采用A2O2工艺改造传统生化工艺处理难降解丝绸印染废水实践

筑龙网工艺改造传统生化工艺处理难降解丝绸印染废水实践肖羽堂李敏张东王立庆吴玉明孔祥梁吴俊云提要采用传统的生化工艺处理难降解的丝绸印染废水,COD和硫化物去除率分别只有50%和45%左右,出水远不能达标排放。采用缺氧、厌氧、二级好氧组合工艺(A2/O2)对原生化工艺进行改造后,COD、SS、色度、硫化物去除率分别达93.3%、82.5%、87.5%和92.5%,出水达标排放。该工艺具有运行费用低、处理效果稳定等特点,尤其适合中小型丝绸印染厂废水治理。关键词印染废水难降解有机物生物处理A2/O2工艺改造0概述江苏省1998年限期治理达标项目,太湖流域1998年国家限期治理达标项目。近年来,我国丝绸行业为了适应市场经济的发展,不断改变产品结构,提高产品性能,由此带来印染废水中难生化降解物质的日益增多[1～2],导致传统的生化处理工艺系统对印染废水的处理难以相适应[3],出水不能达标排放,引起水环境日益恶化。迫切需要对原传统的印染废水处理工艺系统进行改造,以发挥现有治理设施投资的经济效益和环境效益,保护水体环境。1依托工程某丝绸有限公司属于中外合作经营大中型企业,以生产各类炼、印、染、仿真丝面料为主。印染废水日排放量达3000m3,水质随生产需要和季节不断变化,废水可生化性差。原有的生化设施不能有效运转,尤其COD和硫化物去除效果差,采用三级物化混凝沉淀处理后,COD和硫化物也远超过排放标准。针对该厂印染废水长期不能达标排放,且处理成本过高的问题,决定采用A2/O2四级生化处理工艺对原工艺进行改造。改造后的工艺以原有设施为基础,只作局部和管道上的改动,改造费用低,除污染效果显著,出水达到国家排放标准,并取消了原三级物化混凝沉淀处理工艺,运行费用大为降低。2处理工艺2.1废水水质筑龙网。其中含碱减量废水400m3～500m3,COD平均浓度高达12400mg/L,最大值为20000mg/L以上,pH大于14。废水可生化性差,BOD5/COD为0.1～0.25。所用染化料大多是分散、硫化、活性和酸性染料以及烧碱、冰醋酸、PS精炼剂和PVA等助剂。该厂混合废水水质见表1所示。表1废水水质项目COD(mg/L)SS(mg/L)色度(倍)硫化物(mg/L)pH变化范围800～1300400～600100～1606～108～12平均值88050015089.52.2原处理工艺图1原处理工艺系统该厂原废水处理工艺采用传统的生化和物化联合处理系统,主要构筑物由初沉池、调节池、高位调节池、机械表曝池、二级沉淀池和三级物化混凝沉淀池组成。其工艺流程见图1所示。2.3新工艺系统改造后的新处理工艺系统主要由pH自动控制调节反应室、初沉池、缺氧生化池、厌氧生化池、机械表曝池和二级沉淀池组成,原三级物化混凝沉淀池备用。其工艺流程见图2所示。筑龙网工艺改造分析原工艺中调节池和高位调节池均起调节水质、水量的作用,大水量时开启高位调节池。废水由调节池进入曝气池,2个曝气池采用并联方式运行。由于每天的碱减量废水引起调节池pH和COD较大波动,生化池受冲击太大,处理效果差。生化池不能有效地发挥作用,后续采用三级物化混凝沉淀处理后,出水也远远超过排放标准。工艺改造后,在初沉池前设二级pH调节室,把原调节池改成缺氧生物池运行,高位调节池改造成厌氧生物池运行,池内布设YDT弹性立体填料,曝气池改成二级串联方式运行。废水从缺氧生物池经一级生化处理后,经厌氧池二级生物处理,厌氧池出水再经三级好氧处理和四级好氧处理,最终出水经过二沉池沉淀处理后达标排放。2.5新工艺运行参数及处理效果2.5.1运行参数(1)pH调节室分两格,尺寸为(长×宽×高)1m×1m×2m。加浓H2SO4二级调节pH=9。(2)初沉池尺寸为(长×宽×高)10m×10m×2.5m,停留时间约2h,主要除去灰渣、炉渣和部分悬浮物。(3)缺氧池容积1000m3,停留时间约8h,MLSS控制在4g/L～6g/L,DO控制在0.5mg/L左右。筑龙网(4)厌氧池分3格,容积400m3,停留时间约2h～4h,MLSS控制在10g/L～12g/L。(5)一级好氧池容积400m3,停留时间约4h,MLSS控制在3g/L,DO控制在1.8mg/L～2.5mg/L。(6)二级好氧池容积400m3,停留时间约4h,MLSS控制在2g/L～3g/L,DO控制在2.5mg/L～3.0mg/L。(7)二沉池分3格,尺寸为6m×6m×2m×3,约220m3,停留时间约2h。2.5.2运行效果考察了新处理工艺系统对原工艺处理后不能达标的COD和硫化物的去除情况,各工艺出水水质见表2所示。从表2可以看出,改造后的新工艺生化处理效果良好,除污染效率高,耐冲击负荷和pH冲击,处理效果非常稳定,二沉池出水达标排放。表2改造后的各工艺处理单元出水结果项目初沉池缺氧池厌氧池一级好氧池二级好氧池二沉池120990176331510390.5137089370632210787COD(mg/l)98960354428196786.14.75.32.40.920.803.93.13.52.10.950.78S2-(mg/l)7.76.97.13.30.970.933新老工艺除污染效果比较原传统生化处理工艺和三级物化混凝沉淀处理工艺处理难生化的含碱减量印染废水的效果见表3所示。从表3可以看出,传统的生化处理系统二沉池出水COD远不能达标排放,色度、SS和硫化物也超过排放标准。采用后续三级物化混凝沉淀处理后,COD去除率只有20%左右,出水COD仍距达标甚远,其中三级处理后出水色度、SS和硫化物去除率也很低,未能达标排放。改造后的新处理工艺系统(A2/O2)运行效果见表4所示。筑龙网可以看出,A2/O2处理系统除污染效果非常显著,二沉池出水直接达标排放,原处理系统的三级加药混凝沉淀工艺可取消。因此,改造后的A2/O2处理系统不仅处理效果好,而且节约了三级处理的运行费用。表3原处理工艺系统运行效果初沉池二沉池三沉池项目出水出水去除率(%)出水去除率(%)COD(mg/l)81246243.136155.5色度(倍)16010037.56062.5SS(mg/l)28816941.312158.0S2-(mg/l)5.63.144.62.358.9PH9.87.77.5初沉池二沉池三沉池项目出水出水去除率(%)出水去除率(%)COD(mg/l)120751057.540166.8色度(倍)18012033.38552.8SS(mg/l)38620147.914761.9S2-(mg/l)7.24.734.72.959.7PH11.58.17.8筑龙网初沉池二沉池三沉池项目出水出水去除率(%)出水去除率(%)COD(mg/l)6804084029756.3色度(倍)12060504066.7SS(mg/l)21713935.911248.3S2-(mg/l)6.73.547.82.462.2PH10.57.97.5表4A2/O2处理工艺系统运行效果初沉池二沉池项目出水出水去除率(%)COD(mg/l)9817292.7色度(倍)1803083.3SS(mg/l)2818769S2-(mg/l)7.70.8588.9PH9.17.2初沉池二沉池项目出水出水去除率(%)COD(mg/l)145096.593.3色度(倍)1503080.0SS(mg/l)3779574.8筑龙网(mg/l)6.80.7189.6PH9.27.3初沉池二沉池项目出水出水去除率(%)COD(mg/l)10988991.1色度(倍)2002587.5SS(mg/l)4297582.5S2-(mg/l)8.90.679.25PH9.07.34结语改造后的A2/O2处理工艺系统以原传统工艺设施为基础,不做大的改动。主要由缺氧、厌氧和二级好氧生化处理工艺系统组成,取消了原三级物化混凝沉淀处理工艺。废水经二级pH自动调节反应室后,出水pH稳定,为后续生化系统稳定、高效运行创造了条件。缺氧池不仅调节水质、水量,还大幅度降低后续COD处理负荷,厌氧工艺提高了废水后续处理的可生化性,同时降低废水COD和色度,有利于后续二级好氧生物处理。改造后的二级好氧处理工艺除污染效果显著,明显优于原并联运行的一级生物好氧处理工艺。采用A2/O2工艺系统改造传统的印染废水生化处理系统,具有处理效果好、改造费用和运行费用低等优点。二沉池出水达标排放,节省三级投药成本,每m3水节约运行处理费用约0.54元,具有显著的经济效益,为难生化降解的丝绸印染废水,尤其是含碱减量工艺的印染废水处理和老工艺改造提供了一条切实可行的新途径。参考文献1汪凯民,等.印染废水治理技术进展.环境科学,1994,12(4)：62筑龙网肖羽堂,许建华,等.铁屑强化传统工艺处理难降解印染废水实践.给水排水,1998,24(4)：373鲁玉龙.厌氧-好氧工艺处理印染废水技术的现状及发展.污染防治技术,1998,11(1)：12给水排水1999年25卷第6期