接觸氧化工藝處理印染廢水
 
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隨著印染工業的發展, 大量化纖產品出現,新的化學漿料、染化料和整理劑等的應用,使印染廢水的成分發生了變化,處理難度加大,單純的好氧生物處理方法的出水COD、色度難以達標,生物法與化學法組合的水解酸化–接觸氧化–混凝工藝可解決這個問題。
工藝流程 
    某印染廠采用水解酸化- 接觸氧化- 混凝工藝處理廢水,其工藝流程如圖1 所示。

圖1 水解酸化- 接觸氧化- 混凝工藝流程圖
    印染廢水通過格柵去除較大的懸浮物和漂浮物后進入調節池, 在此進行水量的調節和水質的均衡,然后用泵提升至水解酸化池,該池僅控制在酸性發酵階段, 以提高廢水的可生化性。水解酸化出水自流入接觸氧化池, 在接觸氧化池內經微生物作用去除絕大部分的有機物和色度后入沉淀池,沉淀池的污泥全部回流到水解酸化池。為了得到更好的水質, 二級生化出水再經混凝沉淀和脫色氧化池,使出水穩定,達標排放。
處理效果（見表1）
表1 廢水處理效果
項目
 水量（m3/L）
 CODcr(mg/L)
 BOD5(mg/L)
 SS(mg/L)
 色度(倍)
 
進水
 840
 400～800
 100～300
 150～500
 125～300
 
出水
 840
 70～96
 15～20
 20～60
 20～30
 
去除率（%）
 
 88
 93.3
 88
 90
 
一級排放標準
 
 100
 25
 70
 40
 

    各項目的測定均采用國家標準方法。CODcr采用GB11914 - 89《水質- 化學需氧量的測定-重鉻酸鹽法》, BOD5采用GB7488 - 87《水質- 五日生化需氧量(BOD5) 的測定- 稀釋與接種法》,SS采用GB 11901 - 89《水質- 懸浮物的測定-重量法》,色度采用GB11913 - 89《水質- 色度的測定》中稀釋倍數法。
有機物的去除
     生物好氧處理是去除廢水中有機物最經濟最有效的方法。好氧處理要求廢水的可生化性好,其BOD5/COD > 0. 3 ,其有機物易被降解。現在由于纖維織物不僅有天然纖維, 而且還有大量的人造纖維,造成所用染料種類增多,其中一些難以生物降解。某印染廠廢水設計水解酸化水力停留時間為10 h , 池內放置彈性立體填料, 池內控制溶解氧DO 為0 ～0. 5mg/L。一般氣水比( 5 ～7 ) : 1。池體尺寸為10 ×7. 8 ×5. 0m。水解酸化效果如表2 所示。表中結果表明,廢水經水解酸化后, 其可生化性大為改善, 且COD 有所下降。
    接觸氧化池為印染廢水處理的主體工藝, 設計水力停留時間6 h 左右,氣水比( 10 ～15 ) : 1 ,溶解氧DO 為2 ～4mg /L ,池內放置彈性立體填補和半軟性組合填料, 其底部采用微孔曝氣。池體尺寸為11 ×5. 0 ×5. 0m。接觸氧化池處理效果如表3 所示。此時, 廢水中絕大部分有機物部分得到了去除,但仍有一定的色度和難降解的有機物，所以在生物接觸氧化出水經沉淀固液分離后再次混凝沉淀。 色度的去除
生物處理對染廢水色度去除一般只有50% ～60%；而物理化學方法中的混凝沉淀脫色可達50%～90%，一般對直接染料、還原染料、硫化染料、分散染料和膠體物質均有較好的去除效果,色度去除率可達80%～90%，COD去除率可達50%～80%，但對酸性染料、活性染料、金屬絡合染料及陽離子染料等，其脫色效果不佳，一般只有50%～60%。目前一般用聚合氯化鋁( PAC )作混凝劑，它對各種染料都有一定的脫色效果，當其投加量為0. 05%時,對5類染料的脫色效果如表4 所示。PAC對廢水中呈懸浮狀態的涂料、還原染料的脫色效率較好,對硫化染料、納夫妥染料次之, 對水溶性活性染料脫色效果較差。另外增加PAC 投加量,可以提高脫色效果。例如, 對含硫化染料和納夫妥染料的印染廢水,當PAC投加量增加到0. 08%與0. 1%時, 其脫色效率將相應提高到81%和90% ,但處理費用也相應增加。另外將PAM (聚丙烯酰胺) 與PAC 協同作用, 將大大降低PAC 的投加量 。
表2  水解酸化處理效果                         表3  接觸氧化池處理效果
項目
 進水
 出水
 
COD(mg/L)
 636.16
 454.4
 
BOD5 (mg/L)
 149.88
 181.26
 
BOD5 /COD
 0.24
 0.40
 
項目
 進水
 出水
 
COD(mg/L)
 454. 4
 113. 6
 
BOD(mg/L)
 181. 26
 32. 6
 
色度(倍)
 180
 72
 
 

色度的去除
    生物處理對染廢水色度去除一般只有50% ～60%；而物理化學方法中的混凝沉淀脫色可達50%～90%，一般對直接染料、還原染料、硫化染料、分散染料和膠體物質均有較好的去除效果,色度去除率可達80%～90%，COD去除率可達50%～80%，但對酸性染料、活性染料、金屬絡合染料及陽離子染料等，其脫色效果不佳，一般只有50%～60%。目前一般用聚合氯化鋁( PAC )作混凝劑，它對各種染料都有一定的脫色效果，當其投加量為0. 05%時,對5類染料的脫色效果如表4 所示。PAC對廢水中呈懸浮狀態的涂料、還原染料的脫色效率較好,對硫化染料、納夫妥染料次之, 對水溶性活性染料脫色效果較差。另外增加PAC 投加量,可以提高脫色效果。例如, 對含硫化染料和納夫妥染料的印染廢水,當PAC投加量增加到0. 08%與0. 1%時, 其脫色效率將相應提高到81%和90% ,但處理費用也相應增加。另外將PAM (聚丙烯酰胺) 與PAC 協同作用, 將大大降低PAC 的投加量 。
表4 聚合氯化鋁對各類染料的脫色效果

  印染廢水種類
 涂料
 CODcr(mg/L)
 BOD5 (mg/L)
 SS(mg/L)
 色度(倍)
 
廢水色度
 256～512
 64～128
 256～512
 64～128
 256～512
 
PAC投加量（%）
 0.05
 0.05
 0.05
 0.05
 0.05
 
平均脫色率（%）
 98.6
 75
 62.5
 62.5
 50
 

    印染廢水經混凝沉淀處理后, 出水若仍有較深的色澤, 必須進一步脫色，可采用氧化劑來處理。
工藝特色
    印染廢水經水解酸化處理，廢水中的難降解的大分子有機物，分解成簡單的小分子有機物，如有機酸、醇類, 使廢水的BOD /COD 提高，改善了廢水的可生化性，從而減少了后續好氧處理的池容,節省能耗。接觸氧化池出水沉淀后污泥全部回流到水解酸化池, 在池內進入增溶和縮水體積反應,使剩余污泥大幅減少,剩余污泥經濃縮后可易于直接脫水。由于廢水的可生化性提高, 生物接觸氧化有機物去除率相應提高, 水溶性的COD得到有效地去除, 沉淀池出水的COD、BOD 濃度已較低,混凝劑投加量大大減少, 運行費用降低。脫色氧化池作為色度去除的保障工藝, 若色度不達標時可投入使用,一般情況下可超越排放。
    水解酸化- 接觸氧化- 混凝工藝作為傳統活性污泥工藝的替代工藝, 其處理效果明顯優于傳統工藝,有能耗低、產泥量少的特點, 且剩余污泥可直接脫水。沉淀池后設置混凝沉淀池和脫色氧化池,作為三級處理, 可獲得較好的出水水質, 部分出水可回用于生產。此組合工藝是提高印染廢水處理效果切實可行的方法。