生物接觸氧化法在印染廢水處理中的運營(yíng)與管理

摘要：本文介紹了氣�。�水解酸化-接觸氧化工藝在印染廢水處理中的應用與運行管理。運行結果表明，當進(jìn)水BOD5為200～300mg/l，CODcr為800～1200 mg/l，處理后出水達到國家《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》(GB4287-92)中規定的二級排放標準。該工藝具有適應性強、處理效果穩定、有機物及色度去除率高等特點(diǎn)，因此在印染廢水處理中具有良好的前景。

關(guān)鍵詞：紡織印染廢水；BOT方式；接觸氧化

在工業(yè)各行業(yè)中，紡織印染業(yè)的COD排放量位居第四位。在我國工業(yè)行業(yè)的四大重點(diǎn)COD排放行業(yè)中，從1998～2003年，造紙、食品行業(yè)的COD排放比重逐年下降，而紡織印染和化工行業(yè)的COD排放比重逐年上升，其中紡織印染業(yè)的比重從4.7%上升到2003年的5.6%，五年間上升了0.9%。據統計，2003年紡織行業(yè)廢水排放總量為14.13億噸，其中印染廢水約為11.3億噸（占紡織印染業(yè)廢水的80%），由于染整過(guò)程中產(chǎn)生的廢水量很大，一般可達印染企業(yè)用水量的70%～90%。目前我國平均每染100米布產(chǎn)生廢水4～5噸。而且隨著(zhù)我國紡織出口產(chǎn)量的增長(cháng)勢必帶來(lái)廢水量的增加。

印染廢水由染整工序中排出的助劑、染料、漿料等組成，毒性不大。造成印染廢水色度的是排放出的染料，印染加工過(guò)程中約有10%～20%的染料隨廢水排出，廢水中的染料能吸收光線(xiàn)，降低水體透明度，對水生生物和微生物造成影響，不利于水體自?xún)�，同時(shí)造成視覺(jué)上的污染，嚴重的會(huì )影響人體健康。而且隨著(zhù)花色品種的增加，染整工藝不斷更新，其中某些工藝導致了污染的加重。如近年來(lái)風(fēng)行的堿減量工藝，由于纖維中大量的對苯二甲酸被溶出，導致COD含量大幅增加，其廢水中COD可達20000～80000mg/L；同樣原理，海島絲工藝的廢水中COD高達20000～100000 mg/L。這些新工藝的采用為印染廢水的處理增加了難度。有些企業(yè)環(huán)保設施質(zhì)量差，更輕視運營(yíng)管理。由于企業(yè)不愿對治污設施合理投入，使得一些污水處理設施在設計、施工等方面質(zhì)量低劣，工藝流程短，設備性能差。廢水處理是一項技術(shù)含量高的系統工程，從設計、施工、設備選型、調試到生產(chǎn)運營(yíng)各個(gè)環(huán)節均需專(zhuān)業(yè)知識和嚴格規范，并且要在生產(chǎn)過(guò)程中根據水質(zhì)的變化情況隨時(shí)進(jìn)行調整，需專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員執業(yè)。但由于企業(yè)對此不重視，所以在技術(shù)人員的配備上基本空缺，更缺乏應有的培訓和管理。因此，印染廢水處理行業(yè)亟需正規專(zhuān)業(yè)的環(huán)保公司，以科學(xué)發(fā)展觀(guān)為指導，全面推行印染行業(yè)的運營(yíng)管理技術(shù)，提高我國印染水處理的總體水平。

山東德利環(huán)保工程有限公司（原煙臺德利環(huán)保工程有限公司），在環(huán)境污染治理及市政及設備安裝領(lǐng)域已有近20年歷史。公司在多年的工程設計和實(shí)際運行中，根據印染廢水的特點(diǎn)——污染物濃度高、色度高、PH值變化范圍大等特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出適合此類(lèi)廢水處理、具有自身特點(diǎn)的好氧處理工藝——生物接觸氧化法。于2001年率先以BOT (Build – Operate - Transfer)方式承建了煙臺某紡織印染廢水處理工程，日處理水量2500 m3。

1  工程概況

1.1   水質(zhì)水量

依據煙臺某紡織印染公司提供的數據及當地環(huán)保部門(mén)的要求，處理后出水達到國家《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》(GB4287-92)中規定的二級排放標準。其進(jìn)出水水質(zhì)指標見(jiàn)表1。

1.2  處理工藝

由于紡織印染行業(yè)廢水水質(zhì)水量變化大，因而系統具有較高的抗沖擊能力。該廢  水處理工程采用物化處理與生化處理相結合的工藝。工藝流程如圖1所示。

1.3  工藝說(shuō)明

生產(chǎn)廢水經(jīng)過(guò)粗、細兩道格柵，截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、塑料制品等，以便減輕后續處理構筑物的處理負荷，再進(jìn)入沉砂池中，去除比重較大的無(wú)機顆粒，如泥砂等雜質(zhì)。進(jìn)入中和反應池，在此加入酸調節廢水的pH值至中性。進(jìn)入調節預曝池，在此調節水量、均化水質(zhì)，池底設穿孔管通入空氣進(jìn)行攪拌，使廢水充分混合，避免懸浮物沉淀，還可起到預曝氣的作用。出水進(jìn)入氣浮池，在此加入絮凝劑、助凝劑，去除大部分懸浮物及色度，氣浮浮渣排入污泥濃縮池。出水進(jìn)入水解酸化池，廢水在此利用厭氧產(chǎn)酸菌的作用，將大分子和不易降解的有機物降解為易于降解的小分子有機物，提高廢水的可生化性和溶解性，提高了廢水中溶解性的BOD與COD的比值，以利于后續好氧生物處理。出水進(jìn)入生物接觸氧化池。生物接觸氧化池采用多段法處理工藝，在池內充填組合式生物填料，通入空氣進(jìn)行曝氣，向微生物提供所需的氧，并起到攪拌與混合的作用，已經(jīng)充氧的污水浸沒(méi)全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料，在填料上布滿(mǎn)生物膜，污水與生物膜充分接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化。其基本構造如圖2。出水進(jìn)入沉淀池，廢水在此進(jìn)行泥水分離，從填料上脫落的生物膜，在這里形成污泥排出系統，澄清水達標排放。

氣浮池產(chǎn)生的浮渣、水解酸化池產(chǎn)生的污泥、沉淀池產(chǎn)生的污泥排入污泥濃縮池，污泥在此濃縮，以減小污泥體積，便于后續處理，降低投資運行成本。濃縮后的污泥由泵送入污泥脫水機脫水干化，干泥外運；濃縮池上清液返回調節池重新處理。

1.4  技術(shù)經(jīng)濟分析

該工程運行成本含電費、人工費、藥劑費、自來(lái)水費，合計1.481元/噸廢水。

該工程主要技術(shù)經(jīng)濟指標見(jiàn)表2。

1.5  主要設備

整個(gè)處理系統主要包括格柵沉砂池、調節預曝池、過(guò)濾水池、反沖洗水池、兼氧池、好氧池、二沉池、污泥濃縮池、污泥回流池等，與之配套的設備依次有粗細格柵、潛污泵、氣浮機、溶氣罐、空壓機、加藥系統、鼓風(fēng)機、微孔曝氣器、刮泥機、過(guò)濾泵、活性炭過(guò)濾器、石英砂過(guò)濾罐、反沖洗泵、污泥脫水機、濾布沖洗水泵、污泥泵等。

2  運營(yíng)管理

運行管理按三班運行，設置操作人員6人，含化驗員1人，站長(cháng)1人，整個(gè)系統可實(shí)現全自動(dòng)和手動(dòng)運行，達到室內操作和現場(chǎng)操作相結合。

在五年的運行管理中，廢水處理系統運行結果良好，各項指標均達到或優(yōu)于國家《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》(GB4287-92)中規定的二級排放標準，去除率均達到80%以上。污水處理設施正常運行1800多天，累計處理廢水363萬(wàn)噸，設施正常運轉率達98%以上，廢水排放達標率達95%以上，每年可減少向環(huán)境排放CODcr達930多噸，減輕了對環(huán)境的污染，保護了環(huán)境，取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益、社會(huì )效益和環(huán)境效益。

廢水處理站具體運行數據如表3：

總結五年的運行經(jīng)驗，要運營(yíng)管理好一個(gè)污水處理工程,必須要有一個(gè)專(zhuān)業(yè)化的運營(yíng)管理隊伍，要有一個(gè)具備高度責任心的調試隊伍，要有一個(gè)堅強的技術(shù)服務(wù)隊伍，還要有政府與排污企業(yè)的積極配合。具體有以下幾點(diǎn)：

（1）積極與政府和企業(yè)搞好溝通，引導企業(yè)全面推行清潔生產(chǎn)

推行清潔生產(chǎn)是從源頭上治理污染的根本舉措。由于紡織印染行業(yè)廢水堿度高，減少其使用原料的浪費是降低pH值的有利措施。由此建議排污企業(yè)制定具體措施并落實(shí)到具體班組，堵塞跑、冒、滴、漏現象，使廢水中pH值由12～13降為9～10，使企業(yè)節省了資金，減輕了污染負荷。同時(shí)由于廢水pH值較高，每天需用HCl中和pH值，在當地環(huán)保部門(mén)的支持下，與酸洗場(chǎng)形成聯(lián)合，將其20%的廢酸運至污水站，即節省酸的用量，又減少了污染，降低了污水站的運行費用。

（2）建立一支高效、專(zhuān)業(yè)化的運營(yíng)管理隊伍

在2004年12月份，隨著(zhù)環(huán)境溫度的變低，好氧池中出現一種蜘蛛狀蟲(chóng)，它大面積破壞生物膜致使生物膜嚴重脫落，COD不能充分降解，出水水質(zhì)變差，該蟲(chóng)繁殖迅速，破壞力驚人，通過(guò)認真調查、精心研討，發(fā)現其生存條件為：溫度＜15℃，DO值高于4～5 mg/L，CODcr值介于200～300 mg/L之間時(shí)，4～10天即可大面積繁殖。當DO值介于1～2 mg/L時(shí)，蜘蛛狀蟲(chóng)繁殖受到抑制。針對此情況，提高進(jìn)水溫度，使之控制在35℃左右，進(jìn)入污水站中大約25℃左右，鼓風(fēng)機原來(lái)2臺運行，現在調整為1臺運行，好氧池中加入面粉、復合肥等，提高其養分。經(jīng)過(guò)兩周培養，生物膜得到恢復，蜘蛛狀蟲(chóng)也逐漸消失。

（3）組建一支技術(shù)力量雄厚、專(zhuān)業(yè)水平精良的技術(shù)服務(wù)隊伍

技術(shù)是企業(yè)持續發(fā)展的動(dòng)力支持。沒(méi)有一支技術(shù)過(guò)硬的服務(wù)隊伍，勢必會(huì )阻礙企業(yè)的發(fā)展，使企業(yè)難以立足。因此應注重選用具有刻苦鉆研、勇于創(chuàng )新的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員到技術(shù)服務(wù)隊伍中去，注重提高技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，開(kāi)擴視野，拓展知識面，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

（4）組建一支專(zhuān)業(yè)水平高、責任心強的調試隊伍

調試人員的調試技能的高低、責任心的強弱直接影響著(zhù)污水站的運行管理。因此應注重選用具有專(zhuān)業(yè)知識和技能的人員到污水站，同時(shí)逐步培養和提高其專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，加強其工作責任心，使污水站的運行水平持續提高。

（5）建立設備齊全、檢測手段完善的檢測系統

建立日常運行檢測記錄，控制好運行參數，按時(shí)監測各項指標，及時(shí)調整運行數據是保證污水處理系統正常運行、達標排放的根本措施。

化驗室水質(zhì)分析是污水站正常運營(yíng)管理的前提。污水站應設立專(zhuān)門(mén)的化驗室，對指導廢水處理站的正常運行和控制水質(zhì)處理達標起重要作用。在調試過(guò)程中，調試人員要經(jīng)常觀(guān)察生物相，分析系統運行情況，及時(shí)總結經(jīng)驗；同時(shí)還要經(jīng)常測定pH值、溶解氧、溫度值，尋找微生物最適宜的生存條件，控制運行參數，這些沒(méi)有完善的檢測系統是無(wú)法做到的。

（6）建立完善的設備日常運行、維護、保養制度

首先在設備選型上就注重選用質(zhì)量可靠、運行穩定的設備，其次注重日常維護、保養，建立設備日常運行記錄。運營(yíng)人員每天都仔細聽(tīng)、看、察各設備的運行狀況，按時(shí)紀錄，有問(wèn)題及時(shí)發(fā)現，及時(shí)維護，從源頭上減少了設備產(chǎn)生大故障的可能性，降低了維修費用。

3  結論和建議

在五年的運行管理中，通過(guò)不斷總結經(jīng)驗，逐漸提高運營(yíng)管理水平，提高專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，提高對外服務(wù)水平，使污水站的運營(yíng)管理走上了新臺階。通過(guò)采用氣浮+水解酸化+接觸氧化處理工藝處理印染廢水，可以提高污水的可生化性和溶解性，運行效果穩定，在水質(zhì)水量變化較大時(shí)，具有較好的耐沖擊性。

采用BOT方式運行管理污水處理廠(chǎng)，可以吸收社會(huì )資金投入到環(huán)保行業(yè)中來(lái)，減輕政府負擔。污水處理廠(chǎng)內部的運行管理具有健全的管理措施，有利于節約資金，降低運行成本，提高效率，有利于污水處理廠(chǎng)的正常運行。采用本技術(shù)，日節約自來(lái)水80t，年節約水費可達4.8萬(wàn)元，經(jīng)過(guò)處理后水質(zhì)達標排放，每年減少污水排放900000t，年削減CODcr近930t，減輕了環(huán)境污染，保護環(huán)境。2004年10月，果汁生產(chǎn)廢水和印染廢水處理兩項工程被評為“2004年國家重點(diǎn)環(huán)境保護實(shí)用技術(shù)示范工程”。

“十一五”發(fā)展規劃把資源和生態(tài)環(huán)境放在更加突出的位置，該項運行管理技術(shù)具有投資少、便于操作、便于維修，動(dòng)力和運行費用低、易于管理等特點(diǎn)，在節省水費的同時(shí)，還減少了治理污染的投資。非常適合我國國情，通過(guò)推廣應用該管理運行技術(shù)，對建設“資源節約型、環(huán)境友好型社會(huì )”及全面推行清潔生產(chǎn)具有非常重要的意義，可實(shí)現經(jīng)濟和社會(huì )的可持續發(fā)展，推動(dòng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展及技術(shù)進(jìn)步。

參考文獻
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