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纺织靛蓝废水的治理万天赴肖帅曲祥瑞(1.深圳市排水管理处,广东深圳518030;2.中国深圳国际〈集团〉有限公司,广东深圳518045;3.深圳市新菁给排水设计有限公司,广东深圳518045)摘要:深圳捷德纺织厂废水排放量1000m3/d,原采用厌氧和生物滤池相结合的工艺,处理效果较差。根据该厂的实际情况,改用厌氧和接触氧化法联合处理工艺进行改造,边生产边治理,两年来的连续运行表明,出水水质达到了排放标准,其中色度≤100(倍),CODCr≤150mg/L。关键词:厌氧水解;接触氧化;纺织靛蓝废水位于深圳市大鹏湾的中冠、鸿华、捷德、中宝、金隆等5家印染厂曾是深圳市环保局的“老大难”问题,它们都是地方政府引进的外资项目,建厂时均配套建设了污水治理设施,但由于工艺落后、设施老化、管理不善,加上扩大生产使污水超标排放,严重污染了大鹏湾海域。深圳市环保局把捷德纺织厂作为先期推荐治理的对象,治理工程从1996年开始至1997年底结束,历时一年多,从1998年连续运行以来,出水水质稳定且达标,被深圳市环保局推荐为样板工程。1捷德纺织厂简介捷德纺织厂是一家香港独资的大型企业,1991年从香港迁移过来,总投资2亿港币,集纺纱、染色、织布一条龙,产品为牛仔布。废水主要来自染厂,其主要成分是靛蓝粉(含石灰、染料、木薯粉),另外还有NaOH、低硫酸钠,废水量在1000m3/d左右。正常情况下的废水水质如表1。表1废水水质表项目pH色度(倍)CODcr(mg/L)水温(℃)浓度10.0-13.0400-1200750-180018-35改造前的处理工艺流程见图1。该流程设计处理能力1000m3/d,刚投产时水量300m3/d,后逐渐增加至1000m3/d,但出水水质渐渐恶化,色度和CODCr都严重超标,出水色度在300(倍)左右,CODCr在700mg/L左右。其主要原因如下:①设计时对原水水质估计不足,当初设计原水的CODCr为700~1300mg/L,而现在原水CODCr为1000~2000mg/L。②生物滤池有2个,大小一样,圆形,直径13m,总高2.5m,中间布水,池内装填大小10cm(长宽)左右的石头块,池底有通风孔层,自然充氧,污水靠水力作用自然旋转喷洒布水。由于充氧不足,加上厌氧水解池出水浓度过高,导致生物滤池内部呈厌氧状态,厌氧污泥阻塞石头(滤料)空隙,造成水流短路。中国城镇水网这样,好氧生物滤池的处理效果大大降低,二级生物滤池对有机物的降解率只有30%~40%。③缺乏有技术的管理人员,操作工人素质差。2工艺改造2.1前期改造捷德纺织厂采取边改造边生产的方式进行。由于二级生物滤池对有机物的降解率只有30%~40%,且滋生蚊蝇,决定利用现有的厌氧水解池,打掉二级生物滤池,改成生物接触氧化池。但厌氧水解池对COD的去除率仅有10%~20%,大量负荷会带给后续处理构筑物,为减少生化改造期间的污染,在厌氧水解池前加一套物化处理设备(即化学混凝沉淀),以降低负荷。前期改造的工艺流程见图2。由于该项改造工程具有很强的实用性,实际上是边生产、边研究、边制定方案的改造过程,在确定物化处理流程时,先做了大量的化学混凝脱色试验。采用传统方法,对硫酸亚铁、净水剂、聚合铝和三氯化铁主要以去除色度、COD为目标,通过小试先确定适合本厂的脱色效果和去除COD的最佳药剂为硫酸亚铁,其最佳投药量在800~1000mg/L,最佳pH值范围在9.5~11之间。物化处理流程各项参数:设计流量Q为1000m3/d;提升泵两台,每台Q′为80m3/h;静态混合器2个,每个外形尺寸L为800mm,D为250mm;机械反应池2个,1.5m×1.5m×4m,设计停留时间20min;斜管沉淀池1个,面积5m×5m,斜管用聚氯乙烯板制作,所有排泥管皆为200mm镀锌管。经物化处理的色度平均去除率达到60%,COD的平均去除率>40%,达到了目的。投硫酸亚铁后,产泥量大增,现有的贮泥池仅能容纳气浮池刮渣排泥,造成斜管沉淀池的积泥不能及时排出。根据这一实际情况,厂方又增购了一台板框压滤机。物化处理后的出水稳定,在控制最佳投药量和pH的条件下,出水水质COD在600~900mg/L之间,在进行生化改造期间,属超标排放运行。2.2后期改造后期改造的工艺流程见图3。改造的主要构筑物及设备:①调节池。设计原水调节池有效停留时间为8h,整个调节池尺寸为20m×10m×2.5m,内分6格。在原水进调节池前有一小渠道,在渠道中投硫酸亚铁,使pH为7~9左右。废水在调节池内有一初沉时间,对池底污泥,纺织厂每年趁春节放假之际清掏外运。②厌氧水解池。呈长方形,尺寸为10m×7.5m×5m,有效停留时间10h。分为两组,每组都有一个脉冲布水器,其对水解池内的配水是间歇式的,对厌氧池则起搅拌、冲刷作用。厌氧池内的污水分污泥层、附着层、清水区。搅拌是为了防止死水、短流,冲刷能防止附着层阻塞,厌氧池内设有斜板附着层,厌氧中国城镇水网水解池是穿孔集水槽配水。③接触氧化池。在原生物滤池的位置上建造,外型尺寸:20m×15m×4.5m,采用三廊道,内悬挂半软性填料(厚3m),填料接触时间20h,底部装有微孔曝气头,气水比为15∶1,经测试池内溶解氧浓度为3.8mg/L。④沉淀池。为竖流式、方形,尺寸为6m×5m×5m,从池顶中心进水,出水经锯齿形集水槽。竖流式沉淀池主要是沉淀接触氧化池脱落的生物膜,出水进入混凝气浮池。沉淀污泥全部回流至厌氧水解池,补充营养,原设计进入贮泥池的排泥管保留。⑤混凝气浮池。进一步去除在沉淀池中不能下沉去除的细小颗粒,投加净水剂,净水剂是一种淡黄色液体,是广东南海市食中化工厂提供的,是用废铝、废铁和浓硫酸制成,其主要成分是铁和铝的三价盐,pH为2.3~3,在深圳的印染厂中被广泛采用。废水投药后经隔板反应区进入气浮区,浮渣排入贮泥池经板框压滤机压滤成泥饼外运,出水经计量直接排海。污泥处理部分不变。3运行效果及分析在接触氧化池挂膜成熟以后,物化处理设备停止使用。深圳市环保局在排放口昼夜监测的结果见表2。表2监测数据分析项目日期取样点PHCODcr(mg/L)SS(mg/L)色度(倍)硫化物(mg/L)9月9日总排口7.1410518.3640.039月12日总排口6.2614712320.029月13日总排口6.7841.35.3320.019月19日总排口7.5287.79.5320.019月20日总排口7.0393.323.0320.01经过两年来的连续运行,监测数据表明属达标运行,说明该项治理工程是成功的。从中还得出如下经验和结论:①生物滤池不适合对此类高浓度印染废水的好氧处理。生物滤池虽有节省能耗、易于操作等优点,但处理效率低,对有机物的降解率只有15%~40%,且滋生蚊蝇。当负荷高时,生物滤池呈厌氧状态,造成污泥阻塞孔隙,影响通风。滤料一旦阻塞,清理困难。②在生化处理中,水解池起着很重要的作用,它对色度的去除率通常在40%~70%,对COD的去除率只有10%~20%,但能提高废水的可生化性。在确定接触氧化池参数前,取生物滤池中的滤料和厌氧池的出水,在实验室进行耗氧试验。结果表明,只要停留时间过长(24h),对COD的去除率就可以达到90%以上,说明厌氧水解池的出水可生化性强,为后续生化处理创造了极有利的条件。③对这种高浓度呈强碱性的印染废水,在生化前要进行中和。硫酸亚铁对这类印染废水有独特作用,预处理采用投硫酸亚铁的办法,能去除部分色度,并且能使COD降到900mg/L以下。④在接触氧化池挂膜后,由填料上微生物组成的食物链能维持生物膜的平衡,沉淀的污泥全部回流到厌氧水解池。混凝气浮池最终产泥量只有1m3/d左右,而改造前最终产泥量是7~8m3/d,减少泥量约87%,大大减少了污泥处理系统的负荷(污泥出路曾是厂方头疼的问题)。⑤接触氧化池分三个廊道,在以后运行时发现:若第一个廊道停止曝气使之成为厌氧段时,其出水CODCr只是略有上升,在140mg/L左右,色度在50倍左右,仍属达标运行,经测定其内部溶解氧在0.2mg/L中国城镇水网以下。这样,实际好氧停留时间降低为14h,一方面节省了能耗,另一方面为今后扩大处理量创造了一个极有利的条件。4工程投资和运行成本配套建设时污水处理投资90万元,改造工程投资120万元,工程总投资210万元,对1000m3/d水量,工程投资成本为0.21万元/m3。运行成本(以1999年为例)见表3。表3运行成本序号成本项目处理水量(m3)总费用(元)单位成本(元/m2)备注1工资660002职工福利30003社会保障6004其他费用3000业务费283000其中:电费135000药剂费98000维修费12000泥饼外运费28000调节池清淤100005合计348956355600本表没有考虑折旧。厂方自己烯油发电。操作人员共5人,三班倒,每班1人,化验室1人,另设班长1人。中国城镇水网
本文标题:纺织靛蓝废水的治理
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