酸化水解_接觸氧化_生物炭法處理印染廢水的應(yīng)用

1、DOI :10. 13789/j . cn ki . w we1964. 1997. 02. 007工業(yè)給排水酸化水解-接觸氧化-生物炭法處理印染廢水的應(yīng)用婁金生姜廣信于連清秦霄黎樊建軍黃仕元王文標(biāo)提要中山市寶德整染廠采用酸化水解-生物接觸氧化-生物炭法處理印染廢水, 設(shè)計規(guī)模5000m /d 。當(dāng)進(jìn)水C O D C r 為10001500m g /L , B O D 5為300500m g /L , 色度10002-倍, S 35m /L 時, 要求處理后出水C O D 100m /L , B O D 30m /L , 色度50g C r g 5g 倍, S 0. 5m /L 。g關(guān)鍵詞印染

2、廢水酸化水解生物接觸氧化生物炭2-3一、概述寶德整染廠是以印染棉布針織品為主的印染廠, 產(chǎn)生的廢水中含有高濃度的各種染料、助劑和廢酸堿, 色度高, p H 值變化大, C O D C r 、2-B O D S S 、S等污染物含量高, 大大超過了污5、水綜合排放標(biāo)準(zhǔn),若不經(jīng)處理將嚴(yán)重污染環(huán)境水體, 破壞生態(tài)平衡, 危及人類正常生活。寶德整染廠曾于1991年修建了一座采用電化學(xué)法處理的廢水處理站, 其處理能力為2000m /d 。雖然有一定的處理效果, 但出水仍不能達(dá)標(biāo)排放。同時該廠擴(kuò)產(chǎn), 預(yù)計廢水的排放3量將達(dá)到5000m /d , 時變化系數(shù)為1. 4, 廢水C O D C r =10001

3、500m /L , B O D 5=300g 500m /L , S 35m /L , 色度1000倍。這g g 種廢水如不經(jīng)處理直接排放, 將會造成中山市磨刀門水道嚴(yán)重污染。為此決定對原有的廢水處理工程進(jìn)行遷地擴(kuò)改, 利用原有的電化學(xué)處理設(shè)備和污泥脫水設(shè)備, 同時對染色原液和蒸煮廢液進(jìn)行預(yù)處理, 并增加對全廠混合廢水進(jìn)行酸化水解-生物接觸氧化-生物炭處理工藝。二、廢水處理工藝流程的總體考慮根據(jù)我國幾十年來印染廢水處理工藝運(yùn)行中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn), 印染廢水采用生化和物化處理相結(jié)合的聯(lián)合處理工藝是行之有效的, 同時考慮到印染廢水的B O D 5/C O D C r 比值較小, 可生化性較差, 采用酸

4、化水解來改善廢水的可生化性, 提高生化處理效果。所以該廢水處理工藝2-3將該廠產(chǎn)生的高色度染色原液、蒸煮廢液、漂洗廢水采用分流排出。因前兩股廢水水量小, 有機(jī)物濃度高, 將它們分別進(jìn)行中和調(diào)節(jié)和預(yù)處理后再排入總調(diào)節(jié)池, 與漂洗廢水一起成為混合廢水進(jìn)行酸化水解-生物接觸氧化-生物炭處理。1. 高色度染色原液的中和調(diào)節(jié)預(yù)處理工藝該廢水為高濃度高色度的廢液, 設(shè)計流量400m /d , 首先用H 2S O 4中和至p H 68, 然后進(jìn)入有效容積為200m 的染色原液小調(diào)節(jié)池, 經(jīng)均化后用65W L -12立式污水泵提升至電解機(jī)房進(jìn)行電化學(xué)處理, 出水進(jìn)入斜板沉淀池(L×B×H=

5、2. 5×2. 5×3m , 表面負(fù)荷2. 5m /(m ·h , 沉淀后出水進(jìn)入蒸煮廢液預(yù)處理工藝中的二級豎流式混凝氣浮池, 與蒸煮廢液一起進(jìn)行氣浮。氣浮出水進(jìn)入總調(diào)節(jié)池。2. 蒸煮廢液的中和調(diào)節(jié)預(yù)處理工藝該廢水為高濃度的蒸煮廢水, 設(shè)計流量3400m /d , 用H 2S O 4中和廢水至p H 6. 5左右, 然后進(jìn)入有效容積為200m 的蒸煮廢液的小調(diào)節(jié)池, 均化后用65W L -12立式污水泵提升至二級豎流式混凝氣浮池, 與經(jīng)電解-沉淀后的染色原液的上清液一起進(jìn)行氣浮, 氣浮池的設(shè)計處理能力為800m /d , 采用部分回流加壓溶氣氣浮工藝, 溶氣水壓力

6、4k g /c m , 回流比(50100 %,氣浮混凝劑為鋁鹽, 同時加入少量聚丙給水排水V o l . 23N o . 219972333233 烯酰胺, 反應(yīng)時間為15m i n , 整個氣浮系統(tǒng)為成套設(shè)備。預(yù)處理后出水進(jìn)入總調(diào)節(jié)池。3. 混合廢水的處理工藝(如圖1所示 漂洗廢水水量很大, 占總廢水的絕大部分, 該股廢水污染物濃度比上述兩股廢水濃度低, 它先經(jīng)兩道格網(wǎng)攔截懸浮物后流入中和反應(yīng)室, 加H 2S O 4中和至p H 68, 然后經(jīng)配水渠沿總調(diào)節(jié)池周邊多點(diǎn)進(jìn)水。池進(jìn)行濃縮, 濃縮后的污泥流入脫水機(jī)房的貯泥池, 經(jīng)污泥泵打入原有的板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水, 泥餅外運(yùn)。三、主要處理構(gòu)筑物

7、、建筑物及設(shè)計參數(shù)1. 總調(diào)節(jié)池該池為雙層混合建筑, 下層為調(diào)節(jié)池(L ×B ×H=35. 1×20. 1×4m , 在總調(diào)節(jié)池內(nèi)獨(dú)立建有兩個小調(diào)節(jié)池(每池L ×B×H=9. 9×5. 1×4m 容積各為200m , 調(diào)節(jié)池總?cè)莘e32800m , 調(diào)節(jié)時間11. 5h 。上層為綜合建筑物, 主要有電解機(jī)房、氣浮池房、污泥脫水間、提升泵房、藥劑配制間、化驗(yàn)室、倉庫、配電室、辦公室、休息室、衛(wèi)生間等。調(diào)節(jié)池有效水深4m , 其底部設(shè)有七條排泥溝, 縱向三條, 橫向四條, 每條排泥溝設(shè)有一根3圖1混合廢水處理工藝流程圖上

8、述兩股廢水經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入總調(diào)節(jié)池與漂洗廢水在總調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)均化后, 用污水泵提升至酸化水解池進(jìn)行水解酸化將難以降解的大分子有機(jī)物分解成小分子的有機(jī)酸, 提高廢水的可生化性, 以利于后續(xù)的生化處理。然后重力流入二級生物接觸氧化池, 二級間設(shè)中間沉淀池。生物接觸氧化池內(nèi)填料采用Y D T 彈性立體填料和半軟性組合填料, 散流罩曝氣。二級生物氧化處理后, 廢水中大部分有機(jī)物得到了去除, 但仍有一定的色度。加混凝劑經(jīng)管道混合器混合后由切線方向進(jìn)入穿孔旋流斜管沉淀池, 進(jìn)行液固分離。上清液出水水質(zhì)如達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)則可經(jīng)超越管排放。否則再進(jìn)行物化深度處理。將上清液自流進(jìn)入普通快濾池進(jìn)行過濾, 過濾水進(jìn)入清水池

9、。該池在普通快濾池的下部, 有效容積95m 。再經(jīng)泵打入二級生物炭池, 生物炭是粒狀活性炭, 表面有生物膜, 它具有生化反應(yīng)、物化反應(yīng)等多種處理作用, 對殘存的有機(jī)物和色度具有很好的去除效果, 該工藝是作為深度處理工藝, 也是把關(guān)工藝, 它的第一級為升流式, 第二級為降流式, 經(jīng)生物炭池深度處理后出水排放水體或部分回用。調(diào)節(jié)池、水解酸化池、中間沉淀池、斜管二沉池的污泥靠重力或壓力進(jìn)入豎流式污泥濃縮給水排水V o l . 23N o . 219973D N 300的穿孔排泥管, 通過快開閘閥靠靜水壓力將污泥分別排至兩個集泥井, 然后用潛污泵A S 75-4C B 打至污泥濃縮池。2. 酸化水解池

10、酸化水解池采用鐘罩脈沖澄清池, 發(fā)生器為鐘罩脈沖發(fā)生器, 脈沖頻率5m i n /次, 充放比91。該池采用雙池合建, 單池工藝尺寸為L ×B ×H=12. 0×8. 5×5. 2m, 兩座。3設(shè)計處理量單池為104m /h , 雙池為208m /h , 水解池上升區(qū)有效高度4. 7m, 停留時間4. 3h , 表面負(fù)荷1m /(m ·h 。在水解池清水區(qū)充填1m 高Y D T 彈性填料。此外二沉池的污泥經(jīng)潛污泵可壓入調(diào)節(jié)池立式污水泵的吸入管內(nèi), 經(jīng)泵提升后加入酸化水解池內(nèi), 以增強(qiáng)污泥懸浮層的水解酸化功能。而酸化水解池的污泥靠靜水壓力可排至污

11、泥濃縮池。此外還設(shè)有沖洗水管和取樣管, 以便沖洗和取樣。3. 生物接觸氧化池生物接觸氧化池采用二級, 并在二級之間設(shè)中間沉淀池, 以便為第一級回流上清液。整個為合建式構(gòu)筑物。整個生物接觸氧化池按三池并聯(lián)設(shè)計, 每池用隔板分成多格。整體為推流式, 而每格則為完全混合式。(1 第一級生物接觸氧化池·29·323第一級生物接觸氧化池(L×B×H=15. 26×17. 20×4. 97m 分三格, 每格L ×B ×H=4. 50×5. 60×4. 97m, 有效水深4. 57m , 有效容積100m ,

12、 停留時間4. 8h 。因第一級進(jìn)水B O D 5濃度高, 所以將中間沉淀池的上清液進(jìn)行回流稀釋, 回流比100%,使其進(jìn)入第一級的B O D 5300m /L 。曝氣采用600S B 散g 流罩曝氣器, 每格16個, 共144個。填料采用Y D T 彈性立體填料, 分三層設(shè)置, 每層1m 高, 中間有0. 15m 重新布水區(qū)。第一級生物接觸氧化的氣水比為201。(2 中間沉淀池該池為蜂窩斜管沉淀池, 采用 80玻璃鋼蜂窩斜管。第一級生物處理后的廢水經(jīng)散氣配水區(qū)的多孔整流墻進(jìn)入中間沉淀池下部的布水區(qū), 經(jīng)沉淀之后一部分上清液用立式回流污水泵3P L -187打回至第一級生化池池首。沉淀污泥用潛

13、污泵A S -16-2C B 直接抽送至污泥濃縮池。中間沉淀池L×B×H=2. 8×5. 6×325. 62m, 表面負(fù)荷4m /(m ·h 。(3 第二級生物接觸氧化池經(jīng)中間沉淀池沉淀后上清液自流入第二級生物接觸氧化池(L ×B ×H=10. 52×17. 20×4. 97m , 每池分兩格, 每格L×B×H=4. 0×5. 6×4. 97m, 總有效容積480m , 停留時間2. 3h , 出水經(jīng)集水渠至出水井, 然后再重力流入管道混合器, 經(jīng)加藥混合后進(jìn)入穿孔

14、旋流斜管沉淀池。曝氣仍采用600S B 散流罩曝氣器, 每格安裝12個, 共72個, 填料采用半軟性組合框架填料, 高度3m , 氣水比為151。4. 穿孔旋流斜管沉淀池(二沉池 該池由兩池合建, 水流沿切線方向進(jìn)入, 經(jīng)六格穿孔旋流反應(yīng)后進(jìn)入斜管沉淀池。其工藝尺寸為L ×B×H=12. 2×8. 82×6. 27m 。斜管采用 80玻璃鋼蜂窩斜管, 高度0. 87m, 斜管水平傾角60°, 斜管上部清水區(qū)高度0. 8m , 下部布水區(qū)高度1. 8m, 表面負(fù)荷為3. 0m /(m ·h , 出水采用三角堰出流。管道混合器的加藥從調(diào)節(jié)

15、池上部的配藥間3233用管道引入。反應(yīng)室和沉淀室均設(shè)有污泥斗, 污泥由D N 150排泥管經(jīng)快開閥排入污泥井, 然后由潛污泵打至酸化水解池或污泥濃縮池。5. 普通快濾池該池分兩組合建, 并且與穿孔旋流斜管沉淀池聯(lián)接在一起。設(shè)計水量200m /h , 濾速10m /h , 兩組濾池共六格雙行并列, 每行三格為一組濾池, 每格濾池面積為2×2. 5=5m , 共2計30m 。濾料為石英砂, 粒徑為0. 51. 5m m, 濾層厚度0. 8m , 承托層0. 4m , 濾層上面水深1. 5m, 采用管式大阻力配水系統(tǒng), 反沖洗水泵為I S 200-150-250A , 從清水池抽水。反沖洗

16、強(qiáng)度15L /(s ·m , 沖洗流量270m /h , 沖洗時間5m i n , 反沖洗水頭損失4. 5m, 反沖洗水靠重力流入調(diào)節(jié)池。在快濾池下設(shè)清水池, 清水池有效容積95m , 用泵I S 200-150-250A 提升送入生物炭池。此外還供快濾池和生物炭池反沖洗之用。6. 生物炭池該池設(shè)兩座合建, L×B×H=17. 0×11. 8×4. 2m , 每座分兩格, 采用二級串聯(lián)。每格6×5. 6=33. 6m , 前級為升流式, 后級為降流式, 活性炭采用24m m 的粒狀活性炭, 炭層深1. 5m, 活性炭總?cè)莘e200m ,

17、 廢水接觸時間1h , 過濾線速度3m /h , 炭層上部水位1. 1m, 氣水比51。第二級生物炭池上面加不銹鋼絲網(wǎng), 整個生物炭池不考慮活性炭的補(bǔ)充。生物炭池反沖洗采用大阻力配水系統(tǒng), 布?xì)庀到y(tǒng)采用穿孔管, 設(shè)在承托層下面。反沖洗水泵為14s h -28A 。從清水池吸水。反沖洗強(qiáng)度9L /(s ·m , 并用空氣攪拌, 反洗時間5m i n , 反洗間隔時間35d 。反沖洗出水重力流入調(diào)節(jié)池。7. 二級泵房該泵房設(shè)有四臺離心式水泵, 主要作用是向生物炭池供水和供砂濾池、生物炭池的反沖洗水。泵房尺寸為L ×B=9. 0×4. 0m?？鞛V池濾后水進(jìn)入清水池, 從

18、清水池用泵I S 150-125-200(一用一備 提升送入生物炭池進(jìn)行深度處給水排水V o l . 23N o . 2199723232323理。另外兩臺泵I S 200-150-25A、14s h -28A, 分別作為快濾池和生物炭池的反沖洗水泵。四、設(shè)計特點(diǎn)與問題探討1. 該設(shè)計工藝對高濃度、高色度、難生化降解、水量小的染色原液和蒸煮廢水首先進(jìn)行電化學(xué)或物化預(yù)處理工藝, 然后與漂洗廢水一起進(jìn)行酸化水解-接觸氧化-生物炭處理工藝。所以該設(shè)計做到了清濁分流, 集中綜合深度處理, 預(yù)計能達(dá)到很好的處理效果, 其出水將優(yōu)于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(G B 8978-88 的一級標(biāo)準(zhǔn)。同時又充分利用了原有

19、的電化學(xué)處理設(shè)備和污泥脫水設(shè)備。2. 調(diào)節(jié)池設(shè)計成沉淀調(diào)節(jié)池, 并為雙層混合建筑, 其下為調(diào)節(jié)池, 并將兩個小調(diào)節(jié)池分隔置于大調(diào)節(jié)池之中。其上為綜合處理建筑物, 其內(nèi)安排處理設(shè)備和運(yùn)行處理用房, 這樣大大減少了占地。同時將其調(diào)節(jié)池底部設(shè)計成七條排泥溝, 通過穿孔排泥管和快開閘閥靠靜水壓力排泥, 簡單方便有效。調(diào)節(jié)池采用變水位、沿程多點(diǎn)進(jìn)水來進(jìn)行水量水質(zhì)調(diào)節(jié), 節(jié)省了能耗, 效果也較好。此外在快濾池下設(shè)清水池, 也減少了占地。3. 設(shè)計的酸化水解池采用鐘罩脈沖澄清池, 并在其水解池清水區(qū)內(nèi)充填1m 高的Y D T 彈性填料。這樣在酸化水解菌的作用下, 不僅能將難降解的大分子有機(jī)化合物分解成小分子

20、的有機(jī)酸, 有利于生化處理, 而且清水區(qū)充填的彈性填料上生長的生物膜能對有機(jī)物進(jìn)行生化處理, 使該池具有酸化水解和生化處理的兩種功能, 提高了酸化水解池的功效。4. 該處理工藝流程充分考慮到了處理過程中的靈活性, 分別在二沉池和快濾池出口處設(shè)計了超越管, 根據(jù)處理情況來決定是否超越后續(xù)處理構(gòu)筑物而排入水體。同時在調(diào)節(jié)池出口和酸化水解池出口設(shè)立了跨越管, 更增加了工藝處理過程的靈活性。5. 該工藝最后的普通快濾池和生物炭池為深度處理工藝。生物炭被水處理微生物附著于活性炭表面形成生物膜, 廢水中的有機(jī)物被吸附在其表面上, 被其生物膜降解, 活性炭的吸給水排水V o l . 23N o . 21997附作用和微生物的生化作用相輔相成。活性炭表面對氧的選擇性吸附和對有機(jī)物的富集作用, 造成有利于微生物活動的環(huán)境, 強(qiáng)化了生物氧化作用。同時微生物的外酶進(jìn)入活性炭的微孔, 與活性炭表面的某些官能團(tuán)生成絡(luò)合酶, 加快了有機(jī)物分解速度。微生物酶與有機(jī)物可以較長時間存在于活性炭表面上, 延長了微生物和有