改良AB生化法处理革基布废水应用实践

Posted 2023-01-12 生化

篇首语：就算生活是个悲剧，也要做一个上品青花瓷。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了改良AB生化法处理革基布废水应用实践相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

针对聚氨酯合成革基布生产废水处理工艺存在的处理成本高、污泥产量大、处理效果差等问题。现结合实例分析了改良AB生化法处理革基布废水的工艺流程，实际应用表明该工艺具有可操作性强、高效、运行稳定、低运行成本等优点。
因PU合成革行业的迅猛发展，带动上游产品PU革基布的快速增长。在PU革基布生产工艺过程中广泛使用硫化黑染料，退浆、漂白、卷染和清洗等工段均产生废水。由于硫化黑染料上染率低，产生的染色废水具有水量大、污染物含量高、碱性强、色度高、含硫质量浓度高(有时高达60mg/L)等特点。实践表明，革基布废水和印染废水有相似之处，但又有所不同。根据有关文献资料[2-5]，目前，印染废水的处理方法主要有化学法(化学混凝法、化学氧化还原法、光催化氧化法、电化学法)、物理法(吸附气浮法、膜分离技术、超声波气振技术)、生物法[6-8]。我们认为，对革基布生产工艺产生的染整废水采用化学混凝和生物处理相结合的方法，是有效的，技术上和经济上都是可行的。根据几年的实践，就该工艺要点进行探讨，指出该工艺成功的关键。
1.废水处理工艺选择
由于革基布生产工艺以及使用的染色剂、助剂等用量大、种类多，因此革基布染整废水的污染物的浓度比一般印染废水要高；其次，革基布在整理染色过程中，会掉落很多细小绒毛纤维，废水中悬浮物很高，在废水处理过程中必须通过多道格栅及多次沉淀，才能达到理想的处理效果；另外，由于革基布坯布大部分是经过化学浆或淀粉浆处理过的，经蒸煮退浆后，大部分浆料要转移到废水中，使得革基布废水处理后产生的污泥量大且粘性强，污泥脱水干化也成为一大难题。现采用化学混凝结合两级生化法即生物吸附-兼氧水解-好氧生化为主体的改良型AB生化法，较好地解决了革基布生产工艺产生的染整废水处理难题，取得了理想效果。
该工艺的主要特点：
(1)多级生化，菌种多样，污染物降解完全。工艺流程中设置了2段兼氧水解，充分发挥了兼氧水解功能，将难生化的大分子和高分子化合物降解成易生化的低分子化合物，为后续好氧生化处理创造了有利的条件，可充分发挥好氧生化功能。同时由于兼氧段在低溶解氧和高污染负荷下运行，去除单位COD负荷能耗低。
(2)各生化段隔离，防止不同菌种相互竞争，提高污染物去除率。流程中设置了斜板隔离池，使兼氧段的兼氧微生物与好氧生物段的好氧微生物隔离，避免了2种不同的微生物混合竞争而抑制好氧生化功能的弊端，提高了好氧生化功能。
(3)充分利用生物混凝，降低混凝剂的用量和污泥产生量。采用价廉易得的硫酸亚铁作为混凝剂，具有较佳的絮凝效果，其作用机理为废水中的硫化染料、硫化钠含有大量的硫，硫酸亚铁与之反应生成硫化亚铁沉淀从而达到了脱色、脱硫效果。
(4)工艺布局合理紧凑，占地面积小，操作管理方便。调节池布置在地下，其余处理池均布置在地面，同一水平面上系同一大水池隔成不同的功能池，整个系统连续流动运转，连续出水。
(5)兼氧好氧联合处理，脱氮除磷效果好。
2.废水处理工艺
2.1工艺流程
化学混凝结合两级生化法即生物吸附-兼氧水解-好氧生化为主体的改良型AB生化法，工艺流程见图1。

以浙江丽水某革基布有限公司污水处理工程为例，该公司主要产品为革基布、弹力革基布等，年产3000万m。主要废水来源：退浆、漂白、卷染、清洗工段产生的废水。废水处理设施设计能力为1200m3/d，平均每小时处理水量为50m3。设计处理后废水水质：ρ(COD)为1700mg/L，ρ(BOD5)为600mg/L，ρ(SS)为800mg/L、色度为1000倍。该公司废水处理规模为1200m3/d。
2.2主要单元工艺参数
格栅沟：容积4m3，结构砖混，内置3道粗细格栅，以去除粗杂物、纤维等；调节池：设计容积600m3，有效容积536m3，HRT为13h；斜板初沉池；设计容积240m3，有效容积195m3，HRT为4.5h；斜板初沉池；设计容积240m3，有效容积195m3，HRT为4.5h；兼氧水解生物吸附池：设计容积240m3，有效容积195m3，HRT为4.5h；斜板隔离池：设计容积240m3，有效容积195m3，HRT为4.5h；好氧生物接触氧化池：设计容积650m3，有效容积568m3，HRT为13.5h；斜板二沉池：设计容积240m3，有效容积195m3，HRT为4.5h；污泥浓缩池：设计容积220m3，污泥浓缩时间36h。
2.3运行效果
为了解该废水处理设施的处理效果，对治理设施进行了监测。在废水处理前、初沉池出水、生化池出水、处理设施排放口各设一个监测点。分析项目为pH值，COD，BOD5，SS，硫化物，色度。监测期间生产负荷为85%，符合环保设施竣工验收监测技术规范的要求。废水监测平均结果见表1，各工段废水处理效果见表2。

由表1和表2可知，废水处理设施各排放口水质符合GB4287—1992《纺织染整工业水污染排放标准》的Ⅰ级排放标准。表明污水处理设施对COD，BOD5，色度，SS，硫化物等有较好的去除效果。
3.讨论
3.1混凝剂的选择
混凝剂的选择是工艺的一个关键，革基布染整过程中采用硫化染料的比例较大，因此革基布废水具有色度高、有机污染严重的特点，如果混凝剂选择不当，往往会产生大量的H2S气体，造成二次污染。选用硫酸亚铁作混凝剂，硫酸亚铁中的二价铁与二价硫生成溶度积很小的硫化亚铁沉淀，在一定的pH值条件下凝聚沉淀效果较理想，几乎不产生H2S气体，处理后废水色度和硫化物含量大大降低，实际运行脱硫效率可达95%以上。
3.2初沉池的设计
革基布废水具有色深、悬浮物含量高的特点，因此沉淀脱色混凝处理工艺是关键，混凝处理效果好，后续生化处理效果会更好。由于絮凝时废水中含泥量较高，在设计沉淀池时，其表面负荷应取低值，如1.0m3/(m.2h)。为提高沉淀效果，也可考虑初沉池采用两级串连设计。实际运行表明，废水混凝后经2个初沉池沉淀，色度和悬浮物去除率可达95%以上。另外，针对短绒纤维上浮的问题，通过在初沉池出水堰口设置挡渣板可有效避免出水夹带短绒纤维。
3.3沉淀污泥脱水及处置
絮凝沉淀是污水处理过程中重要环节，但絮凝沉淀效果好，并不等于出水好。革基布废水悬浮物含量高，废水处理后产生的污泥量大，要获得稳定的良好的出水要求，必须采用高效的污泥处理系统，将沉淀污泥及时排出经脱水后及时外运、安全处置。板框压滤机因效率低下，不宜采用，建议选用带式压滤机。污泥排泥率约为10%，按每天处理水量1000t计，排泥量100m3，经浓缩后用带式压滤机压滤，运行时可投加质量分数为50×10-6的聚丙烯酰胺进行脱水。
3.4硫化氢恶臭抑制措施
由于革基布生产工艺中使用了硫化染料及硫化碱，含硫废水进入调节池后停留时间较长，池底污泥发生厌氧现象，另外调节池里因酸性废水的进入(水膜除尘喷淋水)，使调节池里的pH值降低，当上部曝气时会释放出部分H2S使周围环境产生难闻的恶臭。废水中的硫化物只有形成游离的H2S，才能释放到空气中产生恶臭，我们从理论上分析可知，硫化物中的游离H2S浓度与pH值有直接关系，如果把调节池中废水的pH值提高到9～10，废水中游离H2S浓度将接近0。所以进调节池的废水滴加液碱，控制pH值可消除恶臭。
3.5处理成本分析
处理成本由电费、药剂费及人工费等组成。每处理1t废水需电费约0.35元；硫酸亚铁费用约0.49元，碱剂费用约0.08元，合计药剂费约0.57元；人工费约0.10元。合计每处理1t废水运行成本约1.02元。
4.结论
采用生物吸附兼氧化水解-好氧生化为主的改良的AB生化法，以硫酸亚铁为混凝剂处理革基布废水，COD，BOD5，色度，SS，硫化物去除率可达95%以上，处理后出水符合GB4287—1992《纺织染整工业水污染排放标准》中的Ⅰ级排放标准。该法具有高效、运行稳定、低运行成本等优点，处理1t废水总成本约1.02元。混凝沉淀阶段是该系统的关键，投加硫酸亚铁+石灰可产生较佳的絮凝效果，但缺点是会产生较多的化学污泥，因此应采用高效的污泥处理系统是必要的。