密度澄清/生化处理/混凝工艺处理印染废水

Posted 2023-01-12 絮凝

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采用高密度澄清/生化处理/混凝工艺处理印染废水，对SS、COD、色度均有较好的处理效果，出水水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287—1992)的二级标准。
印染废水是我国目前主要的有害、难处理的工业废水之一，其特点是废水量大、水质复杂、有机物浓度高、难生物降解物质多、色度深、碱度高。针对某印染企业原废水处理系统出水水质难达标的现状，提出高密度澄清池预处理/生化处理/混凝处理工艺，处理后出水水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287—1992)二级标准。
1.工程改造背景
该废水处理厂主要接纳周边地区印染企业的生产废水，设计规模为6×104m3/d。该工程于1999年建成投产，当时处理水量约4×104m3/d，一直运行正常。近几年随着当地印染企业的飞速发展，生产废水排放量也不断增加。2003年废水处理厂最高处理量已经超过6×104m3/d，最高峰时达到7×104m3/d，在高峰时段出水水质难以达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287—1992)的二级标准。
进水水质见表1。

改造前的工艺流程见图1。各构筑物主要参数见表2。

2.改造工艺的提出
根据废水处理厂目前的设施和水质情况，在充分调研的基础上，将该印染废水处理厂的主要问题归纳为以下两个方面：
①印染废水中有些有机物质尽管经过多次生化处理，仍难以大量去除，出水COD浓度仍然较高。
②在处理工艺上，由于染料废水中以有机物为主(BOD5与COD比值一般较低)，且不易被生化去除。同时，曝气池活性污泥对多变化的染料中间体废水的驯化、适应也不容易，影响生物降解能力。由于印染废水中存在大量不可生物降解及难以生物降解有机物质，因此在废水进入生化工艺前将其去除是一种较好的解决方法。
采用加药絮凝沉淀的方法对于脱色、去除难降解有机物质处理效果显著。根据水厂的情况和水质的特点，为了保证处理出水水质达标，在调节池内增加絮凝沉淀工艺，去除大部分难降解有机物、色度、悬浮物后再进入原有废水系统，可降低原废水处理系统的负荷，从而保证最终出水水质达标。
絮凝工艺的基本要求是原水与药剂混合后，通过絮凝设备形成肉眼可见的大的密实絮凝体。絮凝池形式较多，概括起来分成两大类：水力搅拌式和机械搅拌式。考虑到该废水处理厂主要接纳周边印染企业的生产废水，其中的纤维较多，若采用普通水力搅拌工艺(如折板、网格、栅条、微涡流等)都容易被缠绕，而采用机械絮凝反应池不易产生缠绕。
由于场地的限制，采用斜管沉淀工艺、往复式机械虹吸排泥，沉淀池的池深达到8m，整个沉淀过程分为两个阶段：深层拥挤沉淀、浅层斜管沉淀。采用污泥泵将沉淀池排出的污泥一部分回流(可调节)至絮凝反应池中，一部分输送至污泥处理系统。
整个改造工艺基本具备了采用高密度澄清池的几个重要因素：
①稳流圆筒式机械搅拌，产生均质絮凝体及高密度矾花。
②采用斜管沉淀工艺，沉淀速度快。
③采用复合有机高分子絮凝剂。
④从沉淀区至絮凝区采用可控的外部泥渣回流系统。
⑤较深的池深和较长的沉淀时间，有效地完成污泥浓缩。
⑥沉淀后出水水质较好，出水悬浮物一般在10mg/L以内。
⑦抗冲击负荷能力强，不易受突发冲击负荷的影响。
本次改造工程主要在原有调节池中新建一座高度澄清池，调节池的调节时间由原先的6h缩短为4h，基本不影响其他原有构筑物的功能。改造后工艺流程见图2。

高密度澄清池参数：设计平均流量为2500m3h，调节池HRT为4.0h，反应池总絮凝时间为16.min，G=30～69s-1，搅拌机转速为8～17r/min，沉淀池斜管表面负荷为6.25m3/(m2.h)，沉淀时间为72min，回流污泥流量为200m3/h，剩余污泥流量为200m3/h。
3.改造系统的调试和运行
从2004年9月8日开始调试运行，采用复合硫酸亚铁絮凝剂(含稀硫酸)，主要功能是调节pH，去除色度、悬浮物、COD等。调节加药量将高密度澄清池的出水SS始终控制在20mg/L以下。加药后对色度、悬浮物的去除率非常高。由于改造前出水指标中仅COD值超标，因此对原水、高密度澄清池及生化出水的COD指标做了详细的记录和分析。2004年9月8日—10月2日各生化处理段主要污染指标记录见表3。

从表3可以看出：
①高密度澄清池对COD去除率一般为30%～35%，生化处理对COD去除率一般为70%～80%。
②在生化处理工艺前端增加物化工艺，有利于提高生化工艺对COD的去除率。
③根据以上运行数据，可以确定经过高密度澄清池处理后，可使该废水处理厂的处理能力达到6×104m3/d以上，且生化出水COD<180mg/L。生化处理后的混凝沉淀工艺可以在特殊情况下使用，以保证出水效果。
4.结语
采用高密度澄清预处理/生化处理/混凝后处理系统处理印染废水的运行结果表明，该工艺对印染废水的悬浮物、COD、色度有较好的处理效果，出水水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287—1992)二级标准，还具有处理成本较低和管理方便的特点。因此，该改造工艺可为同类型废水的治理提供参考和借鉴。