物化+三级生化法处理浆染厂废水

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1 废水水质水量及排放标准

  1.1 废水水量
  设计废水水量:800m3/d。

  1.2 废水水质
  根据现场多次取样监测结果废水水质见表1。

表1 生产废水进水水质
项目ρ(BOD5)/(mg·L-1) ρ(CODcr)/(mg·L-1) ρ(SS)/(mg·L-1) 色度/倍
废水水质800350050012000

  1.3 废水排放标准

  废水处理后要求达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)和广东省《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)中一级排放标准,具体指标见表2。

表2 废水排放标准
项目ρ(BOD5)/(mg·L-1) ρ(CODcr)/(mg·L-1) ρ(SS)/(mg·L-1) 色度/倍
排放标准≤20≤100≤60≤50

2 废水处理工艺流程及主要设计参数

2.1 废水处理工艺流程


  废水处理工艺流程见图1。

2.2 工艺特点


  该浆染厂生产废水处理工程由预处理系统、物化处理系统、厌氧处理系统和好氧处理系统组成。工艺特点为: 

  ①预处理系统包括格栅井和调节池,以去除大块漂浮物,均化水质水量。调节池内设有预曝气的管道系统,利用鼓风机通入压缩空气,将污水充分混合,并使废水中的可溶性染料重新被氧化为不溶性物质,保证后续处理系统连续正常运转。

  ②物化处理系统采用化学混凝沉淀法。先调节废水pH值,然后加入混凝剂,去除废水中悬浮物和胶体物质,脱除大部分色度,并可改善水质,有利于后续处理。

  ③厌氧生化处理系统只发生水解和酸化作用。污水在兼性微生物的作用下进行水解酸化,使复杂且难降解的大分子有机物分解成易降解的小分子有机物,悬浮和胶体状的有机物降解成可溶性物质,使废水中溶解性有机物和可生物降解有机物所占比例显著增加,改善废水的可生化性,为后续好氧生化处理创造条件。水解酸化池中安装潜水搅拌机进行搅拌,以增强废水与污泥之间的接触,避免产生分层,提高处理效率。

  ④好氧生化处理系统采用二级好氧法。第一级采用活性污泥曝气池,中沉池为竖流式沉淀池,中沉池中污泥回流至水解酸化池;第二级采用生物接触氧化池,二沉池采用竖流式沉淀池。这样能相对培养出不同的属性菌种,有利于提高处理效率,和不分段曝气池比较能缩短曝气时间和节省曝气量。而且第二级采用接触氧化法,可提高处理效率,减少占地、节省能耗。
  ⑤二沉池后设快滤池,主要用于去除二沉池出水中的悬浮物(主要为脱落的生物菌膜)。现在二沉池出水各项指标均已达标,故通常无需经快滤池便可直接排放。

2.3 主要工艺设计参数


  ①调节池。有效容积为200m3,停留时间为6h,设预曝气系统。

  ②混凝反应池。有效容积为8m3,反应时间为15min。

  ③混凝沉淀池。为斜管沉淀池,表面负荷为1.5m3/(m2·h),有效停留时间为1h。

  ④水解酸化池。有效容积为400m3,水力停留时间为12h。在池中安装潜水搅拌机使泥水充分混合。

  ⑤活性污泥曝气池。有效容积为400m3,污泥负荷为NS=0.68kg[CODcr]/(kg[MLVSS]·d),污泥沉降比为30%~50%。

  ⑥中沉池。为竖流式沉淀池,表面负荷为2.2m3/(m2·h),有效停留时间为1.25h,污泥回流比为100%。

  ⑦接触氧化池。有效容积为160m3,填料负荷为1.2kg[CODcr]/(m3·d)。采用推流式鼓风曝气系统。

  ⑧二沉池。采用竖流式沉淀池,表面负荷为1.1m3/(m2·h),停留时间为2.5h。

  ⑨砂滤池。滤层高为1.0m,滤速为6m/h。

3 工程调试运行及处理效果

  该工程于2001年9月动工,2002年初建成,2002年1月开始设备调试以及菌种的培养和驯化。先进行混凝反应沉淀池加药试验,经过几种药剂的试验比较,最后确定了2种经济有效的药剂及投加量为:混凝剂选用硫酸亚铁,投加量为150mg/L;絮凝剂选用聚丙烯酰胺,投加量为5mg/L。随后进行菌种的培养和驯化,为缩短培菌时间,尽快使废水处理站投人正常运行,采用边培养边驯化的方法。在活性污泥的培养过程中,不断加入经混凝处理后的车间废水,并在好氧池内投加同类厂家的活性污泥及定量的面粉、尿素、磷酸三钠等营养物。同时调整pH值及溶解氧。先闷曝一段时间,使池内活性污泥逐渐增加,然后逐渐加大进水量,直到满足设计水量。经过2个月的培养和驯化,活性污泥池内污泥的质量浓度达到3.0kg/m3左右。从显微镜观察,生物生长稳定。

  经过1个多月的稳定运行,工程于2002年4月通过环保验收,监测结果见表3。整套设施自运行以来一直处于高效稳定的状态。
 
表3 工程运行监测结果
项目ρ(CODcr)/(mg·L-1) ρ(BOD5)/(mg·L-1) ρ(SS)/(mg·L-1) 硫化物/(mg·L-1) 色度/倍
进水350080050012012000
出水50.612.355.00.4140

4 运行费用分析

  该工程总投资为180万元,废水处理工程满负荷状态下的处理成本见表4。

表4 废水外理成本
项目单价费用/(万元·a-1)(300d计)
人工费(6人)/(元·a-1·人) 90005.4
电费/(元·d-1) 56817.04
药剂费/(元·d-1) 85925.77
折旧费(5%) 90
总计 57.21

  该废水处理工程年运行费用为57.21万元,单位处理成本2.38元/m3,单位直接处理成本(不含折旧费用)为1.98元/m3

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