物理化学法与二级好氧生物处理纺织印染废水

采用“物化+水解酸化+二级好氧"生物处理纺织印染废水，工程实施运行表明：该工艺运行稳定，出水水质好，运行费用低，投资省，能广泛应用于纺织印染废水的实际工程中。 天津田歌纺织有限公司是一家从事中高档色织面料生产和经营的外向型股份制企业，拥有纺纱、染纱、两个织造、整理等五个大型生产车间。随着生产规模的不断扩大，原有的污水处理设施已不能满足水量日益增长的要求，公司于2004年投资600万新建一座处理量4500m3/d的污水处理站，现已调试运行成功。 1.水质水量 该工艺以处理生产废水为主，订单型的生产模式，使得生产车间排放废水的水质、水量波动比较频繁，且没有规律。废水中主要包含从棉花或化纤到生产成色织面料过程中所使用的复合浆料(由改性淀粉、油剂、PVA、丙烯酸类、蜡片等混合而成)、活性染料、分散染料、染纱助剂(草酸和无机盐类)、后整理助剂(包括高分子助剂、无机盐类、液碱)以及纤维屑等。原水中复合浆料对COD的贡献率约60%，BOD5/COD<0.2，属于难降解废水，废水水质见表1。 2.处理工艺 根据印染废水污染物浓度高，成分复杂，色度大的特点，采用物化+水解酸化+好氧活性污泥+好氧生物膜法进行处理，其工艺流程见图1。 来自各车间不同阶段排放的废水，经过粗、细不锈钢网两道格栅，去除大的漂浮物和纤维屑后，由点滴式增强填料型工业冷却塔将水温由55～65℃降为40℃。然后在曝气调节池内，通过投加尿素、磷酸二氢钾提高废水的可生化性，投加浓硫酸调节废水的pH值，在水力搅拌和机械搅拌的作用下，使废水得到充分的混合，同时水温也得到进一步降低。在物化阶段，利用硫酸亚铁+石灰组成的混凝剂和阴离子聚丙烯酰胺为絮凝剂的混凝作用，沉淀去除一部分污染物。在生化段，废水首先在水解酸化池内兼氧菌和产酸菌的共同作用下，将废水中结构复杂的大分子有机物降解为小分子有机物或中间产物，将不溶性的有机物水解为可溶性的有机物。然后，进入活性污泥法一级好氧段和生物接触氧化法二级好氧段，在活性污泥和生物膜好氧菌的新陈代谢作用，将废水中有机物进一步氧化为H2O、CO2和其它稳定的无机物[2-4]。接触氧化池出水进入辐流式沉淀池进行固液分离，剩余污泥一部分回流到兼氧池和两个好氧池，另一部分经过浓缩后的污泥运往砖厂用做建筑材料。 2.1格栅 格栅不锈钢网粗、细两道格栅，规格为600mm×800mm，间隙分别是50mm×50mm、20mm×20mm，格栅对悬浮物的去除率在70%以上。 2.2曝气调节池 调节池结构为地下钢混结构，尺寸为30000mm×22000mm×3600mm，水力停留时间为12h。在池底铺设穿孔曝气管和安装在线酸液投加系统，控制废水pH<9。调节池出口处安装提升泵，使废水得到进一步混合。 2.3混凝沉淀池 混凝沉淀池采用改进型竖流式沉淀池，尺寸为Ф12000mm×4500mm，有效水深4000mm。在混凝沉淀池入口处设一静态混合器，利用一次提升水流与絮凝剂混合，降低电耗和设备投资。 2.4水解酸化池 水解酸化池单组尺寸为12000mm×10000mm×5500mm，有效水深5000mm。池内布设TB/TA-Ⅰ150-200×3000型自由摆动填料720m(3杭州天宇环保设备公司生产)，并在池底布设脉冲布水器，水力停留时间6h，容积负荷为4.77kgCOD/(m.3d)，设两组并联运行。 2.5好氧池一 好氧池一采用成熟稳定的活性污泥法，单组尺寸12000mm×20000mm×5000mm，有效水深4500mm，在池底布设一套中孔曝气器和玉环振兴环保装备公司生产的ZH可提升管式微孔曝气器64组，水力停留时间11h，有机负荷1.8kgCOD/(m.3d)，设两组并联运行。 2.6好氧池二 好氧池二为生物接触氧化法，单组尺寸12000mm×12000mm×5000mm，有效水深4500mm。池内布设TB/TA-Ⅱ150-200×3000型自由摆动填料864m(3杭州天宇环保设备公司生产)，池底布设一套中孔曝气器和一套可提升式微孔曝气器。水力停留时间6.5h，有机负荷1.8kgCOD/(m.3d)，两组并联运行， 2.7二沉池 二沉池采用辐流式沉淀池，水力负荷1.0～1.1m3/(m2.h)，单组尺寸Ф12000mm×4500mm，有效深度4000mm，两组并联运行， 2.8清水池 清水池尺寸7000mm×7000mm×2000mm，超高200mm，地下钢混结构。处理后的出水除排出厂外供周围农田灌溉，另一部分回用于站区清洗、溶药及厂区绿化，水源自清水池引出。 3.处理效果 该工艺经过2a的运行，处理后出水结果见图2，由图2可以看出，处理后出水COD<100mg/L，色度<40倍，pH值=6～9，稳定达到《纺织染整行业水污染物排放标准》(GB4287-92)中1992年7月1日起立项的纺织染整工业建设项目及其建成投产后的企业一级标准。 4.运行费用 电费：系统总装机容量203kW，实际耗用功率因数为0.75，每度电0.47元，则总计电费为1755元/d药剂费用：混凝剂费1561.9元/d，尿素和磷酸二氢钾373.5元/d；浓度为92.5%硫酸513元/d人员工资：操作工共9人，按每月人员工资1000元计，则每天人员工资300元/d维修费用：100元/d。 以上各项费用为：1755+1561.9+373.5+513+300+100=4603.4元/d 处理水量按4500m3/d，则废水的处理费用为1.023元/t。 5.结论 (1)经过2年多的运行，系统运行稳定，处理后出水稳定达到《纺织染整行业水污染物排放标准》(GB4287-92)中1992年7月1日起立项的纺织染整工业建设项目及其建成投产后的企业一级标准。 (2)该工艺废水的处理费用为1.023元/t，运行费用低，投资省，能广泛应用于纺织印染废水处理的实际工程中。 (3)物化阶段采用硫酸亚铁+石灰为混凝剂，加药量大，污泥量大，有待于寻找更为经济有效的混凝剂。