棉紡織印染廢水處理方法
江西某棉紡織印染廠在印染生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢水，需對其進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放處理。根據(jù)該廢水的特點(diǎn)，采用混凝沉淀+水解酸化+接觸氧化組合工藝進(jìn)行處理，處理后出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）一級排放標(biāo)準(zhǔn)，即色度≤50倍、COD≤100mg/L、BOD≤30mg/L、SS≤70mg/L。
1印染廢水的組成及特點(diǎn)
該印染廠加工工藝主要有前處理（包括退漿、煮煉、漂白等工序）、染色和整理工序。產(chǎn)生的綜合廢水屬于成分復(fù)雜、濃度較高的有機(jī)污染廢水，其色度高、pH高、COD高、BOD低，并含有少量硫化物。綜合廢水的B/C約為0.34，可生化性能一般。每天的廢水為連續(xù)性排放，但每時段排放的廢水水量和水質(zhì)不同，廢水的水量、水質(zhì)波動性較大。
2進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)
廢水處理設(shè)計最大進(jìn)水量為4000m3/d，要求處理后的出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）一級排放標(biāo)準(zhǔn)，具體進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)
3廢水處理工藝流程確定及說明
考慮到污水色度高、堿性強(qiáng)、有機(jī)物濃度高、B/C較低的特點(diǎn)，工程主體采用混凝、水解酸化、接觸氧化的工藝，目的是先通過混凝將水中不易沉淀的膠體物質(zhì)形成大顆粒絮體，降低廢水的色度、COD，然后廢水進(jìn)入水解酸化池進(jìn)行水解酸化反應(yīng)，把復(fù)雜的非溶解性的聚合物轉(zhuǎn)化為簡單的溶解性單體或二聚體，從而提高廢水的可生化性，為后續(xù)的接觸氧化創(chuàng)造條件。工藝流程如圖1所示。
車間廢水經(jīng)過廠區(qū)排水管進(jìn)入格柵井，攔阻水中較大的漂浮物和懸浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池。在調(diào)節(jié)池停留一定的時間，進(jìn)行水量的調(diào)節(jié)和水質(zhì)的均化。調(diào)節(jié)池前設(shè)有pH檢測儀，當(dāng)調(diào)節(jié)池廢水pH>11.5時加酸，將pH調(diào)整為10左右，所需加的酸來自周邊某化工廠需處理的廢酸。調(diào)節(jié)池出水通過潛污泵提升進(jìn)入反應(yīng)一池，在反應(yīng)池中投加FeSO4和PAM，利用空氣進(jìn)行攪拌，加速混凝劑與廢水的反應(yīng)形成礬花。反應(yīng)池出水自流進(jìn)入一沉池中進(jìn)行固液分離，污泥排入污泥濃縮池，出水自流進(jìn)入水解酸化池。經(jīng)水解反應(yīng)后的廢水自流進(jìn)入生物接觸氧化池。生物接觸氧化池出水自流進(jìn)入反應(yīng)二池，通過投加混凝劑PAC進(jìn)行混凝反應(yīng)，再進(jìn)入二沉池進(jìn)行固液分離，進(jìn)一步達(dá)到凈化的目的，確保出水達(dá)標(biāo)排放。分離后的上清液溢流進(jìn)入出水流量堰，達(dá)標(biāo)排放。
一沉池和二沉池底集泥斗內(nèi)的污泥利用污泥泵將污泥排入污泥濃縮池，再加入少量的PAM進(jìn)行重力濃縮處理。經(jīng)濃縮后的污泥利用污泥泵提升到帶式壓濾機(jī)，進(jìn)行擠壓脫水處理，泥餅外運(yùn)處置。污泥濃縮池上清液、壓濾機(jī)的濾液回流到調(diào)節(jié)池。
4主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)及設(shè)備
本工程的主要建構(gòu)筑物見表2。
表2主要構(gòu)（建）筑物
表3主要設(shè)備
5工程調(diào)試和運(yùn)行
5.1混凝沉淀池調(diào)試
在反應(yīng)一池入口處投加FeSO4和PAM可以去除廢水中相當(dāng)一部分的COD和色度。在現(xiàn)場通過調(diào)整攪拌轉(zhuǎn)速和加藥量，經(jīng)過10d調(diào)試后，在FeSO4、PAM投加質(zhì)量濃度分別為400、1.2mg/L的情況下，礬花大而密實(shí)容易沉淀，并且脫色效果較為明顯，而且能保證進(jìn)入水解酸化池的廢水pH維持在8～9之間，也有效保證了生物池的pH條件。因此確定這個工況為運(yùn)行工況。
5.2水解酸化池調(diào)試
調(diào)試初期接種污泥取自江西某城市污水處理廠的剩余污泥，接種質(zhì)量為15t，含水率80%。啟動初期在混凝出水中投加適量的工業(yè)葡萄糖和尿素等營養(yǎng)物質(zhì)。由于生活污水與印染廢水的水質(zhì)差別大，因此調(diào)試初期采用間歇方式進(jìn)水，每天3班，每班4h，廢水日處理量約為總負(fù)荷的30%。隨著處理效果的穩(wěn)定運(yùn)行，逐漸延長進(jìn)水時間。經(jīng)過15d后，待菌種適應(yīng)印染廢水的環(huán)境后，改用連續(xù)進(jìn)水方式調(diào)試，并通過逐步增加進(jìn)水流量的方式來提高反應(yīng)負(fù)荷，同時調(diào)試時加強(qiáng)生物相的觀察和記錄對比。經(jīng)過14d的運(yùn)行，反應(yīng)器的運(yùn)行負(fù)荷達(dá)到設(shè)計要求。
5.3生物接觸氧化池調(diào)試
接觸氧化池的調(diào)試是整個工程最重要的部分，可分為2個過程：污泥接種培養(yǎng)階段、污泥馴化階段。其中第1天—第14天為接種培養(yǎng)過程，先引入取自江西某城市污水處理廠的好氧活性污泥，接種量為池容的10%左右。首次接種污泥后靜置20h不曝氣，使固著態(tài)微生物接種到填料上，然后曝氣24h，靜置1h后排掉接觸氧化池的上清液（占總體積的1/5）。再泵入污水重復(fù)操作，同時投加尿素、磷肥。6d后，待污泥黏附在組合填料上后，第7天開始連續(xù)小水量進(jìn)水。在此期間，每天通過測定接觸氧化池進(jìn)、出水的水質(zhì)變化，直至出水水質(zhì)穩(wěn)定時表明初步掛膜成功。第15天—第45天是馴化階段，逐步增加進(jìn)水水力負(fù)荷和曝氣負(fù)荷，避免因水力負(fù)荷的突然增加對尚未完全成熟的生物膜造成不利影響，同時確定活性污泥系統(tǒng)的最佳運(yùn)行條件。水力負(fù)荷達(dá)到滿負(fù)荷時，池中已培養(yǎng)了足量的高活性微生物膜。觀察填料的掛膜情況，可以看到接觸氧化池的污泥呈茶褐色，且出水水質(zhì)較穩(wěn)定，表明接觸氧化池已成功啟動，此時進(jìn)入運(yùn)行階段。
6運(yùn)行效果
工程經(jīng)2個多月的調(diào)試后，國家法定環(huán)境監(jiān)測單位對工程出水進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測12d，結(jié)果表明出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。各處理單元進(jìn)出水水質(zhì)見表4。
表4污水處理主要單元出水水質(zhì)及去除率
7經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和工程效益
本工程總投資809.9萬元，其中土建為376.9萬元，設(shè)備費(fèi)為337.4萬元。合計用電量為2999.5kW·h/d，電費(fèi)以0.6元/（kW·h）計，電費(fèi)合計為1799.7元/d，即0.450元/t；藥劑費(fèi)用1953.6元/d，即0.488元/t；另計入工資福利費(fèi)、維修費(fèi)、污泥處置費(fèi)等，則運(yùn)行直接成本平均為1.02元/t，再計入固定資產(chǎn)折舊，運(yùn)行總費(fèi)用為1.27元/t。污水處理站建成后，廢水達(dá)標(biāo)，回用于生產(chǎn)工藝。每年減少COD排放約1008t，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境污染控制起到積極作用。
8結(jié)論
（1）采用混凝沉淀+水解酸化+生物接觸氧化組合工藝處理棉紡織印染廢水，出水水質(zhì)可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。對于可生化性差的印染廢水，選擇水解酸化池作為廢水處理的預(yù)處理單元，能顯著提高B/C，為后續(xù)好氧處理提供有利條件。水解酸化池具有工藝技術(shù)簡單、建設(shè)投資費(fèi)用低、運(yùn)行維護(hù)方便、出水無厭氧發(fā)酵不良?xì)馕兜葍?yōu)點(diǎn)，尤其適應(yīng)于處理印染廢水。
（2）混凝沉淀工藝以FeSO4作為混凝劑，以PAM為助凝劑，充分利用了堿性廢水的特點(diǎn)，操作靈活，效果良好，而且費(fèi)用較低。對本工程而言，F(xiàn)eSO4、PAM的最佳投加質(zhì)量濃度分別為400、1.2mg/L。
（3）運(yùn)行期間，接觸氧化池偶爾會出現(xiàn)污泥膨脹，經(jīng)分析由于有機(jī)物超出正常負(fù)荷，同時溶解氧過低導(dǎo)致絲狀菌的優(yōu)勢生長引起污泥膨脹。對此可增加污泥的回流量，增加曝氣量，適當(dāng)減少進(jìn)水量。
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