染料工業園區綜合廢水
染料廢水數量較多,成份復雜,危害性大。許多染料產品生產工藝復雜,副反應多,產量少,工藝流程長,產品更換頻繁,導致收率低,一般成品收率僅為左右,污染物排放量大,大量染料及染料中間體流人廢水中,使染料廢水中常含有毒性大的帶有磺酸基、硝基、氨基、氯等的芳香衍生物,同時還含有酸、堿、無機鹽以及重金屬汞、鉻、鍋、鋅等。因此廢水的高,色度大,且多數廢水生物隆解性差,甚至完全不能被微生物降解。
某工業園區生產廢水及部分生活廢水處理工程。該工業園區內已建成的企業有染料廠,熱電廠,制鈉工廠,氯化聚乙烯廠,氯化異氰尿酸,氯酸鈉廠等,產業規劃中陸續建設的企業多以化工為主。生產廢水中含有焦油、酚類、氨氮等物質,屬難于處理的廢水。上述工業廢水中,氯酸鈉廠產生的廢水含鹽量較大,廢水中含有強氧化劑如游離氯、次氯酸鈣、次氯酸鈉等,若該部分廢水直接排入廢水處理廠,會對廢水處理工藝尤其是生化反應階段影響較大,因此在設計中采用清污分流和輕重分流的原則,將上述廢水單獨排入蒸發池內處理。其他企業產生的廢水進行預處理后排入廢水處理廠。廢水處理廠接納的排污企業有染料廠,熱電廠,制鈉廠,氯化聚乙烯廠及部分生活廢水。
預處理工藝
預處理工藝設計的基本原則為清污分流,含鹽量高污染物和含鹽量低污染物分離,對微生物有毒有害物質和低毒物質分離(主要是酞菁和靛藍兩種廢水中的銅離子)。對重污染、影響微生物的有毒有害物質設置預處理工藝加以處理,高含鹽污染物質利用當地自然蒸發量大、荒蕪土地范圍大的特點設置蒸發池進行廢水處理。
預處理站處理廢水為酞菁和靛藍兩種高濃度廢水,設計規模3600m3/d。
預處理工藝調試主要是西北染料廠鐵炭反應器的調試,調節進水負荷,鐵炭反應時間。在設計鐵屑和焦炭比例為1:3的情況下,一周的調試期內,進水銅離子在50~110mg/L的范圍,出水銅離子小于0.5mg/L。鐵炭反應器的調試和運行期間發現鐵屑的更換頻率比較大,半年約更換反應器容積1/3,而且反應器利用效率逐漸降低,鐵炭有結塊現象。
前國內工業廢水處理主要采用物化工藝、生化工藝和兩種工藝相結合。針對該園區生產廢水水質水量特點以及將來便于運行管理,確定主要生化工藝采用水解酸化+SBR生物處理聯合工藝。
水解酸化是厭氧消化過程的第一、第二兩個階段,利用兼性厭氧菌,將水中非溶解態有機物截留并逐步轉變為溶解態有機物,將難生物降解的大分子物質轉化為易生物降解的小分子有機物質,提高廢水的可生化性,以利于后續好氧生物處理單元能以較少的能耗和較短的停留時間而得到高效處理。水解酸化+SBR法廣泛用于工業廢水處理,特別適用于間歇排放的工業廢水,而許多廢水中的底物濃度隨時間變化很大,如果處理這樣廢水的SBR法以同一反應時間運行,那么當進水底物濃度很高時,處理水質可能達不到要求,當進水底物濃度很低時,則反應時間可能過長,這既浪費了能量,又易于發生污泥膨脹。顯然,在反應階段根據反應器內底物濃度的變化來控制反應時間將避免這一問題。將氧化還原電位(ORP)、溶解氧濃度(DO)、pH作為反應器中底物降解程度的間接指標。通過模糊控制實現了SBR法以處理水質為目的的在線控制。
調節池出水采用三臺潛水泵提升進入水解酸化池。調節池采用鋼筋混凝土結構。調節水質水量酸堿度及溫度等。
水解酸化池水解酸化池內的水力停留時間為6h,池內安裝2.0m高半軟性填料。進水采用底部穿孔管進水,通過進水的上升流速可將水解酸化池內的污泥呈現懸浮狀態,以達到污泥與廢水充分接觸的目的。出水采用頂部配水管溢流出水。水解酸化池采用鋼筋混凝土結構。
序批式反應池SBR反應池是SBR法的核心,在整個廢水處理過程中,它既充當曝氣池,又擔當二沉池。
貯泥調節池污泥處理系統設計考慮SBR系統內污泥沉降性能良好,間歇運行方式不利于絲狀菌繁殖,基本不存在污泥膨脹,故污泥處理采用直接脫水,貯泥調節池池濃縮貯泥于一池。對脫水機械起調蓄平衡作用。
該染料工業園區產生的工業廢水具有成分復雜,水質波動較大等特點,采用一般的生物處理方法難于達到效果。采用水解酸化-SBR法進行處理,結果表明該工藝是可行的,且處理效果好,出水水質穩定,耐沖擊負荷能力強。該工程具有運行費用低,占地面積小,結構緊湊的特點,并且系統操作技術要求低,自動程度高,操作靈活,便于管理。
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