印染廠堿減量廢水處理工藝探討
王淦
(東華工程公司,安徽合肥230024)
摘要:結(jié)合試驗(yàn)和工程設(shè)計(jì)對(duì)印染廠堿減量廢水的特性及其可能的處理方法作了詳細(xì)分析,提出了針對(duì)堿減量廢水處理的措施以及對(duì)堿減量廢水綜合治理的看法。?
關(guān)鍵詞:堿減量廢水;生化處理;物化處理?
中圖分類號(hào):X791
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1000-4602(2000)08-0021-02
目前,國內(nèi)有關(guān)印染廢水處理的研究很多,處理手段大多以生化處理為主,或采用輔以不同物化處理手段的工藝組合,國外也基本如此。但有些印染廢水如堿減量廢水若僅單獨(dú)采用常規(guī)生化處理,由于廢水中的染料、油劑、助劑、漿料的種類和含量多變,導(dǎo)致生物處理系統(tǒng)不能適應(yīng)這種高度變化的環(huán)境條件而使處理效果不穩(wěn)定,有時(shí)還會(huì)很差。?
印染行業(yè)堿減量廢水復(fù)雜多變的不同組合,構(gòu)成了該類廢水的特色,因此如何使其得到經(jīng)濟(jì)有效的處理,是堿減量廢水處理的主要技術(shù)難點(diǎn)。?
1 堿減量廢水的水質(zhì)和特性
印染廠應(yīng)用堿減量技術(shù),使PVA漿料、對(duì)苯二甲酸(TA或其鈉鹽)、染料、新型助劑等苯系、萘系、蒽醌系以及苯胺、硝基苯類難生化降解有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水,使CODCr達(dá)2000mg/L左右(TA約占60%),給處理增加了難度。此類廢水的特點(diǎn)是:堿度大、污染物濃度高、生化降解性差,目前已成為紡織印染行業(yè)環(huán)保治理的難點(diǎn)和重點(diǎn)。
2 堿減量廢水處理的方案比較
曾就堿減量廢水的預(yù)處理、生化處理、后處理(或三級(jí)處理)的各種方案作了大量探索試驗(yàn),并得出如下結(jié)論:
①生化法對(duì)CODCr的去除率一般在80%左右,因而僅依靠生化法使出水達(dá)標(biāo)在目前很難實(shí)現(xiàn)。
②要使廢水能達(dá)標(biāo)排放,必須加物化處理,而物化處理作為后處理比作為前處理更經(jīng)濟(jì),更可能使水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
③原水不調(diào)pH值可進(jìn)行生化處理,但對(duì)原水進(jìn)行pH值微調(diào)可提高生化處理CODCr去除率。
④原水直接加硫酸酸化,調(diào)整pH值到4,產(chǎn)生大量白色不溶物,沉降性能不佳,但可離心分離,產(chǎn)生的白泥主要成分為TA,分離后CODCr去除率約為65%。
3 堿減量廢水處理工藝選擇
根據(jù)以上認(rèn)識(shí),建議堿減量廢水處理的工藝流程為:pH值調(diào)節(jié)→厭氧(水解)→好氧→沉淀→混凝沉淀。?
①經(jīng)過對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),如果將pH值調(diào)至10再生化處理,比不調(diào)pH值直接生化處理的出水CODCr要低100mg/L,因此加酸調(diào)pH值只會(huì)有利于水質(zhì)達(dá)標(biāo)。如果將pH值調(diào)至4,僅通過混凝沉淀、離心分離就能將CODCr去除約65%,然而由于廢水量大,硫酸的消耗是無法承受的。建議加硫酸將原水的pH值調(diào)至10左右,為確保出水pH值達(dá)標(biāo),在排放前再微調(diào)一次pH值。?
②從試驗(yàn)情況看,堿減量廢水還是可生化的,然而無論是好氧還是厭氧加好氧,COD去除率一般都在80%上下。生化處理的HRT一般在18~24h,如果再延長停留時(shí)間,CODCr去除效果提高有限,出水CODCr在200mg/L左右是生化處理很難跨越的臺(tái)階。因此,堿減量廢水工程設(shè)計(jì)對(duì)生化反應(yīng)器形式選擇的重點(diǎn)不能寄希望于一步達(dá)標(biāo),更重要的在于其可行性、經(jīng)濟(jì)性、操作管理是否方便、運(yùn)行是否穩(wěn)定可靠等。經(jīng)過綜合比較,建議選擇厭氧(水解)/好氧作為生化處理的主要手段,其理由如下:①技術(shù)較成熟,有機(jī)化合物去除率高,而且有利于抑制污泥膨脹,處理出水水質(zhì)較穩(wěn)定。試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),該類廢水易發(fā)生污泥膨脹,而采用厭氧對(duì)其有抑制作用。②由于采用回流污泥至厭氧池,提高了污泥沉降及脫水性能,剩余污泥量少。③通過微生物的厭氧酸化作用能分解污水中難生化有機(jī)物質(zhì),可提高印染廢水的可生化性和脫色效果。④工藝操作簡便靈活,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,所需設(shè)備可全部采用國產(chǎn)設(shè)備,切合國情。
因此,采用以A/O生化處理為主的工藝作為堿減量印染廢水的處理方案是可行的,其中生化停留時(shí)間18h。為強(qiáng)化處理效果,在采用厭氧/好氧生化處理技術(shù)的基礎(chǔ)上,還可引入生物鐵法處理技術(shù),實(shí)踐證明投加少量鐵鹽能激活微生物的活性,在印染、石化、腈綸、PTA廢水處理中都有成功應(yīng)用的實(shí)例。采用生物鐵法運(yùn)行,有利于保持較高的污泥濃度,CODCr去除率可高于普通活性污泥法(約可提高10%),特別是對(duì)含難降解物質(zhì)廢水的處理效果有明顯提高作用。?
另外,可將優(yōu)良脫色菌、PVA降解菌等特殊菌種引入系統(tǒng)中,以求更好的去除效果。?
為保證處理出水達(dá)標(biāo),必需添加物化處理。由于堿減量廢水一般水量大,氧化劑(臭氧、光氧化)、電絮凝、活性炭吸咐、膜過濾等方法是很難接受的,氣浮法盡管由于其技術(shù)不斷革新,特別是渦凹?xì)飧。–AF)的發(fā)明,使其運(yùn)行電耗大大降低,操作管理更加方便,然而如果不是處理含油類、藻類等體積質(zhì)量比水輕的污染物的話,其固液分離效果并不比沉淀優(yōu)越很多,試驗(yàn)證明,采用沉淀還是氣浮不是問題的關(guān)鍵所在,關(guān)鍵是所投加的混凝劑種類。?
通過以上分析,物化處理可能的選擇是:混凝沉淀和鐵碳反應(yīng)沉淀。其各自特點(diǎn)如下:?
①混凝沉淀?
該工藝穩(wěn)定可靠,出水基本達(dá)標(biāo),關(guān)鍵是藥劑的選擇。另外,將物化處理置于生化前、后的對(duì)比試驗(yàn)表明,混凝沉淀放在生化前比放在生化后要消耗更多的藥劑,盡管混凝沉淀放在生化前具有相對(duì)較高的CODCr去除率,然而其對(duì)降低生化出水的CODCr是有限的;而物化處理放在生化后,可用較少的絮凝劑發(fā)揮較大的作用。生化出水用硫酸亞鐵、聚合鐵及高分子絮凝劑處理時(shí)均無明顯效果,而用鋁鹽作絮凝劑時(shí)仍可產(chǎn)生一定效果。?
混凝沉淀的最大缺點(diǎn)是藥劑用量較大,使運(yùn)行成本增加。因此,篩選出更經(jīng)濟(jì)、更有效的絮凝劑是今后的研究課題。?
②鐵炭反應(yīng)沉淀?
鐵炭反應(yīng)的原理是鐵或焦炭在印染廢水中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),
從而達(dá)到去除化學(xué)污染物、去除色度、提高絮凝效果的目的。大量試驗(yàn)結(jié)果表明:原水僅采用鐵炭曝氣處理,經(jīng)過72 h,可使污水的CODCr由2 000 mg/L降至200mg/L以下;鐵炭曝氣作為預(yù)處理,可有效降低后續(xù)生化處理的處理負(fù)荷;作為后處理,4~6 h即可使出水達(dá)標(biāo),對(duì)比試驗(yàn)顯示其作為后處理更有利于使出水達(dá)標(biāo)。?
鐵炭反應(yīng)的致命弱點(diǎn)是容易結(jié)塊、產(chǎn)泥量大、污泥處理困難、運(yùn)行管理不便,如何在工程上克服這些弱點(diǎn)仍是今后的研究課題。?
4 結(jié)論
? 堿減量印染廢水是可生化的,但僅靠生化不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),必須輔以其他手段。例如生化處理后采用混凝沉淀,可基本接近排放標(biāo)準(zhǔn),但廢水處理運(yùn)行費(fèi)用一般在1元/m3以上。因此如何經(jīng)濟(jì)有效地處理堿減量印染廢水,仍是環(huán)保界一個(gè)長期的研究課題。?
對(duì)印染行業(yè)排放的堿減量廢水,要試圖找到一個(gè)既能達(dá)標(biāo),其運(yùn)行費(fèi)用又在0.8元/m3以下的工藝流程,在目前情況下是不可能的。對(duì)運(yùn)行費(fèi)用的限定,要結(jié)合印染廠的產(chǎn)品銷售收入進(jìn)行綜合評(píng)估,如果評(píng)估下來的處理費(fèi)用在1元/m3以上是不能接受的。要使印染行業(yè)繼續(xù)健康發(fā)展,必須對(duì)其廢水排放進(jìn)行全方位的整治:①改進(jìn)生產(chǎn)工藝,實(shí)行清潔生產(chǎn);②堿減量廢水納入城市生活污水一起處理,進(jìn)行區(qū)域綜合治理;③適當(dāng)放寬排放標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定該廢水必須經(jīng)過生化處理后才能排放,即把生化的極限值作為該廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn):
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電話:(0551)3631279×6448(O)3666998(H)?
E-mail:wanggan@mail.hf.ah.cn?
收稿日期:2000-02-27
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