印染園區污水處置方法完善

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1前言

紡織工業廢水是對水環境污染構成嚴重威脅的工業污染源之一，而約80%紡織廢水來自于印染行業，印染廢水排放量約為工業廢水總排放量的1/10［1］。印染廢水的水質隨采用的纖維種類和加工工藝不同而異，污染物組分差異很大。隨著染料品種的變化，表面活性劑及化學漿料等的大量使用，印染廢水可降解的難度加大，成為較難處理的工業廢水之一［2］。國外紡織印染行業比較發達的地區有韓國釜山、日本大阪、意大利米蘭和墨西哥等地，印染企業較為集中，印染廢水相對較大。處理方式主要有兩類:一是采用工廠處理和城市污水綜合處理相結合的方法;二是采用單廠處理的模式進行處理。國外廢水的處理方法仍以生物法為主，如日本的生物法占93%，英國占85%;美國占68%［3］。近幾年我國印染行業出現了前所未有的快速發展，已經成為全球印染業中規模第一的國家。印染加工企業大多數集中在浙江、江蘇、廣東、山東等經濟發達、人口集中地區。作為耗水和排污的“大戶”，印染業中的水污染已經成為我國紡織工業最大的環保問題。某工業園區主要為印染企業，其生產工藝主要包括:退漿、煮煉、漂白、絲光、染色和整理，排放廢水以退漿、煮煉、染色廢水為主。各企業污水處理站的尾水排放至市政污水管網，進入集中污水處理廠。該廠運行兩年來部分指標難以達到排放要求，本文對現行的處理技術和運行狀況等進行了調查，分析了主要污染指標難以達標的原因，進行了運行調控實驗和提標改造實驗，提出了改善出水的方法和工程優化的措施，即出水進行砂濾和二氧化氯強氧化，并對改造后的出水效果進行了監測。

2材料與方法

2.1進出水水質污水廠設計規模為2.5萬m3/d，進水主要是印染廢水及少量生活污水，以印染、漂染、染織、拉絨、毛紡企業等排放的廢水為主，大約60%。設計進水水質如表1所示。實際進水的COD、SS、色度均超過水標準，且水質波動特別大，瞬時沖擊值可達設計標準的6～10倍，嚴重影響生物處理系統?；旌蠌U水的可生化性相對較好，進水平均B/C值不小于0.3。

2.2實驗裝置加工了小試濾柱對現有出水進行深度處理。石英砂濾罐的規格為Ф600*1500mm，碳鋼材質、處理水量2～3m3/h，工作壓力0.6MPa，管徑DN65，石英砂量650Kg。試驗工藝見圖1。加工二氧化氯強氧化裝置對現有出水進行強氧化。二氧化氯發生器的型號為HTF-50(2000系列)，山大華特生產，有效氯產量50g/h，實驗裝置包括2個5m3規格的水桶、普羅名特Conc1601計量泵、102L原料儲罐、SSQ-150水射器等。二氧化氯強氧化實驗工藝見圖2。2.3分析測試指標及方法采用重鉻酸鉀法測定CODCr;采用重量法測定懸浮物;采用稀釋與接種法測定BOD5。

3結果與討論

3.1現有污水處理系統的工藝運行效果污水廠自2007年底投入運行以來，進水量波動大。2008年6月開始處理水量超過設計水量，平均日處理量26988m3，最高日處理量32317m3，最少日處理量僅3356m3。2008～2009年的進水、水解酸化池出水和總出水的各種污染物以周平均值統計分析，得到圖3～圖8，運行效果分別討論如下。

3.1.1有機污染物、進出水B/C值、色度和懸浮物去除效果進水、水解酸化池出水和總出水的CODCr濃度見圖3。進水的CODCr周平均濃度范圍在80～1330mg/L之間，平均值為557.6mg/L，經過水解酸化池后，濃度范圍在50～623mg/L之間，平均值為378.1mg/L，平均去除率為32.2%;經過生物池后的總出水濃度范圍在46～274mg/L之間，平均值為124.4mg/L，生物池平均去除率僅為67.1%，總平去除率平均為77.7%，無法達到排放要求。裝置各為止的BOD5濃度變化趨勢見圖4。進水的BOD5濃度范圍在23～427mg/L之間，平均值為217mg/L，經水解酸化池后，濃度范圍在122～277mg/L之間，平均為188mg/L，經過生物池后的總出水濃度范圍在5～64mg/L之間，平均值為22.3mg/L，生物池平均去除率為86.6%，總平均去除率為88.9%。色度變化見圖5。進水的色度范圍在24～265倍之間，平均值為125倍，經過生物池后的總出水的色度范圍在8～64倍之間，平均值為33倍，平均去除率為70.7%。進水B/C在0.51～0.24之間，平均值為0.37;水解酸化池出水B/C在0.59～0.36之間，平均值為0.47，比進水平均值提高了0.1。懸浮物濃度見圖6。進水的懸浮物濃度范圍在44～1943mg/L之間，平均為422mg/L，總出水濃度在21～296mg/L之間，平均值為90mg/L，平均去除率為73.3%。

3.1.2氨氮和磷的去除效果兩年來進出水氨氮的濃度變化趨勢見圖7。進水平均濃度范圍在9.4～26mg/L之間，年平均為16.5mg/L，經過水解酸化池的濃度范圍8～50mg/L，平均為22.4mg/L，水解酸化池的有機氮氨化作用明顯;經過生物池處理后的氨氮濃度為1～12mg/L，平均值為5.5mg/L，平均去除率為75.9%?？偭诐舛纫妶D8。進水平均濃度范圍在0.9～7mg/L之間，年平均為3.9mg/L;出水平均濃度范圍在0.3～1.5mg/L之間，平均值為0.8mg/L，平均去除率為77.2%?？梢钥闯觯M水氨氮和總磷不高，出水也比較穩定。3.1.3生物池污泥濃度、進出水pH的變化生物池污泥濃度范圍在517～5451mg/L，平均為3090mg/L。pH進水平均范圍在7.9～9.3之間，平均值為8.4;出水pH在7.5～8.4之間，平均值為8.0。

3.2運行中存在的問題從生產裝置兩年運行數據看，在進水CODCr、BOD5、懸浮物、色度超標的情況下，CODCr、BOD5、SS和色度的平均去除率分別為77.7%、88.9%、73.3%、70.7%，出水氨氮、總磷達標;出水的BOD5、色度略高于排放標準;出水的CODCr、SS高于排放標準。

3.2.1污水處理系統的COD難以達標現象分析(1)進水的污染物總量高，處理裝置的污泥負荷過高，出水懸浮狀COD較多。由于進水量超過設計值，且進水的污染物濃度高，運行兩年來，盡管設計的污泥負荷為0.09kgBOD5/(kgMLSS•d)，實際污泥負荷達到0.07～0.40kgBOD5/(kgMLSS•d)，改良SBR池的污泥濃度平均為3090mg/L，由于二沉池的澄江時間少，出水的懸浮物較高，導致懸浮狀的COD偏高。(2)廢水的難降解有機物較多。企業排放廢水含有多種印染助劑及抑制生物的惰性物質，成分復雜;進水格柵上常沾滿黏稠的化學污泥。園區近20家企業大都采用“中和調節池—混凝沉淀池－水解酸化池(一級或多級)－接觸氧化池(一級或多級)－沉淀池(或氣浮池)”等設施進行污水處理，工藝流程較長且基本相同，容易生化處理的污染物大部分已被去除，COD主要由難降解污染物組成，去除的難度大，B/C僅僅為0.1左右，如CODCr、BOD5、懸浮物、色度的進水高值分別為5059mg/L、659mg/L、3612mg/L、512mg/L。(3)設計處理工藝和實際處理廢水的水質有一定的差異，且缺乏抗沖擊能力。工程設計時采用城市污水處理廠工藝，而實際進水為印染廢水，設計時考慮的工藝調控措施實際應用時達不到預計效果等。由于進水水量波動較大，且生產企業存在偷排現象，其環保裝置偷排污泥現象時有發生，對水解酸化池造成較大沖擊影響，進而引起SBR生物處理系統頻繁遭受沖擊，往往尚未恢復又受沖擊，不能持續平穩運行［4］。

3.3提高總出水水質的實驗研究

3.3.1總出水的砂濾實驗先后進行了3次出水砂濾實驗，每次連續運行3天。試驗期間各項污染物指標的變化曲線見以圖9～12。由圖9～圖12可知，砂濾對懸浮物去除效果最明顯，出水的SS可穩定與20mg/L以下;其次是色度，降低了1倍左右;過濾后COD下降了10～20mg/L，BOD5則沒有明顯的去除效果。砂濾對懸浮物的去除效果最為顯著，擴建后無論采用砂濾池還是濾布濾池，都要對二沉池出水懸浮物濃度預留控制措施，可以采用二沉池前加絮凝劑或助凝劑，或在二沉池和濾池之間增加高效沉淀池，這樣就能保證在二沉池出水懸浮物或COD較高的情況下，投機絮凝劑粉末活性炭等，降低過濾負荷，確保出水懸浮物在10mg/L以下，也可以進一步保證出水COD、總磷達標排放。

3.3.2總出水的二氧化氯氧化實驗持續進行了6天小試，每天兩次。實驗方法為將水桶裝滿總出水，利用計量泵投加二氧化氯，水射器混合藥劑和水，二氧化氯氧化時間為30分鐘，取試驗前后的水樣，分析CODCr變化，如表2。由圖13可知，隨著二氧化氯投加量增加，COD的去除率呈現則增加趨勢，氧化后的COD也降低到達標排放要求。二氧化氯投加量為20mg/L時，COD去除率約為30%，成本約為0.09元/噸污水。建議擴建工程選用二氧化氯氧化COD時，可以該投加劑量作為出水氧化備用手段。

4結論

4.1分析認為水廠出水不達標的主要原因是水廠進水水量波動較大，污泥負荷過高，出水懸浮狀COD較多，難降解有機物較多，即設計進水水質與實際進水水質嚴重不符，導致設計的SBR工藝在處理實際進水時存在許多局限，無法達到理想的處理效果。

4.2小試模擬試驗表明，生化處理的出水經過石英砂過濾后，SS大幅降低，可穩定低于20mg/L，出水的色度也可降低一半;COD可降低10～20mg/L，砂濾對BOD5的去除不明顯?？偝鏊捎枚趸葟娧趸瘯r，當二氧化氯的濃度達到20mg/L時，能夠保證出水達到一級A排放標準。

4.3建議建設印染工業園區污水處理廠時，盡量接入部分城市生活污水，不僅能使投資和運行更為經濟，同時還能提高污水處理效果，便于污水回用水。通過擴建和選擇新的工藝，最終實現提標并穩定達標排放。