UASB-A/O工藝處理印染廢水
印染廢水是指印染過程中各工序排放的廢水所產(chǎn)生的混合廢水。主要包括前處理階段排放的漂白、煮練和絲光廢水;染色階段排放的染色廢水;印花階段排放的皂洗廢水和印花廢水;整理階段排放的整理廢水。印染廢水的水質(zhì)因原料、生產(chǎn)類型和生產(chǎn)工藝的不同而不同。因此,印染廢水成分復(fù)雜。印染廢水是一種有機物含量高、色度深、可生化性差、難降解的工業(yè)廢水。印染廢水達標(biāo)排放,減少印染廢水對環(huán)境的污染,是印染行業(yè)面臨的重要問題之一。
由于印染廢水成分復(fù)雜,前一階段一般采用傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法去除色度、SS和COD,如硫酸亞鐵銨/石灰水法、硫酸亞鐵/石灰和陰離子PAM法、石墨電極電氧化法、FeSO4載體法和新型脫色絮凝劑等。,然后采用生化方法實現(xiàn)印染廢水的達標(biāo)處理。最常見的物理和化學(xué)方法是添加石灰、硫酸亞鐵和PAM。但這種方法會消耗大量的石灰和硫酸亞鐵,同時會產(chǎn)生大量的物化污泥。根據(jù)計算,每1000m3印染廢水將產(chǎn)生3.2~3.6t含水率為60%~65%的板框壓濾泥餅,造成印染廠污泥堆積如山,增加運行成本和管理風(fēng)險。厭氧-好氧生物處理技術(shù)充分利用了厭氧和好氧生物處理技術(shù)的優(yōu)點,已成為國內(nèi)外研究和應(yīng)用的熱點。鑒于此,本研究采用物化處理的方式,減少化學(xué)藥劑的用量,減少污泥的產(chǎn)生,降低廢水處理的運行成本。
以某紡織廠印染廢水實際工程為例,介紹了采用UASB反應(yīng)器和A/O生化處理工藝處理印染廢水,并采用末端理化檢測,說明了各工藝段的設(shè)計參數(shù)和設(shè)備配置,分析了各工藝的運行狀況和調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題,為印染廢水生化處理后的物化法達標(biāo)處理提供了工程實踐參考。
1.項目概述
某紡織廠印染廢水處理站設(shè)計規(guī)模為3000m3/d,2017年8月建成投產(chǎn)。設(shè)計出水水質(zhì)滿足《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準》表2中的間接排放標(biāo)準。
2.工藝流程設(shè)計
2.1設(shè)計水質(zhì)
項目廢水設(shè)計水質(zhì)見表1。
2.2工藝流程
印染廢水處理工藝流程見圖1。
2.3流程描述
污水自車間流出。首先,廢水中的大的懸浮固體、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)被格柵攔截。然后流入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量,由提升泵提升至氣浮池。氣浮是在不使用化學(xué)藥品的情況下去除浮油和漂浮物。氣浮水流入?yún)捬跖渌?,然后被泵入?yún)捬跛?,使廢水中的大分子污染物變成小分子污染物,難降解的污染物變成易降解的污染物。厭氧塔中的厭氧微生物極大地去除了有機物,提高了廢水的B/C。厭氧出水進入A/O生化池,減少了空氣用量,從而降低了運行成本,并對廢水中大部分有機污染物進行好氧生物降解和脫氮除磷。二次沉淀池用于分離泥漿和水,并澄清出水。二沉池采用輻流式,操作簡單,運行可靠,排泥徹底。沉淀池中的污泥一部分回流到A/O好氧池,一部分回流到厭氧塔進一步厭氧消化,達到污泥減量的目的。二沉池出水進入物化反應(yīng)沉淀池后,通過化學(xué)絮凝沉淀,進一步降低廢水中的懸浮物和COD,確保出水達到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準》表2中的間接排放標(biāo)準。出水控制指標(biāo)為COD質(zhì)量濃度小于200mg/L,物理化學(xué)沉淀后的污泥進入污泥濃縮池。
2.4各結(jié)構(gòu)的設(shè)計
2.4.1細格柵和調(diào)節(jié)池。細格柵和調(diào)節(jié)池合建。設(shè)計尺寸:18.9米×16.2米×4.5米,有效水深4米,有效容積1000立方米,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1臺。水池配有機械細格柵,格柵槽寬0.8m,格柵間隙5mm,安裝角度75°,額定功率(N)N)1.5 kw水池內(nèi)有兩臺自吸無堵塞污水泵(流量(Q)=180m3/h,揚程(H)=12m,功率(P)=15kW,一用一備)。電磁流量計1套,液位計1套;升降式曝氣器,規(guī)格:φ67mm×750mm×4mm,數(shù)量:120臺。風(fēng)機與A/O好氧池共用風(fēng)機。
2.4.2淺層氣浮池
設(shè)計尺寸:φ7.0m×3.0m,鋼結(jié)構(gòu),1套。處理水量150m3/h,配自吸無堵塞污水泵(Q=180m3/h,H=22m,P=22kW,1用1備);1套加藥設(shè)備;1電磁流量計和液位計。
UASB厭氧塔
設(shè)計尺寸:φ 12.0 m× 14.0 m,鋼結(jié)構(gòu),2臺,單座有效容積1500m3,停留時間(HRT)1.0d,有機負荷0.5kg/(m3·d),工作溫度30 ~ 35℃,內(nèi)防腐,外保溫。單個厭氧塔配有1套進水布水器和分配器、8套三相分離器、2套集氣箱、2套防堵裝置、1套泥水分離袋(φ1.5m×1.5m)、1套水封(φ1.2m×1.5m)、強制內(nèi)回流泵(Q=80m3/h、H=15m、P = 5.5kW)
2.4.4 A/O生化池
設(shè)計尺寸:35.7米×21.6米×5.5米,有效水深5米,單座有效容積3000立方米,有機載荷0.6千克/(立方米·天)。配備空氣懸浮風(fēng)機(Q=50m3/min,H=6m,P=75kW,1用1備),300臺可升降曝氣器,尺寸:φ 67mm× 750mm,4組,數(shù)量:300臺,混合泵(Q=100m3/h,H=15m,P=7
2.4.5二沉池
設(shè)計尺寸:φ 16.0 m× 4.5 m,表面荷載0.70 m3/(m2·h);沉降時間為3~5h,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1套。配備單周驅(qū)動刮泥機,型號:ZBGN-16,行走速度2.6m/min,n = 1.5kw,泥漿泵:(Q=100m3/h,H=15m,P=7.5kW,1用1備)。
2.4.6物化反應(yīng)沉淀池
反應(yīng)罐設(shè)計尺寸:φ4.0m×4.5m,水力停留時間30分鐘,1套機械攪拌。物化沉淀池設(shè)計尺寸:φ 16.0 m× 4.5 m,表面負荷0.7m 3/(m2·h),沉淀時間2.0~3.0h,一座鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配備單外設(shè)驅(qū)動刮泥機,型號:ZBGN16,行走速度2.6m/min,n = 1.5kw,污泥泵(Q=50m3/h,H=15m,P=5.5kW,1用1備),2套加藥設(shè)備,分別加PAC和PAM。2.3.7污泥濃縮池設(shè)計尺寸:φ7.0m×4.5m,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1座,立式流污泥濃縮池,污泥濃縮池固體通量20k g/(m2·d),進水污泥質(zhì)量濃度CI = 6000mg/L,出水污泥質(zhì)量濃度CE = 1000mg/L,用于收集物化污泥、生化污泥排放和氣浮浮渣。污泥壓濾機為板框壓濾機,過濾面積200m2,1臺。
3.運營效果分析
3.1調(diào)節(jié)池和氣浮池
污水經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后,泵入氣浮池。氣浮不加化學(xué)藥劑,氣浮水通過提升泵進入UASB厭氧反應(yīng)器。
3.2反應(yīng)器運行效果分析
UASB厭氧反應(yīng)器進出水COD和COD去除率隨時間的變化圖見圖2。從圖2可以看出,UASB厭氧反應(yīng)器的進水COD濃度在1200mg/L ~ 1500mg/L左右波動,平均厭氧進水COD濃度在1400mg/L左右,經(jīng)過UASB厭氧反應(yīng)器后,HRT為1d,厭氧出水COD濃度從1500mg/L下降到750mg/L,并穩(wěn)定在600 ~ 800 mg/L左右,一般來說,在UASB反應(yīng)器的初期啟動階段,小型有機有機負荷通常通過逐漸增加進水濃度來增加。研究表明,采用間歇進水,逐步延長每次進水時間的方法,可以促進顆粒污泥的形成,實現(xiàn)厭氧污泥的馴化。
3.3 A/O系統(tǒng)運行效果分析
A/O好氧系統(tǒng)進水和出水的COD和COD去除率隨時間的變化見圖3。從圖3可以看出,好氧系統(tǒng)進水COD在600mg/L至800mg/L之間波動,平均進水COD濃度約為750mg/L,出水COD濃度從750mg/L降至200mg/L,并穩(wěn)定在150 ~ 250 mg/L左右,A/O好氧系統(tǒng)COD去除率在70%以上。
3.4物理化學(xué)反應(yīng)沉淀池
二沉池出水進入物化反應(yīng)沉淀池。PAC和PAM的用量分別為0.55kg/m3和0.003kg/m3。物化反應(yīng)沉淀后,COD質(zhì)量濃度小于150mg/L,達到排放標(biāo)準。物化污泥量為每1000m3印染廢水0.8~0.9t,為常規(guī)方法。
3.5操作問題及解決方案
(1)廢水站運行過程中,進水pH值不穩(wěn)定,有時降至5.0左右,導(dǎo)致COD去除率下降。這可能是因為pH值的變化引起微生物群落的變化,導(dǎo)致厭氧菌處理效果不理想。解決方法是在UASB反應(yīng)器前的氣浮池前增加一個pH值調(diào)節(jié)桶,用強堿將厭氧進水的pH值提高到7左右。pH值調(diào)節(jié)試驗后,比較了pH值分別為5、5.5、6、6.5、7、7.5和8時的COD去除率。結(jié)果表明,當(dāng)pH值從5增大到8時,COD去除率先增大后減小,當(dāng)pH值為7時,COD去除率先增大。而A/O系統(tǒng)的COD去除率受pH值影響較小,始終在85%以上。
(2)運行進入冬季,室外溫度低于0℃時,UASB反應(yīng)器的進水溫度只有25℃左右,這使得微生物的生理活動變得極其緩慢,廢水處理的效果也隨之下降。向氣浮池的出水中通入蒸汽加熱進入UASB反應(yīng)器的水,當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)部溫度穩(wěn)定在32~35℃時,COD的去除率恢復(fù)正常。
4.概況
廢水處理站于2017年9月正式建成并投入使用。經(jīng)過三個月的調(diào)試和三個月的穩(wěn)定運行,達到了《紡織染整行業(yè)水污染物排放標(biāo)準》表2中的間接排放標(biāo)準,并通過了環(huán)保局的驗收。廢水處理站2017年11月至2018年3月平均水質(zhì)見表2。
5.結(jié)論和建議
(1)采用淺層氣浮+UASB反應(yīng)器+A/O+物化工藝處理印染廢水,實現(xiàn)《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準》表2中的間接排放標(biāo)準。
(2)在不投加化學(xué)藥劑只進行氣浮除油的情況下,UASB反應(yīng)器COD去除率在50%以上,A/O生化池COD去除率在85%以上。二沉池投加少量化學(xué)藥劑后,系統(tǒng)出水COD質(zhì)量濃度小于150 mg/L
(3)采用末端物化反應(yīng),是前一次物化反應(yīng)產(chǎn)生污泥量的1/4,物化污泥的產(chǎn)生降到最低。
(4)系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,為印染廢水生化處理后物化法達標(biāo)處理提供了工程實踐參考。(來源:蘇州蘇沃特環(huán)境科技有限公司、南昌航空大學(xué))
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標(biāo)簽:  印染廢水處理UASB-A/O工藝