深圳深港生产力基地有限公司 广东深圳 518000
摘要:印染废水属难处理的工业废水之一，本文主要针对采用厌氧水解酸化+生物接触氧化工艺处理印染废水已不能满足现有排放标准的要求，以及在实际运行中遇到诸多问题，提出了改进建议。经处理效果表明：改造后的工艺可满足现有的排放要求，同时也解决了较多的问题，运行效果良好。
关键词:生物接触氧化；印染废水；问题；改进探究
引言
随着纺织印染工业的发展，它为当地带来经济效益的同时，对自然环境产生了严重的污染。印染废水中往往含有大量染料、表面活性剂、浆料等复杂的有机成分，具有水质水量变化大、有机物浓度高、色度大、碱性强等特点，一直是工业废水治理的重点和难点之一。当前国内外对印染废水的治理仍以传统的生化法为主，物理或化学法为辅，但由于运行多年许多处理工艺也逐渐暴露出诸多问题，处理效果不太理想，不能满足排放标准的要求。因此，对原有废水处理设施进行优化和改造是十分有必要的。本文结合实例，针对厌氧水解酸化-生物接触氧化工艺处理印染废水在实际运行中存在的问题进行了改进探究。
1 厌氧水解酸化+生物接触氧化工艺特点
厌氧水解酸化+生物接触氧化工艺是厌氧水解和好氧氧化的串联技术，厌氧水解酸化池和生物接触氧化池中均安装填料，属生物膜法处理。厌氧水解工艺前置可提高可生化性和B/C，经酸化处理后的印染废水的B/C比由0.15～0.3提高到0.3～0.45，为后续好氧生化处理创造条件；同时好氧生化处理产生的剩余污泥经沉淀池可回流到厌氧生化段，进行厌氧消化，减少整个系统剩余污泥的排放。
一般情况该工艺都要配合其它工艺共同运行，才能保证进口COD2000mg/L左右的印染废水经过处理达到≤100mg/L的排放标准，处理工艺流程大体为:原水→机械格栅→中和池→调节池→厌氧水解酸化池→生物接触氧化池→二沉池→混凝→脱色→气浮池(或沉淀)→排水。该污水处理厂最初就是采用该工艺，其基本设计、运行参数见表1和表2。
该工程于2008年投产运行，总投资1000万元，设计日处理废水量5000t，实际日处理量4000t左右，进水COD1800～2500mg/L，色度900倍，BOD5360～500mg/L，处理后出水COD在100mg/L以内，色度32倍，BOD525mg/L，满足《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-92)表3一级排放标。
2 厌氧水解酸化+生物接触氧化工艺在实际运行中存在的问题
2.1 运行成本较高
2.1.1 加酸费用高
由于印染废水碱性大，pH值多数在9～13之间，在印染车间不进行淡碱回收的情况下，一般排水的pH值在11以上，甚至13，厌氧水解酸化池的进水要求pH值在7.5～8.5，因此，按日处理4000t废水计算，每天投加的93%浓硫酸量在10t左右。
2.1.2 电耗高
在正常进水负荷4000t/d左右情况下，按设计要求气水比控制在15～20:1，开一台风机(风量Q=52.83m3/min，P=68.6kPa，功率90kW)即可，但运行参数要求曝气池后段的溶解氧需达到2.5～3.5mg/L，以保证COD80%以上的去除率，实际运行中由于微孔或穿孔曝气管和曝气头易堵塞，且不易疏通，很容易造成曝气不匀，为保证溶解氧和COD的去除率，风机开台率一般在2～3台；遇进水COD远超设计时的参考值或生产淡旺季过渡期时，为保证溶解氧，开台率达到过4台，平均折算下来吨水耗电在1.1元左右。
2.1.3 后期加药费用高
经生化处理后的二沉池出水COD排放限值在180～250mg/L，为达到出水COD排放限值在100mg/L以内，还要通过投加PAC、PAM和脱色剂以进一步去除污染物，而这些药剂的费用在2元/t水左右。再加上人工费用、污泥处置费用和设备维护费用，核算下来每吨印染废水的处理成本在4.5元左右，企业每年的污水处理费用在400万～500万元，这无疑是个很重的经济负担。
2.2 剩余污泥量大
理论上生物接触氧化法具有不会出现污泥膨胀、泥量产生少、耐负荷冲击等优点，但在实际运行中也不尽然。印染企业的经营分淡季和旺季，水量也随之大幅增减。
2.3 出水色度难脱
随着纺织印染技术的提升，PVA浆料、新型助剂等难以生化降解的有机物大量进入印染废水中，进水COD大大提高，有时高达4000mg/L，极大增加了处理难度，且由于染料品种多，并朝着抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向发展，从而使印染废水脱色难度加大。
3 厌氧水解酸化+生物接触氧化工艺改进探究
随着问题的出现及进水水质处理难度的增加，该污水处理厂也在不断地改进和优化原有工艺，主要有:将印染高碱性废水引入自备电厂先进行热交换和脱硫除尘后再排入污水处理厂，并且印染分公司引进淡碱回收技术，大大降低了硫酸的耗量；在风机电柜上加装变频器，使风机风量可灵活调节，降低了电耗；并尝试预处理以硫酸亚铁替代硫酸进行中和絮凝去除一部分COD后再进行生化处理，但混凝产生的泥量亦较大；这些技改没能彻底解决上面提到的问题，最终为满足新排放标准的要求，对工艺进行了彻底的改造。
3.1 改造后的工艺流程
经过多方考查，结合现有工艺和场地，最终确定在原厌氧水解酸化+生物接触氧化工艺前增加厌氧水解酸化-SBR(改良)工艺，总投资700万元，并实现了主要运行设备的中心监控。有实验结果表明，厌氧水解酸化-SBR工艺处理印染废水效果好，COD平均总去除率89.9%，色度平均去除率70%。改造后工艺流程如下:
进水→机械细格栅→中和池→调节池→一级水解池→SBR反应池→气浮池→二级水解池(原厌氧水解酸化池)→生物接触氧化池→二沉池→综合一体气浮池→出水。
虚线部分为新增工艺池，SBR反应池前设一级水解池，以提高原水的可生化性，改良SBR反应池前部设置生物吸附池，池中放置球形填料，进水流经吸附池后进入SBR反应池，出水经加药絮凝和脱色后进入气浮池。新增工艺池的设计参数为:一级水解池容积2750m2。
3.2 新增工艺处理效果
3.2.1 降耗情况
新增工艺的进水pH值要求在11以下即可，废水经电厂脱硫后可降低一部分pH值，因此原中和池投加酸的量很少，多数情况不加；因生物接触氧化池进水有机负荷的大大降低，且改造期间将池中积存的过剩污泥全部清理，使得曝气风机的开台率由原来的平均3台降到1台即可；加药成本与原来相比有所下降，两套生化系统如果控制得好，加药量明显减少，尤其是原来的综合一体气浮池，生化处理效果可满足排放要求时可不加药。这样改造后经核算吨水的处理费用下降了近一半，约在2.5元，且在进水处理难度加大的情况下，出水水质大大提升。
3.2.2 污泥量减少
增加新工艺后，原来由于水量变化和进水浓度的提高引起的生物接触氧化池过曝气和溶解氧不足造成污泥老化、活性差、恢复慢、剩余污泥量大的问题也得到改善，SBR工艺的前置保证了后段厌氧水解酸化+生物接触氧化工艺的进水稳定性，降低了进水有机负荷，污泥活性得到较好地控制，正常污泥回流即可(适当回流至厌氧水解酸化池)，减少了整个系统的污泥排放，保障了整体运行效果。
3.2.3 脱色效果显著提高
经生物吸附和SBR加强处理后的废水的出水色度明显下降，且出水色度较稳定。生物吸附池的高效脱色微生物可吸附和富集染料分子并将其降解，破坏其不饱和键及发色基团，再结合SBR工艺，通过丰富生物相、种群多样化的污泥技术，强化了慢速和难生物降解有机物的去除，降解效率提高，脱色效果明显提高。为保证进一步去除色度和COD以减轻后续处理工艺的负担，SBR池后设置加药气浮池，投加PAC和脱色剂，新增工艺出水COD去除率为80%，色度去除率为70%。
3.2.4 处理效果
新增工艺的出水再进入原有的厌氧水解酸化+生物接触氧化池系统，最终出水可稳定满足《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)的要求，出水COD浓度稳定在80mg/L以下，甚至达到50mg/L。目前改造项目已通过当地环保部门验收，运行效果见表3。
表3 改造后进出水指标
4 结论
综上所述，本文对原有厌氧水解酸化+生物接触氧化工艺前增加厌氧水解酸化-SBR工艺联合处理印染废水的工艺进行改进探究，实践证明： 此改进后的工艺具有降低成本、污泥量减少和脱色效果显著提高的处理效果，可使出水满足《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)的排放要求。此改造工艺具有可行性，是提高印染废水处理效果切实可行的方法，可供其他印染废水处理厂改造参考。
参考文献
[1] 王红强,田长勋,毛天光,冯帅率,郭一飞.生物接触氧化工艺在我国印染废水处理中的应用[J].工业安全与环保.2013 ,39(11):4-6
[2] 贺江,胡晓峰.水解酸化+生物接触氧化法处理印染废水[J].江西化工.2012(2):106-109
[3] 吴南江,周笑绿,商菲.厌氧水解-生物接触氧化法处理模拟印染废水的试验研究[J].上海电力学院学报.2013,29(4):370-373
论文作者:彭方强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/16
标签：工艺论文; 生物论文; 废水论文; 污泥论文; 氧水论文; 色度论文; 生化论文; 《基层建设》2017年第18期论文;