本文介绍了处理化纤废水的工艺和流程、工程参数以及处理工艺的调试和实际运行状况。 一、造纸废水概况 污水处理厂面对的排污企业,主要为化纤和印染制造厂、造纸厂、各种类型的化工厂等。此外,污水处理厂还负责处理市区居民日常生活中排放的废水。通过测量工业污水的总量,并分析处理项目调查结果,可以得知处理厂的设计规模,以及进入废水处理流程的工业污水比重大小。 市区内的化纤造纸企业为了使排放的污水符合质量指标,在污水进入市政处理环节之前,已经对污水预先进行了处理。对企业排放污水的调查结果显示:化纤废水的质量浮动明显,色度比其他种类的废水高;同时,污水中含有的各种化学元素含量也较高。 纤维废水中含有的污染物质,主要包括各种难以溶解的纤维、色素和有机污染物等。这种颜色较深、含有许多悬浮物质,且成分复杂的纤维废水,是污水处理的主要对象。在洗涤和漂白阶段,产生的废水中含有大量的纤维素、木质素和难以被生物分解的树脂酸盐。从抄纸机内流出的纤维污水中,也含有较多纤维成分,以及在造纸流程中添入的胶料和其他填料。 我们对某市政污水处理项目进行了调查。这一项目需要处理的废水量较大,且生活废水对这种工业污水的稀释作用又不强。在进行混合之后,污水中BOD和COD的比值仍然低于0.3。这说明此类污水属于难以被降解的废水,接收到的工业污水已经通过了第一道程序的生化处理,余下的污染物质多为有机物,含有很难被降解的较稳定苯环和氮含量较多的杂环物质。这些几乎无法处理的聚合类物质,会对水质造成很大干扰。工业污水中含有较多的粘胶状纤维和化纤,颜色程度较高。即便是被生活污水稀释之后,这种废水自身的色度仍然在150倍左右。 从造纸废水的特征中,可以大致提炼出设计技术方面的重点:由于待处理的废水成分复杂,包含了多种很难降解的有机成分,且色度很高,因此,要选择针对性强的工艺流程,确保污水处理符合标准。我们可以将处理工艺的对比和处理厂设计方式作为研究重点。 二、工艺中试环节 排入市政管道的工业废水,所含成分往往十分复杂,处理起来比较困难。因此,造纸废水进入市政处理环节之前,需要符合特定的要求;处理废水的专业化技术应当满足标准。工业污水的处理效果,涉及到环境效益、经济效益,以及处理过程对周围环境的影响。在对处理工艺进行具体设计之前,需要中试同种类市政处理厂的处理效益,在此基础上确定可行性强的处理方案。 (一)操作步骤 第一步是对污水进行预先处理。为了确保这一处理步骤的顺利进行,并实现理想的处理效益,应当首先对污水进行预先处理,提高废水的可生化特性。建议选择水解酸化的处理方式,因为这种方式可以借助厌氧的微生物,来分泌出一种酶物质,加速大分子的污染物质向小分子的物质转变,提升污水的降解几率,加强可生化性。这种工艺流程有效利用了某些厌氧物质的化学反应,缩短了水解过程和酸化过程的时间。用来进行水解处理和酸化处理的细菌,基本是厌氧型和兼氧型的细菌。因此,这种化学反应所需要的氧气含量低,能够节约资源,且对于有机负荷的承受能力较强。 第二步是采用生化方式进一步处理。二级生化处理过程的主要任务,是去除较多的COD。因此,强化生化处理是处理流程的重要部分。对于这种技术的模拟,目标是对技术方案进行比较,并选择合适的一种方案。 第一种方案是在处理池中加入生物性质的助剂,如功能特殊的菌种或这些细菌产生的蛋白酶物质。生物性质的助剂已经被推广采用,其处理成效明显。例如:某造纸厂排放的污水,在加入助剂之前,去除COD的含量仅达到了60%;但是在加入了助剂之后,可以除掉约为75%的COD。 第二种方案是加入活性的炭物质。对于近似处理厂的调查显示:废水的可生化特征不显著,微生物不能取得容易被降解的碳物质,因此,微生物的繁殖会被抑制,生物含量会下降,水池中污泥的含量低,难以满足要求。基于这样的考虑,可以在处理池中加入特定量的活性炭物质,用来去除污染物中的有机物,并作为微生物附着的载体。充足的反应时间,可以确保生化降解过程在炭物质的缝隙中实现,降解一些成分多样的有机物,产生出针对性强的特殊菌种。第三步是深度处理造纸废水。这种处理的目标,是除掉废水的色度,并对残留的COD进行进一步去除。通常情况下,可以遵循混凝沉淀——消毒——过滤的处理流程。 (二)操作方案 通过对处理对象的深入研究,依据可行性强、节约资金的基本原则,可以确定具体中试方案:水解酸处理——对氧化沟进行改良——进入沉淀池处理。将试验装置的流量设定为每小时100L,进入装置的水源来自沉砂池流出的水,污泥来自处理厂内部各种构筑物的残留物。 研究中试结果的目的包括:确定各种技术方案的优势和缺陷;选取合适的阶段性设计参数,并确定合理的药物投放含量,为下一步的设计方式提供科学根据;比较不同工艺设计方式的资金消耗,综合衡量方案的可行性与经济性;依据分析结果,选择最适合本次处理的工艺设计方式。 (三)操作结果 如果不加入药剂,则经过处理的废水中COD含量浮动范围为每升56毫克到84毫克,色度浮动范围为25倍到40倍。经过处理的废水中COD达标天数较少,主要原因是:生化处理池中含有的微生物较少,处理效率不高;进入处理厂的水源含有很难被降解的有机聚合物质,这种物质适合采用吸附方式除掉,经过深度处理之后,去掉混凝沉淀物质的比例较小。造纸废水的平均色度超过了标准,经过试验和分析,得知产生色度的物质多数为很难形成微粒的溶于水的染料,余下的指标都相对稳定。改良性质的氧化沟在去除氮和磷方面成效明显,生化系统本身的缓冲作用也不容忽视。 能够影响生化处理效果的物质还包括助剂物质。如果投入少量的生物助剂,能够提升约为4%的COD去除量。这种处理方式,除去个别的高含量天数之外,都能够符合处理标准,但是不利于去掉色度。由于化纤污水中含有很多有机成分的染料,这些染料内部分子构成相差较大,而助剂只能针对单一种类的染料,因此,总体的处理效果并不十分理想,对于色度的降低幅度也不够大。 将活性炭加入到改良性质的氧化沟之后,可以有效提升COD的去除概率,以及废水中微生物的含量数值。这是因为炭物质可以吸附大量的纤维、聚合物以及有机分子。这部分炭物质可以作为微生物附着的载体,反复流动在氧化沟内部,经历氧的交互环节,实现强化反应的目标。在有效除去废水中的COD和色度之后,可以稳定住出水的质量指标,进而确保工艺流程的顺利实现。 造纸废水的色度和COD具有某些相关性,加入活性炭可以产生双重的处理效果。每一种设计方案在投入的资金总量上差别不大,只是药剂价格方面有差异,但是这部分差异在总体资金中所占的比例较低。因此,我们需要综合对比设计方案产生的费用,以及运行流程的经济程度。
三、常见问题及解决 作为调查对象的市政污水处理厂从投入运行开始,没有出现严重问题,保证了造纸厂废水处理程序的顺畅。用于处理污水的设施整体上处于良好运行状态,然而,仍然有一些需要解决的问题: 首先是清液的回流问题,主要包括浓缩池和淤泥脱水产生的清液。如果将这两种清液回流到格栅之前,和进入系统的污水一起流入生化处理环节,则会导致液体中的化学成分不断堆积在氧化沟内部,改变微生物得以存在的化学环境。例如:聚合物PAM不容易被降解,且这种物质的单体有毒害作用。这就破坏了微生物的活性,导致从处理厂流出的污水质量不佳。对于这种情况,可以将液体引入密度较高的沉淀池内部,在配水井内进行物化处理,经过循环改善微生物生存的液体环境。其次是在PAM中加入药物的问题。在加入处理药物时,要确保药物浓度符合特定数值,并采用单独的管线来加入药物。在系统运行过程中,如果管道被阻塞,则会阻断药物的投入,影响到沉淀池对于污水的处理作用。在某些时段内,从系统中流出的污水达不到标准。为了增强药物投入系统运行的稳定性,可以考虑采用两根管线来添加药物。为了提升淤泥处理设备的脱水效率,可以加设污泥浓缩装置,限定浓缩所消耗的时间。这样做能区分生化性质的淤泥和化学成分的淤泥,将它们分开处理,防止彼此干扰。 结语 通过完善市政处理化纤污水的工艺,改进了处理方式,节约了污水处理的资金,并提升了污水处理和回收利用的效率。经过处理之后,化纤造纸污水中有害的化学成分被分解,污水质量已经符合地方标准。目前,大部分城市地区处理化纤废水的设备还不够先进,处理工艺也有待改进。应当总结污水处理工作的经验教训,以此为基础来设计更加高效的处理方式,保护市区环境清洁和居民健康。
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