SEJF多功能水处理器及其在印染废水处理中的应用

Posted 2023-01-12 工艺

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SEJF多功能水处理器是将物化处理与生化处理有机结合在一起的水处理设备，可在一器内完成均质、曝气、混合、反应和固液分离数种功能。采用SEJF多功能水处理器工艺对印染废水进行处理，工程实践表明，该水处理器工艺具有高效、节能、节地、节资等优点，而且处理效果稳定，运行费用低，操作管理方便，灵活性和适应性强。
印染行业是工业废水排放大户。印染废水中含有纤维原料本身的夹带物以及加工过程中所用的浆料、油剂、染料和化学助剂等，因其水量大、有机物污染物含量高、成分复杂难降解、色度高、碱性大、水质变化大等特点[1，2]，而成为工业废水处理的难点。近年来，由于印染技术的发展，染料成分更加复杂，加上环保法规对印染废水的排放要求进一步提高，更加重了印染废水的处理难度。因此，对印染废水处理技术产品及工艺的研究与开发，始终是热点。
国内印染废水处理工程实践表明，单独的物化处理运行费用高，污泥量大，难处置，经济上不合理，运行不稳定，处理效果随染料的变化而有很大波动。
单纯的生化处理，虽可将BOD降低，但COD及色度却很难达标。因此，目前对印染废水的处理大都采用物化与生化组合的工艺，这些工艺大都采用钢筋混凝土结构组合，存在着工艺流程长，废水传递次数多，占地面积大，投资及运行费用高，无法随水质水量的变化而及时调整等缺点。针对上述情况，青岛赛尔环境保护有限公司经过多年的水处理工程实践，研制开发了集多种功能于一体的水处理设备———SEJF多功能水处理器。2002年青岛赛尔环境保护有限公司将SEJF多功能水处理器工艺应用到其承接的青岛某印染厂废水处理工程，2003年建成并通过环保部门的验收。工程运行2年多来，处理效果稳定，各项指标均优于排放标准。
1.SEJF多功能水处理器简介
1.1 SEJF多功能水处理器构造
SEJF多功能水处理器是由布水系统(包括进水管和布水器)、布气系统(包括进气管和曝气器)、加药系统(所加药剂为常规药剂的一种或几种组合)、污泥回流系统及辅助仪表等构成的钢体设备。其构造见图1。

1.2 SEJF多功能水处理器处理废水机理
SEJF多功能水处理器将物化处理与生化处理有机结合在一起，可在一器内完成均质、曝气、混合、反应和固液分离数种功能，使其产生结构紧凑、快速反应的明显效果。其处理废水机理为：
1.2.1 化学混凝作用
废水中微小颗粒的悬浮物和胶体能在水中长期保持分散悬浮状态，难以去除，SEJF多功能水处理器的加药系统可向废水中投加混凝剂，通过压缩双电层作用、吸附架桥作用、网补作用及相互协同作用，使废水中的微小悬浮污染物和胶体污染物脱稳、凝聚而被去除。
1.2.2 生物絮凝作用和生物化学作用
SEJF多功能水处理器内有活性污泥，菌胶团和其他微生物不断摄食废水中的有机污染物，进行新陈代谢，使废水得以净化。其净化作用是通过吸附凝聚和氧化分解来实现的。吸附凝聚主要通过生物絮凝体来完成，絮凝体能使废水中大量的悬浮的有机物粘附在它的上面，然后加以氧化分解利用。絮凝体中的细菌包埋于胶质中，不能被原生动物吞噬，絮凝体的形成有利于污泥的沉降，提高出水水质。生物吸附组成复杂，包括生物吸附、吸收、分解、氧化等综合作用。生物化学反应包括：水解反应、生物脱氮、脱氢反应、脱硫或加硫反应。
因此，SEJF多功能水处理器既可实现SBR工艺、生物铁法与BC工艺、流化床工艺、一级强化处理工艺，又可实现水质调节，还可作为化学混凝沉淀池用等。
1.3 SEJF多功能水处理器处理工艺
SEJF多功能水处理器工艺流程如图2所示。

1.4 SEJF多功能水处理器工艺特点
SEJF多功能水处理器具有如下特点：
(1)工艺简洁，便于管理。整个工艺由3个模块组成：综合池、SEJF多功能水处理器和污泥浓缩池。工艺简洁，便于操作管理，整个系统易于实现自动化；
(2)运行费用低，投资省。减少了污水传递次数，避免了传递过程中的能耗及损失，降低运行成本；土建工程量大大降低，节约了占地面积，降低一次性投资；
(3)工艺灵活，适应性强。由于印染企业的特点，生产工艺及废水水质变化大，可随生产工艺及废水水质的改变而快速调整，工艺灵活，适应性强。
2.SEJF多功能水处理器在印染废水工程中的应用
2.1 工程概况
青岛某印染厂主要生产纯棉织物，兼染一些化纤织物，所用染料主要为直接染料和分散染料，染色时使用烧碱、纯碱、硫酸、表面活化剂助剂，因此该废水属高浓度、高色度碱性废水。废水排放量为100m3/d，处理出水水质要求达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准。原水水质及设计出水水质见表1。

2.2 主要构筑物及设备
(1)综合池。钢筋混凝土结构，地下式，共1座，尺寸15m×10m×4.9m，有效容积500m3，水力停留时间12h。废水经格栅拦截大的污物后汇集到综合池，综合池内设穿孔管预曝气及搅拌，气水比为3∶1。综合池废水通过2台提升泵(1备1用)提升进入SEJF多功能水处理器。
(2)SEJF多功能水处理器。SEJF-75型，4台。其运行参数为：HRT为6h，间歇运行，MLSS为300～4000mg/L，气水比为8∶1，DO=0.5～2mg/L，回流比R=50%，投加药剂为公司自行研制的复合混凝剂。鼓风机房内设2台Q=7.7m3/min鼓风机。
(3)出水池。钢筋混凝土结构，共1座，尺寸4.5m×4.5m×2.3m。
(4)污泥浓缩池。钢筋混凝土结构，共1座，尺寸2.5m×2.5m×5.9m，其中泥斗部分高1.7m。
2.3 运行结果与分析
工程总投资83.85万元。建成后，经过1个月的调试，系统运行正常，2003年通过环保部门的验收。该工程一年的运行数据见表2。工程运行费用(包括电费、药剂费、人工费)0.78元/m3废水。

由表2可以看出，工程进水的COD、色度及pH的均值分别为：1051mg/L、583倍、11.1，工程出水的COD、色度及pH的均值分别为：94mg/L、23倍、8.17，COD与色度的平均去除率分别为：91%、96.1%。在运行过程中，尽管进水水质有所波动，但通过SEJF系列多功能水处理器工艺处理后，出水水质远低于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准，其平均值达到一级标准，尤其是色度的去除效果非常明显。
2.4 SEJF系列多功能水处理器工艺与常规处理工艺比较
2.4.1 常规处理工艺流程
常规处理工艺流程如图3所示。

2.4.2 对比分析
同等规模的相似工程分别采用常规工艺与采用SEJF工艺进行对比，其结果见表3。

从表3可看出，SEJF多功能水处理器流程的总投资比常规流程总投资少38.83万元，每吨废水可节约投资390元，它比常规工艺可节省投资30%以上；而运行费用比常规工艺节省30%以上，比常规工艺可节地55%以上。
3 结语
(1)工程实践证明，SEJF多功能水处理器工艺用于印染废水处理是成功的，出水水质好，可以用于深度处理和回用水处理，处理效率高，尤其是色度的去除效果非常明显，运行稳定，安全可靠，操作管理方便，运行费用低，是适合中国国情的理想的印染废水处理工艺。
(2)SEJF多功能水处理器工艺精简，结构紧凑，大量节省泵的多级提升、管道等所耗的电能，大大节约占地面积。同时由于污泥的回流，使整个系统产生的污泥量减少，大大降低了污泥的处置费用。因此，与常规处理工艺相比，SEJF多功能水处理器工艺具有高效、节能、节地、节资、易于实现自动化、功能切换自如、使用灵活、适应性强、组装不受季节的影响等优点。
(3)SEJF多功能水处理器将废水的物理化学反应原理和生物絮凝生化反应原理有机地结合在一起，在一器内实现曝气、混合、均质、混凝、生化反应和固液分离数种功能。