酸化水解_接触氧化_生物炭法处理印染废水的应用

1、DOI :10. 13789/j . cn ki . w we1964. 1997. 02. 007工业给排水酸化水解-接触氧化-生物炭法处理印染废水的应用娄金生姜广信于连清秦霄黎樊建军黄仕元王文标提要中山市宝德整染厂采用酸化水解-生物接触氧化-生物炭法处理印染废水, 设计规模5000m /d 。当进水C O D C r 为10001500m g /L , B O D 5为300500m g /L , 色度10002-倍, S 35m /L 时, 要求处理后出水C O D 100m /L , B O D 30m /L , 色度50g C r g 5g 倍, S 0. 5m /L 。g关键词印染

2、废水酸化水解生物接触氧化生物炭2-3一、概述宝德整染厂是以印染棉布针织品为主的印染厂, 产生的废水中含有高浓度的各种染料、助剂和废酸碱, 色度高, p H 值变化大, C O D C r 、2-B O D S S 、S等污染物含量高, 大大超过了污5、水综合排放标准,若不经处理将严重污染环境水体, 破坏生态平衡, 危及人类正常生活。宝德整染厂曾于1991年修建了一座采用电化学法处理的废水处理站, 其处理能力为2000m /d 。虽然有一定的处理效果, 但出水仍不能达标排放。同时该厂扩产, 预计废水的排放3量将达到5000m /d , 时变化系数为1. 4, 废水C O D C r =10001

3、500m /L , B O D 5=300g 500m /L , S 35m /L , 色度1000倍。这g g 种废水如不经处理直接排放, 将会造成中山市磨刀门水道严重污染。为此决定对原有的废水处理工程进行迁地扩改, 利用原有的电化学处理设备和污泥脱水设备, 同时对染色原液和蒸煮废液进行预处理, 并增加对全厂混合废水进行酸化水解-生物接触氧化-生物炭处理工艺。二、废水处理工艺流程的总体考虑根据我国几十年来印染废水处理工艺运行中的经验和教训, 印染废水采用生化和物化处理相结合的联合处理工艺是行之有效的, 同时考虑到印染废水的B O D 5/C O D C r 比值较小, 可生化性较差, 采用酸

4、化水解来改善废水的可生化性, 提高生化处理效果。所以该废水处理工艺2-3将该厂产生的高色度染色原液、蒸煮废液、漂洗废水采用分流排出。因前两股废水水量小, 有机物浓度高, 将它们分别进行中和调节和预处理后再排入总调节池, 与漂洗废水一起成为混合废水进行酸化水解-生物接触氧化-生物炭处理。1. 高色度染色原液的中和调节预处理工艺该废水为高浓度高色度的废液, 设计流量400m /d , 首先用H 2S O 4中和至p H 68, 然后进入有效容积为200m 的染色原液小调节池, 经均化后用65W L -12立式污水泵提升至电解机房进行电化学处理, 出水进入斜板沉淀池(L×B×H=

5、2. 5×2. 5×3m , 表面负荷2. 5m /(m ·h , 沉淀后出水进入蒸煮废液预处理工艺中的二级竖流式混凝气浮池, 与蒸煮废液一起进行气浮。气浮出水进入总调节池。2. 蒸煮废液的中和调节预处理工艺该废水为高浓度的蒸煮废水, 设计流量3400m /d , 用H 2S O 4中和废水至p H 6. 5左右, 然后进入有效容积为200m 的蒸煮废液的小调节池, 均化后用65W L -12立式污水泵提升至二级竖流式混凝气浮池, 与经电解-沉淀后的染色原液的上清液一起进行气浮, 气浮池的设计处理能力为800m /d , 采用部分回流加压溶气气浮工艺, 溶气水压力

6、4k g /c m , 回流比(50100 %,气浮混凝剂为铝盐, 同时加入少量聚丙给水排水V o l . 23N o . 219972333233 烯酰胺, 反应时间为15m i n , 整个气浮系统为成套设备。预处理后出水进入总调节池。3. 混合废水的处理工艺(如图1所示 漂洗废水水量很大, 占总废水的绝大部分, 该股废水污染物浓度比上述两股废水浓度低, 它先经两道格网拦截悬浮物后流入中和反应室, 加H 2S O 4中和至p H 68, 然后经配水渠沿总调节池周边多点进水。池进行浓缩, 浓缩后的污泥流入脱水机房的贮泥池, 经污泥泵打入原有的板框压滤机进行脱水, 泥饼外运。三、主要处理构筑物

7、、建筑物及设计参数1. 总调节池该池为双层混合建筑, 下层为调节池(L ×B ×H=35. 1×20. 1×4m , 在总调节池内独立建有两个小调节池(每池L ×B×H=9. 9×5. 1×4m 容积各为200m , 调节池总容积32800m , 调节时间11. 5h 。上层为综合建筑物, 主要有电解机房、气浮池房、污泥脱水间、提升泵房、药剂配制间、化验室、仓库、配电室、办公室、休息室、卫生间等。调节池有效水深4m , 其底部设有七条排泥沟, 纵向三条, 横向四条, 每条排泥沟设有一根3图1混合废水处理工艺流程图上

8、述两股废水经预处理后进入总调节池与漂洗废水在总调节池内调节均化后, 用污水泵提升至酸化水解池进行水解酸化将难以降解的大分子有机物分解成小分子的有机酸, 提高废水的可生化性, 以利于后续的生化处理。然后重力流入二级生物接触氧化池, 二级间设中间沉淀池。生物接触氧化池内填料采用Y D T 弹性立体填料和半软性组合填料, 散流罩曝气。二级生物氧化处理后, 废水中大部分有机物得到了去除, 但仍有一定的色度。加混凝剂经管道混合器混合后由切线方向进入穿孔旋流斜管沉淀池, 进行液固分离。上清液出水水质如达排放标准则可经超越管排放。否则再进行物化深度处理。将上清液自流进入普通快滤池进行过滤, 过滤水进入清水池

9、。该池在普通快滤池的下部, 有效容积95m 。再经泵打入二级生物炭池, 生物炭是粒状活性炭, 表面有生物膜, 它具有生化反应、物化反应等多种处理作用, 对残存的有机物和色度具有很好的去除效果, 该工艺是作为深度处理工艺, 也是把关工艺, 它的第一级为升流式, 第二级为降流式, 经生物炭池深度处理后出水排放水体或部分回用。调节池、水解酸化池、中间沉淀池、斜管二沉池的污泥靠重力或压力进入竖流式污泥浓缩给水排水V o l . 23N o . 219973D N 300的穿孔排泥管, 通过快开闸阀靠静水压力将污泥分别排至两个集泥井, 然后用潜污泵A S 75-4C B 打至污泥浓缩池。2. 酸化水解池

10、酸化水解池采用钟罩脉冲澄清池, 发生器为钟罩脉冲发生器, 脉冲频率5m i n /次, 充放比91。该池采用双池合建, 单池工艺尺寸为L ×B ×H=12. 0×8. 5×5. 2m, 两座。3设计处理量单池为104m /h , 双池为208m /h , 水解池上升区有效高度4. 7m, 停留时间4. 3h , 表面负荷1m /(m ·h 。在水解池清水区充填1m 高Y D T 弹性填料。此外二沉池的污泥经潜污泵可压入调节池立式污水泵的吸入管内, 经泵提升后加入酸化水解池内, 以增强污泥悬浮层的水解酸化功能。而酸化水解池的污泥靠静水压力可排至污

11、泥浓缩池。此外还设有冲洗水管和取样管, 以便冲洗和取样。3. 生物接触氧化池生物接触氧化池采用二级, 并在二级之间设中间沉淀池, 以便为第一级回流上清液。整个为合建式构筑物。整个生物接触氧化池按三池并联设计, 每池用隔板分成多格。整体为推流式, 而每格则为完全混合式。(1 第一级生物接触氧化池·29·323第一级生物接触氧化池(L×B×H=15. 26×17. 20×4. 97m 分三格, 每格L ×B ×H=4. 50×5. 60×4. 97m, 有效水深4. 57m , 有效容积100m ,

12、 停留时间4. 8h 。因第一级进水B O D 5浓度高, 所以将中间沉淀池的上清液进行回流稀释, 回流比100%,使其进入第一级的B O D 5300m /L 。曝气采用600S B 散g 流罩曝气器, 每格16个, 共144个。填料采用Y D T 弹性立体填料, 分三层设置, 每层1m 高, 中间有0. 15m 重新布水区。第一级生物接触氧化的气水比为201。(2 中间沉淀池该池为蜂窝斜管沉淀池, 采用 80玻璃钢蜂窝斜管。第一级生物处理后的废水经散气配水区的多孔整流墙进入中间沉淀池下部的布水区, 经沉淀之后一部分上清液用立式回流污水泵3P L -187打回至第一级生化池池首。沉淀污泥用潜

13、污泵A S -16-2C B 直接抽送至污泥浓缩池。中间沉淀池L×B×H=2. 8×5. 6×325. 62m, 表面负荷4m /(m ·h 。(3 第二级生物接触氧化池经中间沉淀池沉淀后上清液自流入第二级生物接触氧化池(L ×B ×H=10. 52×17. 20×4. 97m , 每池分两格, 每格L×B×H=4. 0×5. 6×4. 97m, 总有效容积480m , 停留时间2. 3h , 出水经集水渠至出水井, 然后再重力流入管道混合器, 经加药混合后进入穿孔

14、旋流斜管沉淀池。曝气仍采用600S B 散流罩曝气器, 每格安装12个, 共72个, 填料采用半软性组合框架填料, 高度3m , 气水比为151。4. 穿孔旋流斜管沉淀池(二沉池 该池由两池合建, 水流沿切线方向进入, 经六格穿孔旋流反应后进入斜管沉淀池。其工艺尺寸为L ×B×H=12. 2×8. 82×6. 27m 。斜管采用 80玻璃钢蜂窝斜管, 高度0. 87m, 斜管水平倾角60°, 斜管上部清水区高度0. 8m , 下部布水区高度1. 8m, 表面负荷为3. 0m /(m ·h , 出水采用三角堰出流。管道混合器的加药从调节

15、池上部的配药间3233用管道引入。反应室和沉淀室均设有污泥斗, 污泥由D N 150排泥管经快开阀排入污泥井, 然后由潜污泵打至酸化水解池或污泥浓缩池。5. 普通快滤池该池分两组合建, 并且与穿孔旋流斜管沉淀池联接在一起。设计水量200m /h , 滤速10m /h , 两组滤池共六格双行并列, 每行三格为一组滤池, 每格滤池面积为2×2. 5=5m , 共2计30m 。滤料为石英砂, 粒径为0. 51. 5m m, 滤层厚度0. 8m , 承托层0. 4m , 滤层上面水深1. 5m, 采用管式大阻力配水系统, 反冲洗水泵为I S 200-150-250A , 从清水池抽水。反冲洗

16、强度15L /(s ·m , 冲洗流量270m /h , 冲洗时间5m i n , 反冲洗水头损失4. 5m, 反冲洗水靠重力流入调节池。在快滤池下设清水池, 清水池有效容积95m , 用泵I S 200-150-250A 提升送入生物炭池。此外还供快滤池和生物炭池反冲洗之用。6. 生物炭池该池设两座合建, L×B×H=17. 0×11. 8×4. 2m , 每座分两格, 采用二级串联。每格6×5. 6=33. 6m , 前级为升流式, 后级为降流式, 活性炭采用24m m 的粒状活性炭, 炭层深1. 5m, 活性炭总容积200m ,

17、 废水接触时间1h , 过滤线速度3m /h , 炭层上部水位1. 1m, 气水比51。第二级生物炭池上面加不锈钢丝网, 整个生物炭池不考虑活性炭的补充。生物炭池反冲洗采用大阻力配水系统, 布气系统采用穿孔管, 设在承托层下面。反冲洗水泵为14s h -28A 。从清水池吸水。反冲洗强度9L /(s ·m , 并用空气搅拌, 反洗时间5m i n , 反洗间隔时间35d 。反冲洗出水重力流入调节池。7. 二级泵房该泵房设有四台离心式水泵, 主要作用是向生物炭池供水和供砂滤池、生物炭池的反冲洗水。泵房尺寸为L ×B=9. 0×4. 0m。快滤池滤后水进入清水池, 从

18、清水池用泵I S 150-125-200(一用一备 提升送入生物炭池进行深度处给水排水V o l . 23N o . 2199723232323理。另外两台泵I S 200-150-25A、14s h -28A, 分别作为快滤池和生物炭池的反冲洗水泵。四、设计特点与问题探讨1. 该设计工艺对高浓度、高色度、难生化降解、水量小的染色原液和蒸煮废水首先进行电化学或物化预处理工艺, 然后与漂洗废水一起进行酸化水解-接触氧化-生物炭处理工艺。所以该设计做到了清浊分流, 集中综合深度处理, 预计能达到很好的处理效果, 其出水将优于污水综合排放标准(G B 8978-88 的一级标准。同时又充分利用了原有

19、的电化学处理设备和污泥脱水设备。2. 调节池设计成沉淀调节池, 并为双层混合建筑, 其下为调节池, 并将两个小调节池分隔置于大调节池之中。其上为综合处理建筑物, 其内安排处理设备和运行处理用房, 这样大大减少了占地。同时将其调节池底部设计成七条排泥沟, 通过穿孔排泥管和快开闸阀靠静水压力排泥, 简单方便有效。调节池采用变水位、沿程多点进水来进行水量水质调节, 节省了能耗, 效果也较好。此外在快滤池下设清水池, 也减少了占地。3. 设计的酸化水解池采用钟罩脉冲澄清池, 并在其水解池清水区内充填1m 高的Y D T 弹性填料。这样在酸化水解菌的作用下, 不仅能将难降解的大分子有机化合物分解成小分子

20、的有机酸, 有利于生化处理, 而且清水区充填的弹性填料上生长的生物膜能对有机物进行生化处理, 使该池具有酸化水解和生化处理的两种功能, 提高了酸化水解池的功效。4. 该处理工艺流程充分考虑到了处理过程中的灵活性, 分别在二沉池和快滤池出口处设计了超越管, 根据处理情况来决定是否超越后续处理构筑物而排入水体。同时在调节池出口和酸化水解池出口设立了跨越管, 更增加了工艺处理过程的灵活性。5. 该工艺最后的普通快滤池和生物炭池为深度处理工艺。生物炭被水处理微生物附着于活性炭表面形成生物膜, 废水中的有机物被吸附在其表面上, 被其生物膜降解, 活性炭的吸给水排水V o l . 23N o . 21997附作用和微生物的生化作用相辅相成。活性炭表面对氧的选择性吸附和对有机物的富集作用, 造成有利于微生物活动的环境, 强化了生物氧化作用。同时微生物的外酶进入活性炭的微孔, 与活性炭表面的某些官能团生成络合酶, 加快了有机物分解速度。微生物酶与有机物可以较长时间存在于活性炭表面上, 延长了微生物和有