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半岛平台官网染色废水处理工程及工艺pdf

发布日期：2024-03-30浏览次数：

　　半岛平台官网染色废水处理工程及工艺pdf染色废水处理工程及工艺分析 1 工程概况 1.1 处理规模及水质本文介绍的两项工程为青岛即墨针织有限公司和藤华染色有限 3 3 公司废水处理工程，前者规模 3000m/d ，后者规模 2400m/d 。两家公司都生产纯棉针织品，主要污染物来源可分为两大类：一类是加工过程中使用的染整药剂及各种助剂，主要包括漂白剂半岛平台、染料、表面活性剂及酸、碱等半岛平台，可生化性一般较差；另一类是在对织物纤维进行处理的过程中，从纤维上脱除下来的物质，包括含氮化合物、蜡状物质、天然色素等，其中多数是天然有机物，可生化性较好。两家公司废水中主要污染物浓度及处理要求如表 1 所示。表 1 废水水质实际去除率项目原水水质设计要求实际出水（%） PH值 8～11 6～9 7.1 ～8.3 即 BOD5 250 40 ＜20 ＞92 墨（mg/L) 公 COD(mg/L)500 180 ＜120 ＞76 司 SS(mg/L) 400 100 ＜30 ＞92 色度（倍）200 80 ＜80 ＜60 PH值 6～12 6～9 7～8 藤 BOD5 250 25 ＜10 ＞96 华（mg/L) 公 COD(mg/L)600 100 ＜40 ＞93 司 SS(mg/L) 100 70 ＜4 ＞96 色度（倍）300 40 0～32 89～100 1.2 废水处理工艺 1.2.1 即墨公司废水处理处理工艺流程如图 1。该公司在染整车间中便将浓、稀废水分别收集并引入污水处理设施。其中浓废水单独经混凝脱色半岛网址，然后与稀废水混合处理，这样有利于提高处理效率和降低处理费用，也符合清污分流的原则。 1.2.2 藤华公司废水处理处理工艺如图 2。漂白废水先进入漂白水贮池，池中进行预曝气脱氯。染色废水经集水池与漂白废水混合后提升至水力筛，革除杂物和一部分织物纤维以后进行 pH调节，然后经调节池入曝气池半岛网址。采用推流式延时曝气法。由于废水中以染料为主的部分有机物生化性较差，生物氧化过程中耗氧速度不快，所以曝气系统采用穿孔管曝气。曝气池出水经泵提升进入压力过滤罐，再入两座并联活性炭吸附塔进行脱色。饱和活性炭采用微波再生后重复使用半岛网站。生化单元排出的剩余污泥直接进行絮凝脱水。 1.3 处理效果及成本即墨和藤华公司两项工程分别经过 3 年和 2 年的实际运行，处理效果如表 1 所示，出水分别达到 GB4287-920Ⅱ级和级标准，水质长 3 期保持稳定半岛网址。含折旧费的单位处理成本分别为 1.31 、1.93 元/m 。 2 工艺分析本文通过两项较为成功的工程实例，阐明如何根据不同的处理条件和处理要求选择合适的工艺，以保证处理设施具备相应的科学性和合理性。染色废水处理的单元工艺可分为生化法和物化法两类。生化法一直占主导地位，然而近年来开发的许多新型染料由稳定的环状有机物组成，可生化性差，所以生化方法一般脱色效果较差，比不上物化法。但在水质条件允许的情况下，应尽量采用生化法加物化脱色的工艺，以保证出水水质。在国内，染色废水处理的生化法主要有表面加速曝气活性污泥法和生物接触氧化法两种半岛网站。由于资金不充裕，发达国家普遍采用的延时曝气活性污泥法在国内应用很少。鉴于染色废水的色度高、许多染料的可生化性较差，因此用物化方法进行脱色较为合适半岛平台官网。我国应用最多的是投加混凝剂的方法，泥水的分离多数用沉淀池，也有一部分采用气浮法。同样因为费用原因，我国很少采用吸附法作为脱色单元，这与吸附法脱色在发达国家的普及和流行形成鲜明的对比。吸附法尽管费用高，但运转可靠，处理效果卓著。为节约脱色费用，近年来，我国开发了多种新型脱色混凝剂，即墨工程中采用的是北京环科院研制的Ⅰ号脱色混凝剂。基于即墨和藤华两套设施的经验，对生物接触氧化和延时曝气两种生化主体工艺以及混凝沉淀和活性炭吸附两种脱色工艺进行对照比较。 2.1 生物接触氧化法和延时曝气法两种生化方法的比较见表 2。表中可见，当对出水水质要求不高 ( 例如执行 GB4287-92Ⅱ级标准 ) 时，可优先选择接触氧化法，以节省资金。当出水要求高且资金允许时，建议采用延时曝气法。 2.2 混凝沉淀法和活性炭吸附法两种物化脱色工艺的比较见表 3。其中混凝法管理方便，费用较低，但效果不及吸附法。而活性炭吸附水质优良，色度亦可降低到零，且可靠性高，但费用也比较高。当对出水色度有较高要求，尤其是要求水回用的场合，最好用吸附法。表 2 两种生化方法的工艺特点及费用比较项目接触氧化法延时曝气法出水水质良优无污泥回流系统，较简流程有污泥回流系统单没有污泥膨胀现象，易控制不好有污泥膨胀过程控制于控制上浮现象工负荷负荷高，污泥浓度高低负荷，长停留时间艺曝气池容积相对较小半岛平台官网，占地面积曝气池容积较大特但需设污泥浓缩池点污泥产量小，絮凝泥降污泥产量及污泥产量较大半岛网址，污泥需性能相对好，不需浓处置进行浓缩，然后脱水缩，可直接脱水可在二沉池前直接抽混与后续脱色追求高效脱色时可用凝剂进行脱色，简单便流程的组合吸附法易行，节省费用基建投资 500 688 3 费（元/m ）用直接处理成 0.37 0.40 3 本（元 /m ） 2.3 工艺的组合染色废水在可生化性方面因染整生产状况和条件的不同而有较大差异，只要废水的 BOD5/COD＞0.2 ，应尽量考虑用生化法作为去除有机污染物的主要手段。为了解决生化法脱色效果差的矛盾，通常在生化法后辅以物化单元进行脱色。两种生化单元和两种脱色单元有四种组合方式，工艺上各有侧重，费用上也互不相同，其比较列于表 4。即墨和藤华公司两项工程分别采用了表 4 中的两种组合半岛网站，这两种组合是四种组合中较有代表性和相对合理的，其适用的场合也有典型性。即墨的工艺在对出水水质要求不高和资金紧缺时是很有价值的，而藤华的工艺能达到对出水高标准的要求，只是费用较高。两项工程的费用对比列于表 5。表 3 两种脱色单元工艺特点比较项目混凝法活性炭吸附法工处理效果和良，对混凝剂种类依优，水质稳定，达标率艺出水水质赖性较大 100% 特基建特点土建工程量大，设备设备较多，自动化程度点较少，占地面积大高，土建工程量小，占地面积小污泥量较大，脱水过废弃物产量废弃的炭可掺人燃煤中程复杂，难以找到最及出路烧掉终出路二次污染可化学污泥处置不当活性炭再生时产生少量能性容易造成二次污染尾气操作简单，劳动强度操作管理活性炭再生操作繁琐小如水量稳定，过程控过程控制简便制简便基建投资 277 542 3 费（元/m ）用直接处理成 0.46 0.58 3 本（元 /m ）表 4 四种工艺组合的比较基建工艺运转相特点相对应用场合备注组合对费用费用可在二沉池前投加混接触凝剂，从而省去混凝氧化沉淀池，流程简单；出水执行Ⅱ 在即墨 +混易于操作管理；基建 0.63 0.85 级标准，资工程中凝沉费用低。不能得到高金紧张采用淀质量的出水；污泥量大活性炭吸附成为出水水质的控制步骤；接接触触氧化高负荷低费用氧化工艺组合不的特点不能发挥；接 +活 0.85 0.97 够合理，不触氧化出水浓度相对性炭推荐采用高，造成吸附床负荷吸附大或再生过于频繁，操作较复杂可以得到较好的出水延时水质；混凝剂投量小；出水执行Ⅱ 曝气设备简单；污泥量较级标准；有 +混 0.78 0.88 小。流程复杂；占地足够充裕的凝沉面积大；基建和动转资金淀费用较高出水执行Ⅰ 出水水质很好；污泥延时级标准；出产量很小。设备较多；曝气水要求回在藤华基建运转费用较高； +活 1.0 1.0 用；资金充工程中操作管理简单，如有性炭裕；对处理采用活性炭再生则操作较吸附的可靠性要繁琐求高表 5 藤华和即墨工程的费用对比即墨工程藤华工程即墨工程藤华工程项目项目 3 3 3 3 （3000m/d ）（2400m/d ）（3000m/d ）（2400m/d ）基建年处投资理成（万本 350 470 基元）运（万 143.5 169.5 200 230 建其转元 123.2 141.9 90 160 投中：费 /a ） 1.31 1.93 60 80 资土建用年直 1.13 1.62 1167 1950 费接处（万理成元）本设备（万费元（万 /a ）元）单位处理（万成本元）（元单位 /m3）投资单位（元直接 3 /m ）处理成本（元 /m3）值得指出的是，藤华工艺的出水可满足多种场合的回用水要求，对节约水资源有重要意义，尤其适用于缺水地区。同时，水的回用对工艺的高费用可以达到一定程度的补偿。热碱促进污泥水解的试验研究前言中温厌氧消化是一种使用最广泛的城市下水道生物污泥稳定化技术，其生物学的水解被认为是制约其消化速度的阶段。国外的研究认为是由于半刚性惰性物质细胞壁妨害了细胞内含物的溶出水解，并提出通过机械的 [1] 、加碱加酸 [ 2] 、氧化[3] 、热解 [4] 以及 [5] 等处理方式，促使细胞壁破裂，溶出生物细胞中含有的大多数有机物质，从而加速污泥的水解过程，达到缩短消化时间，改善污泥的脱水性能，减少消化池容积，提高甲烷产量的目的 [6] 。但是从一些学者的研究可以看出，污泥机械破解、超声破解的输入能量以及运行费用较高，从节约能源角度上，日本学者平冈正胜提出并且提倡通过 60℃低温热处理来增加污泥分解量 [7] ，那么从适用性的角度来看，如果存在废热以及废碱可以利用时，我们是否可以通过低温热处理和碱的联合处理来增加生物污泥中含有的有机物溶出呢？鉴于以上目的，本文主要集中研究在低温条件下（ T ≦100℃）剩余生物污泥热处理、常温碱处理以及加热碱破壁的效果。 1 实验方法 1.1 试验用料来源实验所用剩余生物活性污泥取自天津大学中水回用处理反应器。进行沉淀浓缩后，所得污泥作为实验用料。剩余污泥主要特性指标如表 1 所示。（其中 TCOD、SCOD说明见 2.4 ）项目 PH MLSS MLVSS TCOD SCOD (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) 数值 7.42 9600 5782 10230 68.8 1.2 实验装置低温热碱破壁的实验装置主要为恒温水浴锅、反应容器以及磁力搅拌器组成的系统。如图 1 所示。 1.3 污泥破解实验方法根据实验目的将四个水浴锅温度分别保持在 30℃、40℃、50℃、60℃、 80℃、100℃四个阶段，每个水浴锅中放入三个 1000ml 广口瓶，然后每个广口瓶内加入 800ml 浓缩活性污泥，并且用搅拌器连续搅拌。待广口瓶内污泥温度达到水浴温度后 8 小时测定 SCOD值。在污泥热碱处理过程中，首先进行常温条件下（ 30℃）的加碱破解效果试验，然后对 40℃、50℃、60℃、80℃、100℃温度下的热碱破解试验，在加碱试验中，操作步骤严格控制同污泥热处理相同，待广口瓶内污泥温度达到水浴温度后，用 NaOH溶液（ 2.0 mol/L ）迅速将三个广口瓶内污泥的 pH值分别调节为 9、10半岛网站、11、12。 1.4 分析项目及方法污泥破解试验中主要以污泥上清液 SCOD(溶解性化学需氧量 ) 变化来确定效果。其中 TCOD（总化学需氧量）为处理剩余污泥混合液的 COD 值， SCOD为破壁试样离心分离后过滤所得上清液的 COD值[7 ] 。COD 测定为重铬酸钾法半岛平台官网。离心机的转数 4000r/min ，作用时间为 20 分钟。 2 污泥低温热碱破壁实验效果试验首先通过污泥加热处理、常温条件下（ 30℃）加碱处理来考察温度、碱量（即不同 pH）、处理时间三个因素对细胞溶出效果的影响。所得污泥上清液 SCOD增加如图 1、2 所示。从图 1 我们可以看出随着温度的逐渐升高，污泥中 SCOD（24h 后）溶出量增加。在污泥温度超过 50℃～80℃间的溶出增加明显，污泥温度在 80℃ 左右出现峰值，约为 900mg/L 左右，而污泥温度由 80℃增至 100℃时出现 SCOD值变小的现象，实验中可以观察到热作用后的污泥混合液表层有一层油层浮膜产生。笔者认为 SCOD溶出量减缓的原因可能是微生物细胞中溶出的一部分蛋白质发生变性，发生凝固反应产生浮膜，降低了 SCOD中可溶性蛋白质含量 [8] 。图 2 是在常温（ 30℃）条件下， pH＝10、11、12 三种不同碱量处理 24h 过程中污泥的 SCOD溶出量变化。图 2 显示出加碱量 m和作用时间 t 之间的关系，在温度一定的情况下（ 30℃），不同加碱量处理的污泥 SCOD曲线溶出在时间上呈现的几乎相同规律，只是具体处理水平存在差异。当污泥初始 pH ＝12 时的 SCOD值为 1960mg/L,较 pH＝ 11 增加了 569mg/L。通过图 2，我们可以认为碱处理 8 小时比较有效半岛网站。 8 小时后的 16个小时内 SCOD值增加得很少，最大的增幅只有 100mg/L 左右。基于以上试验的研究，我们在其后进行的污泥低温热碱联合水解的实验中，主要选取了 40℃、50℃、60℃、80℃、 100℃几个温度段，污泥初始 pH值调节为 10、11、12 的污泥破壁实验。实验过程中，热碱联合处理 24 个小时后的污泥上清夜 SCOD变化如图 3 所示。通过图 3 我们可以得到在污泥水解过程中热碱联合处理的意义。当热碱联合作用后，其 SCOD增加值远远高于单纯加热和加碱作用二者之和，投加相同碱量时，在 30℃～80℃内，污泥上清液的 SCOD溶出随着污泥预处理温度的升高而出现大幅度增加， pH＝10、 pH ＝11、pH ＝12 的污泥试样在 100℃时的 SCOD值达到分别 2770mg/l 、3880mg/l 、 4258mg/l ，是污泥常温下（ 30℃）加碱分解溶出 SCOD值的 4 倍、3.5 倍、2.5 倍，而当温度高于 80℃时，同样出现污泥单纯热处理的现象，也出现 SCOD值变化减缓的现象。在温度相同的条件下，由图可以看出，随着 pH值的升高，污泥上清液 SCOD值也升高，即增加污泥中碱的投加量可以提高污泥水解程度，笔者认为加碱溶解了生物细胞体的脂类物质，降低了污泥中生物细胞壁对温度的耐受力，促使细胞生物体内含物的流出，为加速厌氧消化进程或者回流曝气池处理提供了良好的条件，可以达到污泥减量化的目的。 3 结论生物细胞内所含有有机质的溶出对于污泥的减量化和稳定化处理有着直接的影响，是一种很有应用前景的技术手段，在国外被广泛的研究。作为初步的研究，我们通过以上试验可以得知： ① 在较低的温度（ 100℃）作用下，可以获得一定污泥生物有机质的溶出半岛平台。在 80℃～ 100℃间出现溶出减少现象，原因有待进一步确定研究。 ② 污泥加碱低温破壁 24 小时后 , SCOD达到曲线％的 SCOD数值。 pH＝12 时存在溶出 SCOD值的突跃。 ③ 在温度一定的情况下 , pH ＝10、pH＝11、pH＝12 的剩余活性污泥具体处理水平存在差异。对于相同的 pH来说，温度的上升会提高 SCODD的溶出。在相同的污泥温度（ 30℃、40℃、50℃、60℃）条件下，提高碱量（ pH＝10半岛网址、pH＝11、pH＝12）也可以增加污泥中 SCOD 的溶出。并且热碱联合作用后半岛网址， SCOD增加值远远高于单纯加热和加碱作用二者之和，达到了相乘效果。