高SS值紡織印染廢水預處理技術(shù)

目前，紡織印染企業(yè)主要采用以水為媒介的濕法加工工藝，生產(chǎn)中使用了大量的清潔水，同時(shí)排放含有一定色度及不同濃度污染物的有害廢水。隨著(zhù)印染行業(yè)選用的染料和助劑的發(fā)展，紡織印染廢水的成分也越來(lái)越復雜，其污染物來(lái)源可分為兩類(lèi):原料本身的夾帶物，其造成廢水中含有SS; 加工過(guò)程中所用的漿料、油劑、染料、化工助劑等，是高濃度COD 和高色度的來(lái)源。印染廢水因其水量大、有機物含量高、色度深、堿性強、水質(zhì)變化大而成為難處理的工業(yè)廢水之一。

兼氧接觸氧化工藝作為厭氧反應工藝的一種改進(jìn)，通過(guò)在厭氧反應器中加設填料以提高系統的生物量，從而增強系統的抗沖擊負荷能力; 通過(guò)微曝氣攪拌，以提供合適的傳質(zhì)條件并促進(jìn)生物膜的更新，提供了適合兼性菌增殖的兼氧環(huán)境。目前該工藝已被用于多種工業(yè)廢水的處理，并取得顯著(zhù)效果。筆者利用兼氧接觸氧化工藝對廣州市某紡織印染廠(chǎng)的高濃度SS 廢水進(jìn)行預處理，探究該工藝的可行性，并加以改進(jìn)以應用于實(shí)際工程。

1 材料與方法

1.1 試驗裝置

廢水經(jīng)調節池后由進(jìn)水泵從底部泵入兼氧接觸氧化池，處理出水從上部集水槽排入沉淀池，經(jīng)沉淀后排出。兼氧接觸氧化池內懸掛彈性纖維組合填料，所需空氣由空壓機供給，通過(guò)穿孔管布氣。試驗系統如圖1 所示。

1.2 廢水水質(zhì)

廢水取自廣州市某紡織印染廠(chǎng)污水處理站的調節池。該廢水組分復雜，含有染料、染化助劑以及布料漂染過(guò)程中產(chǎn)生的各種污染物，且由于該污水站將廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的剩余污泥回流至調節池，導致廢水的SS 濃度較高。試驗期間原水水質(zhì)如表1 所示。

1.3 分析項目及方法

COD:重鉻酸鉀法; pH值:pH 計; BOD5:接種與培養法; DO:便攜式溶氧儀; 色度:稀釋倍數法; SS、MLSS:重量法。

2 結果與討論

2.1 裝置運行與污泥馴化

污泥取自污水處理站二沉池的回流污泥。馴化時(shí)采用連續進(jìn)水并投加易降解COD 的方式，逐漸增加進(jìn)水量而減少面粉投加量。為了促進(jìn)反應池快速掛膜，采用好氧法進(jìn)行培養，采用穿孔管連續供氧，這同時(shí)也有效地避免了填料上、下掛膜不均勻的現象。隨著(zhù)對COD 去除率的提高，進(jìn)水負荷達1 000mg /L，在HRT 約為22 h 的條件下，對COD 的去除率達45%左右，對色度的去除率為50%～60%; 同時(shí)，填料上已形成牢固緊密的生物膜，于是減小曝氣量使反應池轉入兼氧狀態(tài)運行。

2.2 HRT 對處理效果的影響

在兼氧接觸氧化池掛膜成功后，研究了HRT 對其處理效果的影響，結果如圖2 所示。

試驗過(guò)程中，每個(gè)HRT 下穩定運行一周，取所測數據的平均值進(jìn)行分析。由圖2 可見(jiàn)，隨著(zhù)HRT的增加，處理效果逐漸提高，但在達到10 h 后，對COD、色度和SS 去除率的增幅均減緩。因此，反應器的HRT 以10 h 為宜。

2.3 pH 值對處理效果的影響

在HRT 為10 h 及未對原水pH 值進(jìn)行調節的條件下連續運行20 d，進(jìn)水pH 值為9．02～11．20，出水pH 值為7．88～8．23，大大改善了后續處理的pH 值條件，有利于后續的生物處理。且在進(jìn)水pH值大于10 時(shí)對COD 的去除率仍能達到51．6%。這說(shuō)明兼氧接觸氧化工藝具有極強的抗高pH 值沖擊性能。

2.4 曝氣對處理效果的影響

研究厭氧(不曝氣) 與兼氧(低強度曝氣) 條件下對紡織印染廢水的處理效果，其中兼氧條件下的氣水比為(3～5) ∶ 1，溶解氧維持在0．3 mg /L 以下。結果如表2 所示�？梢钥闯�，兼氧條件下對COD 和SS 的去除率遠大于厭氧條件下的，對色度的去除率則接近。這說(shuō)明兼氧接觸氧化工藝的除污效果更好。且采用不曝氣的厭氧方式運行時(shí)，由于原水中含有的大量懸浮物在反應器中的沉積，會(huì )導致堵塞及短流等現象�？梢�(jiàn)，對于含有較高濃度SS的紡織印染廢水，兼氧接觸氧化工藝具有很好的適用性。

2.5 微生物性狀分析

裝置正常運行后，取反應器底部、中部、頂部混合液及填料上附著(zhù)污泥用以研究兼氧接觸氧化工藝的微生物性狀。經(jīng)測定，底部、中部、頂部的污泥濃度十分接近，分別為4 150、4 020、3 960 mg /L，說(shuō)明低強度曝氣的攪拌作用使其內部微生物的分布較均勻。

采用平板劃線(xiàn)分離法分離出污泥中的菌種后進(jìn)行革蘭氏染色鏡檢，其優(yōu)勢種群包括:①兼性厭氧菌(桿狀革蘭氏陰性菌:假單胞菌屬等)，這類(lèi)微生物能在兼氧條件下利用芳香族染料進(jìn)行生長(cháng)代謝; ②呈弧狀、球狀的厭氧菌和菌膠團屬的好氧菌�？梢�(jiàn)，兼氧接觸氧化池中保持了相當數量的各類(lèi)微生物，并能在兼氧條件下生長(cháng)代謝。這增強了裝置抗沖擊負荷的能力，為穩定、有效地處理該類(lèi)紡織印染廢水提供了保證。

3 總處理效果分析

在HRT 為10 h、氣水比為(3～5) ∶ 1、DO ＜ 0．3mg /L 以及不調節pH 值的條件下連續運行20 d，系統對污染物的去除效果如表3 所示。

兼氧接觸氧化工藝對COD、色度、SS 的平均去除率分別為54．7%、64．4%、93．7%，降低了后續處理工藝的負荷。分析原因為:①兼性菌具有pH 值適應能力強、代謝速率快等特點(diǎn)，其能夠降解廢水中的部分有機物; ②微曝氣有效防止了污泥在反應器底部的沉積，從而避免了反應器堵塞、短流等情況;③印染廢水中殘余的染料及硫化堿助劑含量較高，硫化物對微生物具有很強的抑制和毒害作用，硫化堿是強還原劑，如進(jìn)入后續好氧生物處理單元會(huì )大量消耗氧，導致池內DO 濃度急劇下降，而微曝氣可有效地將硫化物氧化或吹脫去除; ④在池中懸掛填料可以增加生物量，且采用低強度曝氣提高了傳質(zhì)效率，有效促進(jìn)了生物膜的脫落與更新，經(jīng)過(guò)馴化后，反應池內形成一個(gè)相對穩定的系統，能耐受pH值與有機負荷的沖擊，并且能穩定出水水質(zhì)。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4 結論

采用兼氧接觸氧化工藝處理含高濃度SS 的紡織印染廢水，HRT 以10 h 為宜，其對COD、色度、SS的去除率分別為54%、64%、93% 左右，出水pH 值穩定在7～8．5。這說(shuō)明采用低強度曝氣的兼氧接觸氧化工藝對處理該類(lèi)廢水具有很好的適用性，并有利于后續生物處理。

針對廣州市某紡織印染廠(chǎng)廢水，可將兼氧接觸氧化工藝作為前處理單元，取代現有的物化加藥前處理系統，不僅能節約處理成本，而且可有效減少產(chǎn)泥量。同時(shí)，可將兼氧池與調節池合建，這樣可充分利用系統中回流的二沉池剩余污泥，使調節池在很大程度上相當于高負荷曝氣池，從而延長(cháng)了好氧反應的時(shí)間，同時(shí)也降低了印染廢水采用水解酸化工藝處理時(shí)的臭氣污染問(wèn)題。