【污水處理技術(shù)】H/O工藝處理高濃度化纖印染廢水
1 工程概況
湖州某印染廠主要從事各類真絲、滌棉、棉、麻織物的煉白、染色、印花、軋光、軋花，生產(chǎn)中主要使用分散染料。該廠原有一套污水處理設(shè)施，采用混凝沉淀＋活性污泥法的處理工藝。由于混凝沉淀設(shè)施簡陋，進入生化的pH值時高時低，生化一直未能正常運行，后來就廢棄不用，一步混凝沉淀后直接排放。這樣不但藥劑使用量大，并且廢水不能達標(biāo)，嚴(yán)重污染了周邊環(huán)境。我公司技術(shù)人員接受該廠的委托，對原有設(shè)施進行了改造，并加強了運行管理，現(xiàn)在運行正常，出水基本達標(biāo)排放。
2 處理水量、水質(zhì)
改造后，設(shè)計最大處理能力為2000m3/d，現(xiàn)在實際的水量只有1600m3/d左右。進水水質(zhì)見表：
表 設(shè)計進水水質(zhì)
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設(shè)計出水指標(biāo)達到國家紡織染整工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)（GB4287-1992）中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
3 處理工藝
該印染廠的廢水不但濃度高，而且B/C值只有0.22左右，屬于難生化處理的廢水。因此我們選擇水解酸化＋接觸氧化的處理工藝。在水解酸化工藝中，首先是大量的微生物將水中顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)截留和吸附，這是一個物理過程的快速反應(yīng)，截留下來的物質(zhì)吸附在污泥表面，慢慢地被分解代謝，其在系統(tǒng)內(nèi)的污泥停留時間要大于水力停留時間。在大量水解細菌的作用下將不溶性有機物水解為可溶性有機物，同時在產(chǎn)酸菌的協(xié)同下將大分子物質(zhì)、難于生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)。由于酸化過程的控制不可能十分嚴(yán)格,仍有一定量的甲烷化過程發(fā)生，在這一過程中，溶解性有機物仍有較大去除。因此，水解酸化反應(yīng)器是集截留、吸附、生物絮凝、生物降解功能于一體的多功能反應(yīng)器。經(jīng)過水解酸化處理，廢水的B/C值得到提高，有利于接觸氧化系統(tǒng)的正常運行，提高污染物的去除率。廢水處理工藝流程見圖。
3.1 調(diào)節(jié)池
車間廢水和生活污水沿管線自流經(jīng)過格柵井，進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池為原有設(shè)施，HRT＝6h。增加風(fēng)量為500m3/h的鼓風(fēng)機一臺進行曝氣，以調(diào)節(jié)水質(zhì)，去除水中的易揮發(fā)性污染物；池內(nèi)采用穿孔管進行曝氣，設(shè)計氣水比為5∶1。
3.2 水解酸化池
調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)過污水泵提升進入水解酸化池。 水解酸化池利用原來的兼氧池進行改造，停止池內(nèi)曝氣裝置的運行，增加潛水攪拌機1臺。水解酸化段的HRT＝6h，池內(nèi)填充彈性立體填料。
3.3 接觸氧化池
水解酸化池出水自流進入接觸氧化池進行好氧降解。接觸氧化池由原來的活性污泥池改建而成，HRT=12h。池內(nèi)采用可變微孔曝氣盤進行曝氣，并填充彈性立體填料，汽水比20：1。
3.4 沉淀池
好氧處理后的污水流入沉淀池進行泥水分離，沉淀池為原有設(shè)施，φ＝12m,HRT=3h，裝有刮泥機1臺。沉淀池出水進入混凝沉淀池進行深度處理，污泥一部分回流至水解酸化池進口，與調(diào)節(jié)池進水混合、反應(yīng)，可以去除水中的有毒有害物質(zhì)，抑制絲狀菌的生長，防止產(chǎn)生污泥膨脹。一部分回流至生化池進口。剩余污泥干化后拌煤渣外運。
3.5 混凝沉淀池
在混凝反應(yīng)池投加石灰水和硫酸亞鐵，和廢水進行氧化還原反應(yīng)以去除廢水中的色度和未生化降解的污染物質(zhì)。沉淀池為原有的斜管沉淀池，表面積為36m2，復(fù)核后其表面水力負荷為3m3/m2.h。
3.6 過濾池
過濾池采用普通快濾池，設(shè)計上升流速為10m/h，三層濾料。為新建構(gòu)筑物，鋼混結(jié)構(gòu)。
4 生化系統(tǒng)的啟動
采用低負荷接種法，接種污泥取自杭州某啤酒廠，為二沉池脫水污泥，控制曝氣池內(nèi)污水的CODcr≤300mg/l。接種污泥量為20噸，一次投加。投加時控制池內(nèi)水深為2.0m左右，開啟風(fēng)機進行曝氣。接種污泥投加完后慢慢提高水位，并投加面粉、尿素、磷酸二氫鉀和大糞水，使B：N：P的值控制在100：5：1的范圍內(nèi)。悶曝5天后，鐘蟲、累枝蟲、圓筒蓋蟲等后生動物大量出現(xiàn)，開始少量進水。進水的量按設(shè)計負荷的1/10,1/5和1/2逐步提高，直到全量進水。每天投加營養(yǎng)1次，運行5周后，生化系統(tǒng)的去除率穩(wěn)定在50%左右，生物相以鐘蟲、累枝蟲、圓筒蓋蟲和楯纖蟲等為主，生化系統(tǒng)啟動成功。
5 系統(tǒng)的運行控制
生化系統(tǒng)啟動后，對整個系統(tǒng)的運行采取了控制點的定期監(jiān)控。各控制點控制項目如表所示：
表 控制點控制項目一欄表
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通過對監(jiān)控點的定時監(jiān)控，不但積累了大量的運行資料，對水質(zhì)的變化，也可以隨時進行調(diào)整。在運行過程中，生化池曾多次出現(xiàn)楯纖蟲和絲狀菌大量繁殖，污泥膨脹，池體泡沫封頂?shù)默F(xiàn)象。分析原因，水體中的毒性物質(zhì)比較多；生化池懸浮污泥的濃度比較低，只有2%左右；水體中氮的含量較低。通過加大回流量和曝氣量，污泥不外排，控制生化池懸浮污泥的濃度在8%左右，并增加尿素的投加量，運行一周后，生化系統(tǒng)又趨于穩(wěn)定。
6 處理效果
本污水處理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)池相對較小，因此調(diào)節(jié)池的水質(zhì)波動較大，最高時的濃度為1721mg/l，最低時的濃度為840mg/l。為了較客觀的反映處理效果，各階段的出水采用2個月的平均值，如表所示：
處理效果一欄表
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7 直接運行費用
主要為藥劑費、電費和人工費。
藥劑為硫酸亞鐵、石灰和營養(yǎng)物質(zhì)，硫酸亞鐵的投加量為400mg/l，石灰的用量每天用量為5噸，,尿素每天25kg，磷酸二氫鉀每天10kg，則藥劑費為0.95元/噸.污水。
電耗：提升泵3.0kw，調(diào)節(jié)池鼓風(fēng)機5.5kw，生化池鼓風(fēng)機15kw，加藥攪拌機1.1kw，加藥泵1.1kw，則電費為0.13元/噸.污水。
人工費：每天3班，每班2人，每人年均工資8000元，則人工費為0.08元/噸.污水。
故直接運行費用為1.16元/噸.污水。
8 結(jié)語
實踐表明，對于高濃度的化纖印染廢水，采用H/O為主的處理工藝，在水解酸化池HRT=6h、接觸氧化池HRT＝12h的條件下，只要加強管理，定時監(jiān)控，及時調(diào)整，在流程比較短的情況下，是可以穩(wěn)定運行，達標(biāo)排放的。為保證接觸氧化池COD的去除率，建議池中的懸浮污泥控制在10%左右。
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