出　　自： 《中國給水排水》 1992年第6期第11頁
發(fā)表時間： ： 1992-6

余淦申；郭茂新；傅德龍
( 浙江省輕工環(huán)保設(shè)計(jì)所)

摘要：采用管道厭氧消化——好氧處理苧麻脫膠廢水。管道厭氧反應(yīng)器在進(jìn)水pH值為9.0左右，COD6400mg/L，處理水量為90m 3 /d，水力滯留時間1.3~1.5d條件下，有機(jī)負(fù)荷率為4.4kgCOD/m 3 。d，COD去除率為57%，出水pH7.2，產(chǎn)氣率0.44m 3 /m 3 .d；好氧處理水量1200m 3 /d，進(jìn)水pH8.0，接觸氧化停留時間6~7h時，出水pH7。3，COD150mg/L。

引言

　　苧麻產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的脫膠廢水，其中高濃度煮練廢水色度深、堿性強(qiáng)，有機(jī)成份復(fù)雜，污染負(fù)荷高。通常經(jīng)稀釋后，采用好氧或好氧——混凝沉淀方法進(jìn)行處理，投資大、運(yùn)行費(fèi)用高，況且處理水質(zhì)難以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
　　隨著厭氧消化技術(shù)的發(fā)展，1985年日本報道了在實(shí)驗(yàn)室條件下，用常規(guī)的單級批量和半連續(xù)兩段發(fā)酵法，研究苧麻煮練廢水的中溫甲烷發(fā)酵情況。同年，本所進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，證實(shí)了苧麻脫膠煮練廢水厭氧處理的可行性。1986年，中科院廣州能源研究所進(jìn)行了厭氧——好氧處理苧麻脫膠廢水實(shí)驗(yàn)室研究。
　　1988年4月，本所和浙江省嵊縣麻紡織印染總廠共同承擔(dān)了國家經(jīng)委下達(dá)的苧麻脫膠廢水管道厭氧消化處理項(xiàng)目，開發(fā)苧麻脫膠廢水厭氧——好氧治理生產(chǎn)性技術(shù)。生產(chǎn)性裝置于1989年1月建成，逐步投入試運(yùn)行，目前全廠生產(chǎn)廢水量為1200m 3 /d，其中高濃度脫膠煮練廢水為90m 3 /d，全部進(jìn)行了處理。至今，該生產(chǎn)性裝置已正常運(yùn)行3年余。

1 裝置與工藝流程

　　厭氧部分采用管道厭氧消化器，由4節(jié)管道串連組成，總體積為120m 3 ；好氧部分由水解池和接觸氧化池組成，其中水解池尺寸為7.5×6.0×5.0m，接觸氧化池為10.0×7.5×5.0m。工藝流程如圖1所示。

2 廢水水質(zhì)與主要工藝參數(shù)

　　2.1廢水水質(zhì)
　　該廠廢水由三部分組成，即高濃度煮練廢水、中段廢水(浸酸水、拷麻水)、漂酸洗水和染色水。各類廢水水質(zhì)如表1所示。
　　2.2主要工藝參數(shù)
　　2.2.1厭氧部分
　　a.利用廢水余熱，取37℃左右的中溫厭氧消化。
　　b.煮練廢水的pH值一般在12以上。在消化器起動期間，加酸調(diào)至中性，起動后逐步提高進(jìn)水pH值在9左右。
　　c.進(jìn)水量控制在4.0m 3 /h左右，日處理水量為90m 3 。
　　2.2.2好氧部分
　　a.設(shè)計(jì)水量為2000m 3 /d。目前，全廠生產(chǎn)廢水量1200m 3 /d，控制進(jìn)水量50m 3 /h左右。
　　b.全廠混合廢水pH值8~9。
　　c.接觸氧化池溶解氧2-4mg/L。

3 主要結(jié)果與討論

　　3.1厭氧處理效果
　　表1 廢水水質(zhì)表

　　采用廠排水溝污泥和農(nóng)村沼氣池發(fā)酵污泥作接種物，于1989年3月開始經(jīng)過3個月完成起動，7月中旬至11月投入試運(yùn)行，厭氧部分的運(yùn)行效率如表2所示。
　　從表2可見，自9月初進(jìn)水pH值始終控制在9左右，仍能保持著相對穩(wěn)定的去除率。分析其原因:一，由于消化器中的厭氧微生物從進(jìn)水pH7.0逐漸提高到9.0的馴化過程，適應(yīng)了較高進(jìn)水pH值的環(huán)境條件，從而能維持正常運(yùn)行狀態(tài)；二，由于管道厭氧反應(yīng)器具有明顯兩步厭氧消化性狀，第一節(jié)管道處于產(chǎn)酸階段，對較高pH值的進(jìn)水有一定的緩沖與中和作用。將進(jìn)水pH值控制在9左右，不僅減少調(diào)酸量，降低運(yùn)行費(fèi)用，而且便于操作管理，深受操作工人歡迎。
　　此外，表2中對COD去除率基本穩(wěn)定在50 ~60%，其原因是:苧麻脫膠煮練廢水中木質(zhì)素含量較高，可生化性差，通過測定木質(zhì)素所形成的COD值占煮練廢水中COD值的30%左右。因此，從理論上說，苧麻脫膠廢水厭氧消化處理COD的去除率最高可達(dá)70%左右。在試運(yùn)行期間，本生產(chǎn)性裝置的COD去除率為50~60%，處理效果良好。
　　表2 厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行效率

　　注:沼氣中甲烷含量為68%
　　3.2管道厭氧反應(yīng)器處理苧麻脫膠廢水性狀
　　試運(yùn)行過程中，管道厭氧反應(yīng)器前后不同的管節(jié)，有著明顯的兩步厭氧消化的差異，如表3和表4所示。其中，第一節(jié)管道以產(chǎn)酸為主，后幾節(jié)管道以產(chǎn)甲烷為主。
　　這樣減少了不同階段的厭氧微生物類群間的相互抑制作用，提高了整個消化過程的效率，在高溫與高pH值進(jìn)水的沖擊負(fù)荷下，仍保持著相對穩(wěn)定的去除效率。

　　3.3好氧處理效果
　　好氧處理裝置于7月初完成培菌馴化后，即投入正常運(yùn)行，見表5。在處理水量為1200m 3 /d左右，接觸氧化停留時間6~7h和溶解氧3.1mg/L條件下，二沉池出水pH為7.3、COD153.7mg/L、BOD517.9mg/L。生物相的組成以菌膠團(tuán)、絲狀菌為主，有大量鐘蟲，并出現(xiàn)了少量輪蟲。處理效果良好，出水水質(zhì)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　3.4 水解池性狀及作用
　　水解池與接觸氧化同步投入試運(yùn)行。試運(yùn)行期間，廢水流經(jīng)水解池后，pH值由8.3降至7.5，總揮發(fā)酸由109mg/L提高到164.5mg/L。另外，污泥中生物相主要由革蘭氏陰性菌組成，具有產(chǎn)酸發(fā)酵菌的特征和少量的產(chǎn)甲烷菌。因此，水解池具有水解酸化性狀，在整個處理流程中，其主要作用:①提高廢水的可生化性。經(jīng)過水解池產(chǎn)酸作用后，廢水中的大分子有機(jī)物降解為小分子物質(zhì)，不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)變成溶解性物質(zhì)。廢水的BOD/COD比值，由03左右增加到0.35，溶解性COD從57.4%提高到85。4%，因此可大大提高后續(xù)好氧處理對污染物的去除效率。②兼有分解和處理二沉池部分污泥的作用，減少好氧處理系統(tǒng)的剩余污泥量。在試運(yùn)行期間以及隨后正常運(yùn)行的兩年內(nèi)，整個處理系統(tǒng)基本上沒有剩余污泥排放。
　　3.5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與效益分析
　　3.5.1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
　　處理水量設(shè)計(jì)水量為2000m 3 /d(其中高濃度廢水70m 3 /d)，目前運(yùn)行水量1200m 3 /d(其中高濃度廢水90m 3 /d)。
　　表5 好氧處理系統(tǒng)的運(yùn)行效率

　　基建投資厭氧部分24.40萬元，好氧部分84.73萬元，合計(jì)109.13萬元。
　　設(shè)備總動力82.25kw
　　電耗0.34kw。h/m 3 。水
　　勞動定員11人
　　處理費(fèi)用人工費(fèi)(11人，3000元/年·人)，0.092元/m 3 .水；電費(fèi)0.11元/m 3 .水；藥劑費(fèi)(工業(yè)鹽酸147元/t，0.25t/d)0.031元/m 3 .水；試劑及其它費(fèi)用0.042元/m 3 .水；合計(jì)330.1元/d，0.28元/m 3 .水。
　　3.5.2效益分析
　　a. 經(jīng)濟(jì)效益
　　廢水處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)可少交納排污費(fèi)5.4萬元/年；沼氣回收0.75萬元/年；運(yùn)行費(fèi)用為9.9萬元，實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用為3.75萬元/年；處理每m 3 廢水為0.10元左右。
　　b. 環(huán)境效益和社會效益
　　該處理裝置投入運(yùn)行后大幅度地削減了污染物的排放量，能夠減輕對受納水體的污染。避免了污染事故的發(fā)生，進(jìn)一步改善廠群關(guān)系，有利于工廠生產(chǎn)發(fā)展。同時為苧麻脫膠廢水治理提供了一定經(jīng)驗(yàn)與依據(jù)，有利于推動同類廢水的治理工作。
　　① 參加本試驗(yàn)的還有張礪彥、陳杭飛、周慧華。