【集萃網(wǎng)觀察】一、棉印染產(chǎn)品廢水治理
棉印染產(chǎn)品廢水的治理與其他紡織印染產(chǎn)品廢水治理相比較,治理時間較早,治理規(guī)模也較大。由于棉印染廢水整體屬于有機性廢水,而且具有城市污水、生活污水的某些特性,但其廢水的可生物降解性較差,并且印染廢水還具有某些特殊顏色。
20世紀70年代中期,印染廢水治理采用較多的技術為生物治理技術和活性污泥法,其后又陸續(xù)開發(fā)出了不同結構池型(圓形池、方形池),不同工藝形式(合建式、分建式)的多種活性污泥法處理型式。70年代末至80年代初,引進當時國外先進環(huán)保治理技術并結合我國具體情況,開發(fā)出生物膜法的生物接觸氧化法、塔式生物濾池等型式。其后,生物接觸氧化法獲得較快的發(fā)展和應用。隨著這種方法的采用,軟性填料、半軟性填料也研制成功并獲得應用。自80年代中后期這種型式很快得到推廣,并且在棉印染行業(yè)逐步取代了表面加速曝氣型式。
但是,隨著棉印染產(chǎn)品中化學纖維的數(shù)量的不斷增加,廢水的可生物降解性能逐漸變差,使原有的生物處理系統(tǒng)去除能力有所降低。為了滿足達標排放要求,隨后又采用在生物化學處理方法之后再串接化學處理的方式,來滿足達標排放的要求;瘜W處理中以化學投藥法為主,主要采用混凝沉淀和混凝氣浮的型式。實踐中采用最多的為混凝沉淀池型式,這種方法運行管理較簡單。采用生化與物化聯(lián)合治理工藝,可以充分發(fā)揮生物處理法去除大部分有機污染物的能力,而其剩余的有機污染物和色度則由化學處理法承擔,這樣可以減少藥劑投加量,使處理成本降低。實踐證明,這是適合當前我國棉印染廢水的經(jīng)濟合理的治理方式。
80年代末,由于棉混紡織物數(shù)量的增加,在棉機織產(chǎn)品印染廢水中,存在一定數(shù)量的化學漿料(聚乙烯醇等)難生物降解物質(zhì),因此單純采用好氧生物處理工藝難以將其氧化分解,不能滿足達標排放要求。
為了解決達標排放問題,紡織工業(yè)在“七五”期間又開發(fā)出厭氧-好氧的低能耗的生物治理工藝。其中的厭氧法主要是利用厭氧過程的產(chǎn)酸階段,即水解酸化階段。為了加快其處理過程應投加經(jīng)過培養(yǎng)的菌種,使難以降解的大分子量有機污染物質(zhì)變成較易降解的小分子量有機污染物。對染料和表面活性劑都有較為明顯的破壞和降解作用,為后面的好氧生物處理提供較為有利條件,使廢水處理系統(tǒng)得以正常進行,減少后面化學處理單元的負擔。在此期間為了提高生物處理單元的去除率,也實驗研究了投加優(yōu)勢菌種,提高去除率的問題。但是,由于棉印染廢水量相對較大,長期運行菌種優(yōu)勢難以保證,所以,正常運行中很少采用投加優(yōu)勢菌種的辦法。
實踐證明,對印染廢水采用以生物處理為主,物理處理與化學處理相結合的綜合治理路線是當前穩(wěn)定達標排放的治理路線。
(一)棉機織產(chǎn)品印染廢水治理
1.廢水治理流程:在各類印染廢水中,棉印染廢水治理流程較為復雜。一是棉花纖維本身所含雜質(zhì),二是混紡產(chǎn)品中有較大量的化學纖維,也使廢水水質(zhì)發(fā)生變化,可生物降解性能變差,增加了其處理難度,其典型治理流程如圖5-1所示。
生物接觸氧化池
活性污泥池 混凝沉淀池
混凝氣浮池
化學氧化池 排放
印染廢水→格柵→調(diào)節(jié)池→厭氧水解池→ → 沉淀池 —→大 —→ 污泥濃縮池→污泥脫水→處置→ 排放
2.主要工藝參數(shù):
① 格柵:流程中格柵一般設置兩道,通常一道為固定式柵條式格柵,一道為自動回轉(zhuǎn)式格柵。
② 調(diào)節(jié)池:調(diào)節(jié)池一般均設有預曝氣,氣水比為3~5:1,預曝氣一方面為防止沉淀進行攪拌,另外兼有去除部分有機污染物作用。調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)時間一般為T=6~8h,其COD去除率平均為8%左右。
③ 厭氧水解酸化池:根據(jù)廢水中污染物狀況,停留時間T=4~10h,COD去除率一般為15%~30%,色度去除率可達40%~ 70%。對泡沫的消除也有明顯的效果。
④ 生物接觸氧化池:生物接觸氧化法實質(zhì)上是生物膜法與活性污泥法的混合型式。國外又稱為浸沒式生物濾池法。由于在池中放置一定數(shù)量的、而且具有一定孔隙率和比表面積的填料,為微生物的生長提供了棲息場所,具有明顯的生物膜法特點。同時它又采用了活性污泥法的曝氣方式,并在池體中和填料間也具有一定數(shù)量的活性污泥,因此它又具有活性污泥特點。由于它采用鼓風曝氣型式,不受池體表面產(chǎn)生的泡沫影響,不產(chǎn)生污泥膨脹,有機負荷高,占地少,流程中生物接觸氧化法、活性污泥法均采用鼓風曝氣方式。
生物接觸氧化池停留時間一般為T=5~7h,COD去除率約為 55%~60%,色度去除率約為50%,氣水比一般為(20~25)﹕1。生物接觸氧化池通常設計為二段,二段池容積可以相同,也可以第一段比第二段池容大。第一段氣水比為(25~28):1,第二段為(15~18):1。
⑤ 活性污泥池:活性污泥法中曝氣池的停留時間通常為T=9~12h,COD去除率約為60%~70%,色度去除率約為50%左右。
⑥ 沉淀池:沉淀時間通常采用T=1.5~2h。目前,沉淀池主要采用豎流沉淀池型式,對較大處理水量,多采用輻流式沉淀池型式。斜管(板)沉淀池由于排泥不暢且容易積泥,使污泥反硝化引起污泥上浮,目前在印染廢水治理中已很少采用。沉淀污泥通常采用重力或機械排泥方法排入濃縮池,然后進行機械脫水或污泥干化。在厭氧水解池運行初,為了提高池中污泥含量,也采用部分沉淀池污泥回流方法。
⑦ 混凝沉淀池和混凝氣浮池:混凝沉淀或混凝氣浮工藝,都采用化學投藥方法。投藥品種多為無機聚合鋁或無機與有機聚合物,其產(chǎn)生的污泥也排入污泥濃縮池與生物污泥一并處理。其COD去除率約為40%~55%,色度去除率約40%~60%。混凝沉淀池或混疑氣浮池中投加的藥劑采用水力混合或機械攪拌。當好氧生物處理后沉淀池出水略高于排放標準時,亦可在沉淀池前投藥,利用水力攪拌。
⑧ 化學氧化池:化學氧化法主要以去除色度和剩余有機污染物為主,其脫色效果優(yōu)于混凝沉淀或混凝氣浮工藝,其中光化學氧化法或電化學氧化法具有一定的高新技術含量,目前已在工程中獲得應用。
當廢水pH值較高時,在調(diào)節(jié)池前應考慮加酸中和措施。但是當企業(yè)設有三效蒸發(fā)絲光淡堿回收裝置并嚴格控制生產(chǎn)過程中堿用量時,印染廢水pH值為9.0~9.5左右,一般可不需考慮中和裝置。
在流程中,根據(jù)各地排放標準要求不同和處理后水質(zhì)狀況不同,又提出了不同的排放部位?稍诔恋沓睾笈欧,也可在混凝沉淀池后排放。
(二)棉針織產(chǎn)品印染廢水治理:
1.廢水治理流程:棉針織印染廢水中,由于纖維織造時經(jīng)紗不需上漿工藝,其廢水中不含漿料成分,因此廢水中有機污染物含量低于棉機織印染廢水,其治理流程相對較短,有關設計參數(shù)也較低。治理典型工藝流程如圖5—2所示。
活性污泥池
生物接觸氧化池 混凝沉淀池
混凝氣浮池 廢水→格柵→調(diào)節(jié)池→ →沉淀池— →排放
排放 2. 主要工藝參數(shù):
① 格柵:流程中格柵要求與棉機織廢水處理相同。
② 調(diào)節(jié)池:流程中調(diào)節(jié)停留時間T=6~8h,COD去除率平均約8%。通常也采用曝氣形式進行攪拌,防止其沉淀及保證其去除率。
③ 生物接觸氧化池:停留時間T=4~6h,COD去除率55%~ 60%,色度去除率50%,氣水比15~20:1。其中的生物接觸氧化池可采用一段法或二段法。
④ 活性污泥池:停留時間T=8~10h,COD去除率60%~70%,色度去除率50%。
⑤ 沉淀池:沉淀時間通常為T=1.5~2h。
末端的混凝沉淀池或混凝氣浮池,其COD去除率為30%~ 55%,色度去除率40%~60%。
根據(jù)廢水水質(zhì)情況可適當調(diào)整上述有關參數(shù),亦可選用棉機織產(chǎn)品廢水治理典型流程,但有關參數(shù)需作相應調(diào)整。
近些年來間歇式活性污泥法、SBR法及其變形的CASS法、 DAT-IAT法等在印染廢水治理中也有應用。由于其運行中有兼氧條件,可以不需設厭氧水解酸化池。因為應用該方法企業(yè)較少,有關參數(shù)還需不斷分析總結。 來源: 印染在線