一级强化混凝+缺氧水解酸化+生物膜活性污泥共生系统处理印染废水

1、厦门市威士邦膜科技有限公司 厦门市威士邦膜科技有限公司 一级强化混凝 +缺氧水解酸化 +生物膜活性污 泥共生系统处理原处理工艺流程是印染废水中比较常见的工艺(见图1 ,但是处理单元复杂,运行费用高, 达到2.76元·m-3。运行不稳定,出水 COD 和色度均超标,出水 COD 180350mg·L-1, 色 度120160倍。水解酸化单元细菌活性不高:COD去除率15%,且可生化性提高不大,当 进水 B/C=0.28时,出水 B/C=0.33。生物接触氧化段好氧微生物不能完全消耗曝气产生溶解 氧,出水溶解氧为4.85.5mg·L-1,充氧浪费严重,且出水中 BOD

2、5在4590mg·L-1范 围内,仍然比较高。 2.2改造思路(1以实验室自制絮凝剂 SUST-TF1替代聚合氯化铝,在保证前端良好混凝效果的同时实现 降低絮凝沉淀费用;同时由于铁元素离子势大于铝元素,具备更强与 OH-结合的能力,降低 出水碱度。(2对水解酸化段实行出水回流,以回流水中有机酸的强大酸碱缓冲体系中和高碱度的进 水。(3拆除水解酸化段微孔曝气器,将微孔曝气搅拌改变成大气泡搅拌,增强搅拌强度,使 废水与细菌充分接触和充分中和高碱度进水;同时该改造可维持水解酸化池中0.5mg·L-1低溶解氧浓度,保证水解酸化菌良好生存环境。(4 回流二沉池好氧污泥于水解酸化池内,

3、 消耗水解酸化单元溶解氧, 使其溶解氧在0.1 0.5mg·L-1范围内, 维持比较低的氧化还原电位, 保证水解酸化细菌生存环境的同时减少剩 余污泥量。(5为提高好氧单元对污染物的去除效果,实现二沉池出水达标排放,将生物接触氧化工 艺改变为生物膜-活性污泥共生工艺,增加好氧池的污泥浓度,降低 F/M,减少剩余污泥量。(6对水解酸化单元实行 N、P 等营养元素补加,提高水解酸化细菌和好氧微生物活性, 提 高 COD 去除效率。厦门市威士邦膜科技有限公司 2.3改造后工艺流程改造后工艺流程示于图2。 2.3.1SUST-TF1强化混凝混凝沉淀单元主要去除染料、悬浮物等不溶性大分子物质2。

4、来自各个工段的废水经格栅 后去处较大颗粒物后经由提升泵进入调节池, 匀质匀量后进混凝沉淀池; 采用强化混凝技术, 投加混凝剂 SUST-TF,使其在与废水进行接触20min 后进入沉淀池,使混凝沉淀单元获得最 佳 COD 和色度去除效果,上清液自流进入水解酸化池。2.3.2水解酸化水中难降解污染物在水解酸化菌的作用下变成易降解的小分子有机物并生成部分二氧化碳, 在降解有机物的同时提高可生化性,有利于好氧单元微生物降解3;但是由于混凝沉淀出 水 pH 在1011,采用水解酸化后端出水回流,利用有机酸的强大酸碱缓冲体系中和进水碱 度, 使水解酸化池进水端 pH 保持在910.5, 维持水解酸化细菌

5、正常生长条件。 同时考虑到 溶解氧对水解酸化细菌的影响, 采用大气泡搅拌和二沉池好氧污泥回流两个措施将水解酸化 池中溶解氧控制在0.5mg·L-14。2.3.3生物膜活性污泥共生系统生物膜-活性污泥共生系统强化处理工艺是生物膜与活性污泥同时在同一构筑物内共同生 长,利用悬浮生长的活性污泥与附着生长的生物膜共同去除污水中有机污染物5。该技术 改造是在生物接触氧化池的基础上进行的,故池中无需添加设备,在保证溶解氧 DO1 mg·L-1的条件下提高活性污泥浓度至1.52.5mg·L-1,既充分利用能耗,又提高好氧单 元的 COD 去除率, 保证二沉池出水达标。 同时将好

6、氧活性污泥回流到水解酸化池中, 控制水 解酸化池中的溶解氧浓度的同时,还能抑制活性污泥膨胀,减少剩余污泥排放量。3·主要处理单元设计与运行参数厦门市威士邦膜科技有限公司 厦门市威士邦膜科技有限公司 混凝池水力停留时间为20min,采用穿孔管曝气搅拌,穿孔管间距为进水口30cm,其他位 置60cm;SUST-TF1溶液投加量1.2(3.5mg·L-1 ;沉淀池采用逆向流斜管沉淀,水力停 留时间45min,表面负荷4m·3m-·2h-1,有效水深3m,泥斗坡度50°。3.2水解酸化池池子分四格,整体为推流式。设计水力停留时间12h,表面负荷为0.4

7、2m3·m-·2h-1,有 效水深5m;高效弹性填料900m3,填料架安装位置距离底部1m;进水设计为多点布水, 布 水点间距0.5m;池内采用大气泡搅拌,出气口间距2.5m,通气速率1525m·3m-·2d-1, 气水比控制1.52.5,控制池内溶解氧浓度0.5mg·L-1;水解酸化出水回流比11.5, 保持水解酸化池进水端 PH 为910.5, 回流水入口均位于沉淀池出水口; 二次沉淀池污泥回 流比0.751.0,回流入口位于水解酸化池进水口。3.3生物膜活性污泥共生池池子分四格,整体为推流式。设计水力停留时间16h,有效水深为5m;高效弹

8、性填料1400m3,填料架安装位置距离底部0.5m;填料有机负荷1.8kgCOD·m-3,池内活性污泥浓度根据 出水水质量要求控制在1.52.5g·L-1,活性污泥有机负荷为0.500.83kgCOD·kgMLSS-·1d-1,采用微孔曝气充氧,曝气头间距0.6m,穿孔管有效水深4.8m, 气 水比15:1,控制溶解氧为1.53.5mg·L-1。4·结果与讨论该污水处理工程中试与2008年3月开始。为缩短好氧活性污泥培养时间,采用附近印染厂剩 余污泥作为接种污泥,按比例进行 N、P 等元素的补加。经过一个月的培养,污泥培养成熟 并进行

9、数据检测,运行三个月,系统稳定且各项指标(见表2均能达到渭河水系(陕西段 污水综合排放标准的二级标准;提高污泥浓度至2.5g·L-1时,可以实现出水符合纺织染 整工业水污染排放标准一级标准6。 运行过程中,发现以下几点对系统高效、稳定运行和保证出水达标排放起重要作用。强化混凝技术通过大量絮体的吸附和絮团卷扫作用7, 使 COD 去除率由改造前的25%提高到 33.1%,出水色度的达标排放(50倍以下 ,减轻了后续工序的处理压力;同时残留的铁离子 成为水解酸化细菌的微量元素,提高了水解酸化细菌的活性。水解酸化单元出水 B/C由改造前的0.33提高到0.39,COD 去除率由改造前的15

10、%提高到 35.7%。营养元素的补加提高了水解酸化细菌的活性,搅拌强度的增强使细菌与废水得到充 分接触,是水解酸化单元效率的提高的关键;COD 去除率较大幅度提高主要原因为水解酸化 细菌活性增强和缺氧条件下好氧活性污泥降解作用; 同时水解酸化段高碱度进水可通过水解 酸化后端含有有机酸的泥水回流解决,当回流比为1,pH10.5时,不会对水解酸化细菌活 性带来影响;反而有机酸被中和可实现水解酸化单元的正常运行。生物膜-活性污泥共生池处理效率的得到提高,COD 去除率由原来的65%提高到84%,主要 由以下两个促进因素:(1 由于生物膜-活性污泥共生系统中微生物量的增加, F/M(食微比 的降低。 (2 水解酸化段效率提高使进入生物膜活性污泥共生系统的废水 B/C比提高到0.39。5·结论以一级强化混凝+缺氧水解酸化+生物膜活性污泥共生系统工艺处理印染废水, 对传统工艺 改造小,运行费用低,为1.2元·m-3,处理效果好,可以实现 COD 小于135mg·L-1排放, 达到渭河水系(陕西段污水综合排放标准的二级标准;在供氧充足的条件下,提高活 性污泥浓度至2.5g·L-1,可以实现出水 COD 小于100mg·L-1,达到纺织染整工业水污 染排放标准一级标准。混凝剂 SUST-TF 对印