纺织靛蓝废水的治理

Posted 2023-01-15 治理

篇首语：树高千尺有根，水流万里有源。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了纺织靛蓝废水的治理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

位于深圳市大鹏湾的中冠、鸿华、捷德、中宝、金隆等5家印染厂曾是深圳市环保局的“老大难”问题，它们都是地方政府引进的外资项目，建厂时均配套建设了污水治理设施，但由于工艺落后、设施老化、管理不善，加上扩大生产使污水超标排放，严重污染了大鹏湾海域。深圳市环保局把某纺织厂作为先期推荐治理的对象，治理工程从1996年开始至1997年底结束，历时一年多，从1998年连续运行以来，出水水质稳定且达标，被深圳市环保局推荐为样板工程。

　　1 某纺织厂简介

　　某纺织厂是一家香港独资的大型企业，1991年从香港迁移过来，总投资2亿港币，集纺纱、染色、织布一条龙，产品为牛仔布。废水主要来自染厂，其主要成分是靛蓝粉(含石灰、染料、木薯粉)，另外还有NaOH、低硫酸钠，废水量在1000m³/d左右。正常情况下的废水水质如表1。

**表1 废水水质表**
项目	pH	色度(倍)	CODcr(mg/L)	水温(℃）
浓度	10.0-13.0	400-1200	750-1800	18-35

　　改造前的处理工艺流程见图1。

　　该流程设计处理能力1000m³/d，刚投产时水量300m³/d，后逐渐增加至1000m³/d ，但出水水质渐渐恶化，色度和COD_Cr都严重超标，出水色度在300(倍)左右，COD_Cr在700mg/L左右。其主要原因如下：
　　①设计时对原水水质估计不足，当初设计原水的COD_Cr为700～1 300mg/L,而现在原水COD_Cr为1000～2000mg/L。
　　②生物滤池有2个，大小一样，圆形，直径13m，总高2.5m，中间布水，池内装填大小10cm(长宽)左右的石头块，池底有通风孔层，自然充氧，污水靠水力作用自然旋转喷洒布水。由于充氧不足，加上厌氧水解池出水浓度过高，导致生物滤池内部呈厌氧状态，厌氧污泥阻塞石头(滤料)空隙，造成水流短路。这样，好氧生物滤池的处理效果大大降低，二级生物滤池对有机物的降解率只有30%～40%。
　　③缺乏有技术的管理人员，操作工人素质差。

　　2 工艺改造

　　2.1 前期改造
　　捷德纺织厂采取边改造边生产的方式进行。由于二级生物滤池对有机物的降解率只有30%～4 0%，且滋生蚊蝇，决定利用现有的厌氧水解池，打掉二级生物滤池，改成生物接触氧化池。但厌氧水解池对COD的去除率仅有10%～20%，大量负荷会带给后续处理构筑物，为减少生化改造期间的污染，在厌氧水解池前加一套物化处理设备(即化学混凝沉淀)，以降低负荷。
　　前期改造的工艺流程见图2。

　　由于该项改造工程具有很强的实用性，实际上是边生产、边研究、边制定方案的改造过程，在确定物化处理流程时，先做了大量的化学混凝脱色试验。采用传统方法，对硫酸亚铁、净水剂、聚合铝和三氯化铁主要以去除色度、COD为目标，通过小试先确定适合本厂的脱色效果和去除COD的最佳药剂为硫酸亚铁，其最佳投药量在800～1000mg/L,最佳pH值范围在9.5～11之间。
　　物化处理流程各项参数：设计流量Q为1000m³/d；提升泵两台，每台Q′为80m³/h；静态混合器2个，每个外形尺寸L为800mm，D为250mm；机械反应池2个，1.5m×1.5m×4m，设计停留时间20min；斜管沉淀池1个，面积5m×5m，斜管用聚氯乙烯板制作，所有排泥管皆为200mm镀锌管。
　　经物化处理的色度平均去除率达到60%,COD的平均去除率＞40%,达到了目的。投硫酸亚铁后，产泥量大增，现有的贮泥池仅能容纳气浮池刮渣排泥，造成斜管沉淀池的积泥不能及时排出。根据这一实际情况，厂方又增购了一台板框压滤机。
　　物化处理后的出水稳定，在控制最佳投药量和pH的条件下，出水水质COD在600～900 mg/L之间，在进行生化改造期间，属超标排放运行。
　　2.2 后期改造
　　后期改造的工艺流程见图3。

　　改造的主要构筑物及设备：
　　① 调节池。设计原水调节池有效停留时间为8 h，整个调节池尺寸为20m×10m×2.5m ，内分6格。在原水进调节池前有一小渠道，在渠道中投硫酸亚铁，使pH为7～9左右。废水在调节池内有一初沉时间，对池底污泥，纺织厂每年趁春节放假之际清掏外运。
　　② 厌氧水解池。呈长方形，尺寸为10m×7.5m×5m，有效停留时间10h。分为两组，每组都有一个脉冲布水器，其对水解池内的配水是间歇式的，对厌氧池则起搅拌、冲刷作用。厌氧池内的污水分污泥层、附着层、清水区。搅拌是为了防止死水、短流，冲刷能防止附着层阻塞，厌氧池内设有斜板附着层，厌氧水解池是穿孔集水槽配水。
　　③ 接触氧化池。在原生物滤池的位置上建造，外型尺寸：20m×15m×4.5m，采用三廊道，内悬挂半软性填料(厚3m)，填料接触时间20h，底部装有微孔曝气头，气水比为15∶1，经测试池内溶解氧浓度为3.8mg/L。
　　④ 沉淀池。为竖流式、方形，尺寸为6 m×5 m×5 m，从池顶中心进水，出水经锯齿形集水槽。竖流式沉淀池主要是沉淀接触氧化池脱落的生物膜，出水进入混凝气浮池。沉淀污泥全部回流至厌氧水解池，补充营养，原设计进入贮泥池的排泥管保留。
　　⑤ 混凝气浮池。进一步去除在沉淀池中不能下沉去除的细小颗粒，投加净水剂，净水剂是一种淡黄色液体，是广东南海市食中化工厂提供的，是用废铝、废铁和浓硫酸制成，其主要成分是铁和铝的三价盐，pH为2.3～3,在深圳的印染厂中被广泛采用。废水投药后经隔板反应区进入气浮区，浮渣排入贮泥池经板框压滤机压滤成泥饼外运，出水经计量直接排海。
　　污泥处理部分不变。

　　3 运行效果及分析

　　在接触氧化池挂膜成熟以后，物化处理设备停止使用。深圳市环保局在排放口昼夜监测的结果见表2。

**表2 监测数据**
日期	取样点	分析项目
日期	取样点	PH	COD_cr (mg/L)	SS (mg/L)	色度（倍）	硫化物（mg/L)
9月9日	总排口	7.14	105	18.3	64	0.03
9月12日	总排口	6.26	147	12	32	0.02
9月13日	总排口	6.78	41.3	5.3	32	0.01
9月19日	总排口	7.52	87.7	9.5	32	0.01
9月20日	总排口	7.03	93.3	23.0	32	0.01

　　经过两年来的连续运行，监测数据表明属达标运行，说明该项治理工程是成功的。从中还得出如下经验和结论：
　　① 生物滤池不适合对此类高浓度印染废水的好氧处理。生物滤池虽有节省能耗、易于操作等优点，但处理效率低，对有机物的降解率只有15%～40%,且滋生蚊蝇。当负荷高时，生物滤池呈厌氧状态，造成污泥阻塞孔隙，影响通风。滤料一旦阻塞，清理困难。
　　② 在生化处理中，水解池起着很重要的作用，它对色度的去除率通常在40%～70%,对COD的去除率只有10%～20%，但能提高废水的可生化性。在确定接触氧化池参数前，取生物滤池中的滤料和厌氧池的出水，在实验室进行耗氧试验。结果表明，只要停留时间过长(24h)，对COD的去除率就可以达到90%以上，说明厌氧水解池的出水可生化性强，为后续生化处理创造了极有利的条件。
　　③ 对这种高浓度呈强碱性的印染废水，在生化前要进行中和。硫酸亚铁对这类印染废水有独特作用，预处理采用投硫酸亚铁的办法，能去除部分色度，并且能使COD降到900mg/L以下。
　　④ 在接触氧化池挂膜后，由填料上微生物组成的食物链能维持生物膜的平衡，沉淀的污泥全部回流到厌氧水解池。混凝气浮池最终产泥量只有1m3/d左右，而改造前最终产泥量是7～8m³/d，减少泥量约87%，大大减少了污泥处理系统的负荷(污泥出路曾是厂方头疼的问题)。
　　⑤ 接触氧化池分三个廊道，在以后运行时发现：若第一个廊道停止曝气使之成为厌氧段时，其出水COD_Cr只是略有上升，在140mg/L左右，色度在50倍左右，仍属达标运行，经测定其内部溶解氧在0.2mg/L以下。这样，实际好氧停留时间降低为14h，一方面节省了能耗，另一方面为今后扩大处理量创造了一个极有利的条件。

　　4 工程投资和运行成本

　　配套建设时污水处理投资90万元，改造工程投资120万元，工程总投资210万元，对1000m³/d水量，工程投资成本为0.21万元/m³。
　　运行成本(以1999年为例)见表3。

**表3 运行成本**
序号	成本项目	处理水量（m3)	总费用（元）	单位成本（元/m2）	备注
1	工资		66000		本表没有考虑折旧。厂方自己烯油发电。操作人员共5人，三班倒，每班1人，化验室1人，另设班长1人。
2	职工福利		3000
3	社会保障		600
4	其他费用		3000
5	业务费		283000
	其中：电费		135000
	药剂费		98000
	维修费		12000
	泥饼外运费		28000
	调节池清淤		10000
	合计	348956	355600