平均每印染100 m要排放廢水2.5～3m³(布窗以914mm計(jì))⁽⁵⁾，水量極不均勻。

　　因此，在選擇處理工藝時(shí)必須充分考慮印染廢水的這些特征，對癥下藥。

　　1 工藝流程

　　印染廢水的五大特征，也是印染廢水治理的五大難題。在選擇治理方法〔工藝路線〕時(shí)，必須妥善解決好這五大難題。對于高濃度印染廢水，則必須選擇可靠的組合工藝，使其濃度降下來，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。顯然，單純采用物化法很難滿足要求，一是因?yàn)檫\(yùn)行費(fèi)用高，二是因?yàn)槲勰喈a(chǎn)量大，處理困難，存在二次污染隱患。對于高色度印染廢水，則必須找到好的脫色方法，并要求脫色入法簡單，運(yùn)行費(fèi)低，用投藥混凝、O₃氧化、活性炭吸附、電解等方法雖然有好的脫色效果，但廠家因長期運(yùn)行費(fèi)用太高而無法承受(高達(dá)1～2元/m³)，因而必須尋找新的方法。

　　對高pH印染廢水，則必須用簡單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的方法，在廢水進(jìn)入處理系統(tǒng)之前將pH調(diào)整到6～9范圍內(nèi)。對難生物降解的印染廢水，則必須采取有效措施，增加可生化性。對多變化的印染廢水，則必須采用加大調(diào)節(jié)池容量(這是以往特別容易忽視的問題)的辦法，保證水量、水質(zhì)、色度達(dá)到相對均勻的要求，為后續(xù)工藝創(chuàng)造良好的進(jìn)水條件，為此，我們提出了如圖1所示的印染廢水處理工藝流程。

　　2 工藝特點(diǎn)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

　　上述工藝方法我們已在綿陽和成都2家印染廠廢水處理工程中實(shí)施?？偨Y(jié)2項(xiàng)工程運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，該方法具有以下待點(diǎn)：

　　(1)以廢治廢。用高濃度、高堿度(pH)的煮煉和絲光廢水取代清水加堿的脫硫除塵用水，可起一舉多得的作用。一方面這2股廢水呈堿性，煙氣呈酸性，可起酸堿中和并達(dá)脫硫目的；另一方面可以節(jié)約水資源和堿投加量。麻石除塵器本身需耗大量自來水，若脫硫則必須投加堿液。在成都、綿陽2家印染廠的運(yùn)行結(jié)果表明，每天可為工廠節(jié)約清水1000M³左右，且進(jìn)脫硫除塵器的廢水pH為12～14，經(jīng)脫硫除愛后pH降為8～10。這不僅解決了印染廢水pH高的問題，而且使煙氣林格曼黑度、總懸浮顆粒物(TSP)、S0₂皆達(dá)一級排放標(biāo)準(zhǔn)，脫硫率達(dá)70％～85％，同時(shí)使處理裝置進(jìn)水COD從6000—8000mg／L降為4000—6000mg／L。

　　(2)調(diào)節(jié)、酸化池功效明顯。為解決好印染廢水“多變化”的難題，調(diào)節(jié)池容量必須足夠大。根據(jù)我們的工程實(shí)踐，調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)量須達(dá)日處理水量的60％～80％，有條件達(dá)100％最好。本工藝采用調(diào)節(jié)池、酸化池共建，可節(jié)約占地和投資。特別是酸化池采用厭氧折流方式，經(jīng)培養(yǎng)酸化菌，有效地克服了印染廢水可生化性差的問題。經(jīng)酸化處理后廢水的可生化性明顯提高，BOD₅／COD從0.15～0.3提升到0.3～0.45。

　　(3)UASB脫色率及COD去除效率高。經(jīng)酸化處理后的廢水，由于可生化性提高，使UASB的進(jìn)水水質(zhì)及水量穩(wěn)定，出水COD去除率達(dá)65％～80％從4000～5000mg／L降為600～l000mg／L，且產(chǎn)CH₄氣明顯；特別是由于厭氧脫色菌的培養(yǎng)，脫色效率高達(dá)60％～80％，色度從600～800倍降至80～150倍，為保證出水達(dá)標(biāo)排放起到關(guān)鍵作用。

　　(4)曝氣方法先進(jìn)。本方法并沒采用常用的鼓風(fēng)曝氣方式，而是采用自吸射流曝氣裝置，其充氧效率達(dá)1.8～2.5kg/(kw·h)，且消除了鼓風(fēng)機(jī)的噪聲污染，大大減少了曝氣頭的維修工作，使用壽命長。同時(shí)，因采用了先進(jìn)的SBR運(yùn)行工藝，COD去除率達(dá)80％以上，色度去除率達(dá)50％，進(jìn)一步保證了廢水的達(dá)標(biāo)排放。

　　(5)污泥回流處理方式獨(dú)特。由SBR排出的剩余好氧活性污泥不是直接排放，而是返回調(diào)節(jié)酸化池，再進(jìn)入U(xiǎn)ASB，經(jīng)厭氧消化處理后從UASB排放。這種污泥回流處理方式可使整個(gè)系統(tǒng)的剩余污泥減量1／3～2／3，且經(jīng)厭氧消化后污泥基本實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，易脫水，不發(fā)臭，可直接作肥料使用。

　　(6)污泥膨脹控制方法有效。該系統(tǒng)在調(diào)試過程中出現(xiàn)的最大問題是曝氣池污泥膨脹，最惡劣時(shí)SVI(污泥膨脹指數(shù))達(dá)600～800，造成污泥沉降性能極差，隨出水大量流失。鏡檢分析表明，污泥膨脹為絲狀菌膨脹。其原因是曝氣池進(jìn)水濃度過高，池中DO(溶解氧)濃度低，N、P缺乏。適量投加尿素和磷肥，將pH調(diào)至8.0～8.5之間(這一點(diǎn)非常重要，一般UASB出水pH在6～7)，可使絲狀菌受到明顯抑制。

　　3 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

　　廢水處理主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)如下

　　(1)處理水量2000m³/d。

　　(2)進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。

　　(3)總投資約240萬元，單位投資約l200元/m³。

　　(4)占地面積1500～2500 m²，即O.75～1.25m²／m³)。

　　(5)運(yùn)行費(fèi)用0.6～0.8元/m3，四川綿陽廠僅0.57元/m3，成都廠為0.72元/m3；，若將節(jié)約的自來水費(fèi)計(jì)算在內(nèi)，則更低。

　　(6)裝機(jī)容量為180kw，每天耗電1200～1600kW·h，去除1kgCOD耗電約0.35kW·h。

　　表1進(jìn)水、出水水質(zhì)

項(xiàng)目COD/（mg·L^-1）BOD₅/（mg·L^-1）SS/（mg·L^-1）pH色度/倍進(jìn)水2500～4500600～1000400～6009～14100～600出水80～15030～4020～706～950～60GB4287－92二級標(biāo)準(zhǔn)180401006～980

　　4 結(jié)束語

　　采用本工藝處理印染廢水具有投資省、運(yùn)行費(fèi)低、操作簡便的特點(diǎn)，可使具有“高濃度、高色度、高pH、難降解、多變化”五大特征的印染廢水實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

　　參考文獻(xiàn)

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　　5　國家環(huán)?？偩?. 紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB4287—92)[S] . 1992

　　第一作者簡介：付永勝(1963－)，男，四川省仁壽縣人，西南交通大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副教授，在讀博士，主要從事水污染控制研究。