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各种印染废水处理工艺比较

时间:2009-03-28 15:25来源: 作者:
关键词:印染废水
从我国染料行业废水治理技术的现状来看,经过多年努力,已有一系列处理效果好的工艺应用到实际工程中(如表1)。现把近几年来较成熟、处理效果相对较理想的处理工艺作一些介绍。
  

我国日排放印染废水量为(300~400)×104t,是各行业中的排污大户之一。印染废水主要由退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水和印花废水组成,具有以下特征:水量大、有机污染物含量高、碱度和pH值变化大、水质变化大;可生化性能差,废水m(BOD)/m(COD)值一般在20%左右;色度高,有时可达4 000倍以上;印染行业中,PVA浆料和新型助剂的使用,使难生化降解的有机物在废水中的含量大大增加。

1 印染废水处理工艺方案

  从我国染料行业废水治理技术的现状来看,经过多年努力,已有一系列处理效果好的工艺应用到实际工程中(如表1)。现把近几年来较成熟、处理效果相对较理想的处理工艺作一些介绍。

表1  各工艺运行情况

组合工艺 处理费用/
(元·m-3)
处理水量
/(m3·d-1)
工程总投资/
万元
占地面积

m2
工程单位造价/
(元·m-2)
单位总处理费用/
(元·m-2)
水解酸化—UASB—SBR[1] 0.6-0.8 2000 240 1500-2500 1200 1.9
水解酸化—生物接触氧化[2] 0.45 4800        
活性污泥—接触氧化[3] 0.79 700-1000        
椎流式曝气增氧活性污泥[4] 0.95 1200     1100 2.05
涡凹气浮(CAF)-A/O工艺[5] 1.93 500   715 1517.6 3.43
缺氧-好氧-压滤-
富氧生物炭处理[6]
0.7 2200        
改良厌氧—生物接触氧化[7] 1.85 400        
水膜除尘-水解酸化-接触氧化[8] 1.35 1000        
混凝—生物膜曝气—氧化塘[9]   4000        
微电解-炉渣吸[10] 0.41 148 30   2143 2.51
新型内电解铁屑过滤塔-生物接触氧化池[11] 0.45 150 200 749 556 1
混凝—水解酸化—接触氧化[12] 0.8 3840        
接触氧化—电解[13] 1.45 400        
二级生物接触氧化-砂滤-活性生物炭[14]   4000-5000        
水解—混凝—复合生物池[15] 1.10 4000 460 2500 1150 2.2
水解-接触氧化-气浮[16] 1.56 4000 380 2400 950 2.51
水解—接触氧化—活性炭[17] 2.25 1200 180 1000 1500 3.75

1.1 水解酸化-UASB-SBR
  该工艺流程如图1,已在绵阳和成都2家印染厂应用成功,在运行过程中,用高浓度、高碱度的煮炼和丝光废水取代清水加碱的脱硫除尘用水,达到以废治废的效果;采用调节池和酸化池共建,既保证了调节池容量的足够大,解决了印染废水多变化的难题,又节约占地和投资;由SBR排出的剩余污泥不是直接排放,而是返回了调节酸化池,在进入UASB反应池以厌氧消化后再排放,这种污泥回流处理方式可使污泥基本实现稳定,易脱水,不发臭,可直接用作肥料,处理效果见表2。

表2  水解酸化—UASB—SBR工艺处理效果

指标 ρ(COD)/(mg·L-1) ρ(BOD)/(mg·L-1) ρ(SS)/(mg·L-1) 色度/倍
进水 2500-4500 600-1000 400-600 100-600
出水 80-150 30-40 20-70 50-60

1.2 水解—混凝—复合生物池
  海城市中新印染厂采用该工艺处理印染废水是成功的,水解、混凝处理可以降低废水的pH值,提高废水的可生化性,有利于后续的生物处理;混凝气浮脱色使色度去除率达76.6%;复合生物池生物量大,运行稳定,抗冲击负荷强,对于可生化性较差的废水有较好的去除效果:COD去除率90.5%,BOD去除率96.6%,工艺流程见图2。

1.3 涡凹气浮(CAF)—A/O
  宁波某纺织有限公司采用的CAF系统是美国HydroCal环保公司专门为去除污水中的油脂与胶状物和固体悬浮物而设计的系统,其原理是通过独特的涡旋曝气机将微泡注入废水中,工艺流程见图3。实际使用证明:该系统非常适合于洗毛染色废水的处理,其处理效果:COD:70%;BOD:46%;SS:90%以上。

1.4 新型内电解铁屑过滤塔—生物接触氧化池
  
长沙毛巾集团公司采用内电解铁屑过滤塔作为印染废水的预处理单元,铁屑过滤塔的填料有铁屑与辅料按1.5:1的比例组成,辅料的加入可以防止铁屑板结和塔内沟流并提高脱色效果。其工艺流程如图4,处理结果见表3。

表3  新型内电解铁屑过滤塔—生物接触氧化池处理效果

指标 ρ(COD)/(mg·L-1) ρ(BOD)/(mg·L-1) 色度/倍
进水 545.2-395 127-34.4 256-32
出水 274.8-94 86.3-26.4 4

1.5 推流式曝气增氧活性污泥
  
浙江某集团公司采用的该工艺将水解酸化池前置于系统中,能将不易降解的染料、印染助剂等大分子有机物分解成小分子有机物,提高了废水的可生化性,为后续的好氧处理起铺垫作用;在活性污泥前设置了生物选择器,二沉池的回流污泥在此充分接触,提高了基质的浓度,菌胶团细菌在生物选择器中吸附了大部分的溶解底物,在后续的活性污泥池中利用这部分底物继续生长,而丝状细菌在高基质浓度下生长缓慢,进入活性污泥池后可以防止污泥膨胀的产生,而且其COD和色度的去除率达到90%以上,BOD的去除率可达99%。工艺流程见图5。

1.6 接触氧化—电解
  石家庄某纺织经编厂采用的电解池既工艺简单,又运行管理方便,克服了混凝气浮或沉淀工艺的复杂,其中电解池是集氧化还原、混凝、气浮于一体的多功能处理装置。在电解池的作用下,一方面污泥物在阳极失去电子或在阴极得到电子发生氧化或还原反应;另一方面废水中的物质如Cl-,被电解成ClO-,氧化废水中的污染物,即所谓的间接氧化;而铁阳极发生溶蚀,产生的铁阳离子对废水中的胶体物质、细小悬浮物、大分子有机物等就有絮凝的作用。
  该工艺流程见图6,处理效果见表4。

表4  接触氧化—电解工艺处理效果

指标 ρ(COD)/(mg·L-1) ρ(BOD)/(mg·L-1) ρ(SS)/(mg·L-1) 色度/倍
进水 800 300 200 500
出水 160.5 48.9 200 12

2 经济评价

  单位总处理费用:单位水量处理费用+工程单位面积造价×0.001
  其中单位水量处理费用包括电费、药剂费、管理费、设备折旧费等。
  各种工艺处理费用比较见表1。
  由表1可知:在处理水量相似的情况下,新型内电解铁屑过滤塔—生物接触氧化池工艺和水解酸化—UASB—SBR工艺的处理费用较低,说明传统工艺如水解酸化、接触氧化等具有处理效果好,处理费用低的优点。而相对于其它工艺主要由于在处理工艺中加入了一些如涡凹气浮、电解、活性炭等措施,使得处理费用增加,但是处理后水质有较大的改善,有利于环境的保护。

3 结语

  随着排放标准的日益严格,各国学者在印染废水的处理技术方面进行了深入的探索,相信随着科学技术的不断进步,印染废水的处理工艺将逐渐完善,投资省、运行费用低、操作简单的处理技术将给印染废水的治理带来新的希望。