印染廢水處理UASB-A/O工藝

　　印染廢水是指印染加工過(guò)程中各工序所排放的廢水混合而成的混合廢水。主要包括：預處理階段排放的漂白、煮練、絲光廢水;染色階段排放的染色廢水;印花階段排放的皂洗廢水和印花廢水;整理階段所排放的整理廢水。印染廢水水質(zhì)隨原材料、生產(chǎn)種類(lèi)、生產(chǎn)工藝的不同而有所差異，因此印染廢水組分復雜，印染廢水是一種有機物含量高、色度深、生化性差、難降解的工業(yè)生產(chǎn)廢水，印染廢水達標排放從而降低印染生產(chǎn)廢水對環(huán)境的污染是印染行業(yè)所面臨的重要問(wèn)題之一。

　　由于印染廢水成分復雜，傳統一般采用前段物理化學(xué)方式除去色度、SS和COD的方法，如硫酸亞鐵銨/石灰水法、硫酸亞鐵/石灰和陰離子PAM法、石墨極板電氧化法、FeSO4載體法和新型脫色絮凝劑等，然后再采用生化的方式實(shí)現對印染廢水的達標處理，最為普遍的是物化方法是投加石灰、硫酸亞鐵和PAM的方式，但此方式會(huì )消耗大量的石灰和硫酸亞鐵，同時(shí)也會(huì )產(chǎn)生大量的物化污泥，據測算，每1000m3印染廢水產(chǎn)生3.2~3.6t含水率為60%~65%的板框壓濾泥餅，造成印染廠(chǎng)里污泥堆積如山，增加了運行費用和管理風(fēng)險。由于厭氧-好氧生物處理技術(shù)充分利用了厭氧和好氧生物處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，已成為國內外研究和應用的熱點(diǎn)，鑒于此，本研究采用先生化處理再物化的方式，減少加藥劑量和減少污泥的產(chǎn)生，降低廢水處理運行費用。

　　本文以某紡織廠(chǎng)印染廢水實(shí)際工程為例，介紹采用UASB反應器和A/O生化處理為主的處理工藝路線(xiàn)處理印染廢水，并采用末端物化把關(guān)，并說(shuō)明各個(gè)工藝段的設計參數和設備配置，分析各工序的運行狀況以及在調試過(guò)程中發(fā)現的問(wèn)題，為印染廢水采用先生化后物化方式的達標處理提供工程實(shí)踐參考。

　　1、工程概況

　　某紡織廠(chǎng)印染廢水處理站設計規模為3000m3/d，于2017年8月建成并投入運行。設計出水水質(zhì)達到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》中的表2的間接排放標準。

　　2、工藝設計

　　2.1 設計水質(zhì)

　　本工程廢水設計進(jìn)水、出水水質(zhì)見(jiàn)表1。

　　2.2 工藝流程

　　印染廢水處理工藝流程見(jiàn)圖1。

　　2.3 流程說(shuō)明

　　污水從車(chē)間自流首先經(jīng)格柵攔截去除廢水中較大的懸浮物、飄浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，然后自流入入調節池，調節水質(zhì)和水量，通過(guò)提升泵提升至氣浮池，氣浮為不加藥劑，主要是去除浮油和漂浮物質(zhì)。氣浮出水自流入厭氧配水池，然后泵入厭氧塔，使廢水中大分子污染物變成小分子污染物、難降解的污染物變成易降解的污染物，有機物在厭氧塔中被厭氧微生物大幅度去除，提高了廢水的B/C，厭氧出水進(jìn)入A/O生化池，減少了使用空氣量，以便降低運行費用，進(jìn)行好氧生物降解廢水中的大部分有機污染物和脫氮除磷。二沉池作用為泥水分離，澄清出水，二沉池采用輻流式，具有操作簡(jiǎn)單，運行可靠，排泥徹底。沉淀池的污泥部分回流到A/O好氧池，部分回流到厭氧塔進(jìn)一步厭氧消化，達到污泥減量化的目的。二沉池出水進(jìn)入物化反應沉淀池后，經(jīng)過(guò)加藥絮凝沉淀進(jìn)一步的降低廢水中的懸浮物和COD，從而保證出水達到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》中的表2中間接排放標準，外排出水控制指標為COD質(zhì)量濃度小于200mg/L，物化沉淀的污泥去污泥濃縮池。

　　2.4 各構筑物設計

　　2.4.1 細格柵和調節池細格柵和調節池合建，設計尺寸：18.9m×16.2m×4.5m，有效水深4m，有效容積1000m3，鋼砼結構，1座。池內設1臺機械細格柵，格柵渠寬0.8m，格柵間隙5mm，安裝角度75°，額定功率(N)1.5kW。池內設2臺自吸無(wú)堵塞排污泵(流量(Q)=180m3/h，揚程(H)=12m，功率(P)=15kW，1用1備)。電磁流量計及液位計各1套;可提升曝氣器，規格：Φ67mm×750mm×4mm，數量：120套。風(fēng)機與A/O好氧池共用風(fēng)機。

　　2.4.2 淺層氣浮池

　　設計尺寸：Φ7.0m×3.0m，鋼結構，1套。處理水量150m3/h。配有自吸無(wú)堵塞排污泵(Q=180m3/h，H=22m，P=22kW，1用1備);加藥劑設備1套;電磁流量計及液位計1臺。

　　2.4.3 UASB厭氧塔

　　設計尺寸：Φ12.0m×14.0m，鋼結構，2套，單座有效容積1500m3，停留時(shí)間(HRT)1.0d，有機負荷：0.5kg/(m3·d)，運行溫度30～35℃，內部防腐，外部保溫。單臺厭氧塔配有1套進(jìn)水配水器和布水器，8套三相分離器，2套集氣箱，2套防堵裝置，1套泥水分離包(Φ1.5m×1.5m)，1套水封(Φ1.2m×1.5m)，配有強制內回流泵(Q=80m3/h，H=15m，P=5.5kW，1用1備)。

　　2.4.4 A/O式生化池

　　設計尺寸：35.7m×21.6m×5.5m，有效水深5m，單座有效容積3000m3，有機負荷0.6kg/(m3·d)。配有空氣懸浮風(fēng)機(Q=50m3/min，H=6m，P=75kW，1用1備)，300套可提升曝氣器，規格：Φ67mm×750mm,4組，數量：300套，混合泵(Q=100m3/h，H=15m，P=7.5kW，1用1備)。

　　2.4.5 二沉池

　　設計尺寸：Φ16.0m×4.5m，表面負荷0.70m3/(m2·h);沉淀時(shí)間3~5h，鋼砼結構，1座。配有單周邊傳動(dòng)刮泥機，型號：ZBGN-16，行走速度2.6m/min，N=1.5kW。排泥泵：(Q=100m3/h，H=15m，P=7.5kW，1用1備)。

　　2.4.6 物化反應沉淀池

　　反應池設計尺寸：Φ4.0m×4.5m，HRT為30min，1套機械攪拌。物化沉淀池設計尺寸：Φ16.0m×4.5m，表面負荷0.7m3/(m2·h)，沉淀時(shí)間2.0~3.0h，鋼砼結構，1座。配有單周邊傳動(dòng)刮泥機，型號：ZBGN16，行走速度2.6m/min，N=1.5kW。排泥泵(Q=50m3/h，H=15m，P=5.5kW，1用1備)，2套加藥設備，分別投加PAC和PAM。2.3.7污泥濃縮池設計尺寸：Φ7.0m×4.5m，鋼砼結構，1座，污泥濃縮池采用豎流式，污泥濃縮池固體通量20kg/(m2·d)，進(jìn)水污泥質(zhì)量濃度ci=6000mg/L，出水污泥質(zhì)量濃度ce=1000mg/L，用于收集物化污泥、生化排泥和氣浮浮渣。污泥壓濾機為板框壓濾機，過(guò)濾面積為200m2，1套。

　　3、運行效果分析

　　3.1 調節池和氣浮池

　　污水經(jīng)過(guò)調節池調節水質(zhì)和水量后，泵入氣浮池，氣浮為不加藥劑氣浮，氣浮出水通過(guò)提升泵進(jìn)入UASB厭氧反應器。

　　3.2 UASB反應器運行效果分析

　　UASB厭氧反應器進(jìn)水、出水COD與COD去除率隨時(shí)間的變化圖見(jiàn)圖2。由圖2可以看出，UASB厭氧反應器進(jìn)水COD質(zhì)量濃度從1200mg/L到1500mg/L左右之間波動(dòng)，平均厭氧進(jìn)水的COD質(zhì)量濃度在1400mg/L左右，經(jīng)過(guò)UASB厭氧反應器中HRT為1d，厭氧出水COD質(zhì)量濃度從1500mg/L降低到750mg/L，并穩定在600~800mg/L左右，厭氧的COD去除率在50%以上。一般來(lái)說(shuō)，在UASB反應器的啟動(dòng)初期采用較小的有機負荷，當COD去除率達到較滿(mǎn)意值后，逐步提高負荷。提高有機負荷一般用逐漸加大進(jìn)水濃度的辦法，究顯示，采用間歇進(jìn)水，逐漸延長(cháng)每次進(jìn)水時(shí)間的方法可以促進(jìn)顆粒污泥的形成和實(shí)現厭氧污泥的馴化。

　　3.3 A/O系統運行效果分析

　　A/O好氧系統進(jìn)水、出水COD與COD去除率隨時(shí)間的變化見(jiàn)圖3。由圖3可以看出，好氧系統進(jìn)水質(zhì)量濃度COD從600mg/L到800mg/L之間波動(dòng)，平均進(jìn)水的COD質(zhì)量濃度在750mg/L左右，出水COD質(zhì)量濃度從750mg/L降低到200mg/L，并穩定在150~250mg/L左右，A/O好氧系統的COD去除率在70%以上。

　　3.4 物化反應沉淀池

　　二沉池出水進(jìn)入物化反應沉淀池，投加的藥劑為PAC和PAM，加藥劑量分別為0.55kg/m3和0.003kg/m3，經(jīng)過(guò)物化反應沉淀后COD質(zhì)量濃度小于150mg/L，實(shí)現達標排放，物化污泥產(chǎn)生量為每1000m3印染廢水產(chǎn)生0.8~0.9t含水率為60%~65%的板框壓濾泥餅，是常規方法污泥產(chǎn)生量的1/4，最大限度地減少了物化污泥的產(chǎn)生。

　　3.5 運行的問(wèn)題及解決方法

　　(1)廢水站運行過(guò)程中，進(jìn)水pH值不穩定，有時(shí)會(huì )下降到5.0左右，導致COD去除率下降，這有可能是因為pH值的變化引起了微生物群落的變化，導致厭氧菌處理效果不理想。解決方法是在UASB反應器前面的氣浮池前加上一個(gè)pH值調節桶，用強堿將厭氧進(jìn)水pH值升到7左右，經(jīng)過(guò)pH值調節試驗，同時(shí)對比pH值分別在5，5.5，6，6.5，7，7.5，8時(shí)COD的去除率，結果表明COD的去除率隨pH值從5升高到8時(shí)，COD去除率先升高后下降，當pH值在7時(shí)，UASB的COD去除率最大。但A/O系統的COD去除率受pH值的影響較小，一直為85%以上。

　　(2)當運行進(jìn)入冬季，室外溫度低于0℃以后，UASB反應器的進(jìn)水溫度只有25℃左右，這使得微生物的生理活動(dòng)變得極為緩慢，廢水處理效果也隨即降低。向氣浮池出水中通入蒸汽，對進(jìn)入UASB反應器的水進(jìn)行加熱，使反應器的內部溫度穩定在32~35℃時(shí)，COD的去除效率回歸正常。

　　4、總體情況

　　廢水處理站于2017年9月正式建成投入使用，經(jīng)過(guò)了3個(gè)月的調試和3個(gè)月的穩定運行，現已達到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》中的表2的間接排放標準，并通過(guò)環(huán)保局驗收。廢水處理站2017年11月至2018年3月平均進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表2。

　　5、結論與建議

　　(1)采用淺層氣浮+UASB反應器+A/O+物化為主的工藝來(lái)處理印染廢水，實(shí)現《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》中的表2的間接排放標準。

　　(2)在氣浮不加藥劑只除油的情況下，UASB反應器對COD去除率為50%以上，A/O生化池COD去除率為85%以上，二沉池加少量的藥劑后，系統出水COD質(zhì)量濃度小于150mg/L。

　　(3)采用末端物化反應，是前段物化反應產(chǎn)生污泥量的1/4，最大限度地減少了物化污泥的產(chǎn)生。

　　(4)本系統運行穩定、可靠，為印染廢水采用先生化后物化方式的達標處理提供工程實(shí)踐參考。(來(lái)源：蘇州蘇沃特環(huán)境科技有限公司，南昌航空大學(xué))