物化+三級生化法處理漿染廠廢水
1 廢水水質(zhì)水量及排放標(biāo)準(zhǔn)
1.1 廢水水量
設(shè)計廢水水量：800m3/d。
1.2 廢水水質(zhì)
根據(jù)現(xiàn)場多次取樣監(jiān)測結(jié)果廢水水質(zhì)見表1。
表1 生產(chǎn)廢水進水水質(zhì)| 項目 | ρ(BOD5)/(mg·L-1) | ρ(CODcr)/(mg·L-1) | ρ(SS)/(mg·L-1) | 色度/倍 |
| 廢水水質(zhì) | 800 | 3500 | 500 | 12000 |
1.3 廢水排放標(biāo)準(zhǔn)
廢水處理后要求達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)和廣東省《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)中一級排放標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)見表2。
表2 廢水排放標(biāo)準(zhǔn)
| 項目 | ρ(BOD5)/(mg·L-1) | ρ(CODcr)/(mg·L-1) | ρ(SS)/(mg·L-1) | 色度/倍 |
| 排放標(biāo)準(zhǔn) | ≤20 | ≤100 | ≤60 | ≤50 |
2 廢水處理工藝流程及主要設(shè)計參數(shù)
2.1 廢水處理工藝流程
廢水處理工藝流程見圖1。
2.2 工藝特點
該漿染廠生產(chǎn)廢水處理工程由預(yù)處理系統(tǒng)、物化處理系統(tǒng)、厭氧處理系統(tǒng)和好氧處理系統(tǒng)組成。工藝特點為：
①預(yù)處理系統(tǒng)包括格柵井和調(diào)節(jié)池，以去除大塊漂浮物，均化水質(zhì)水量。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有預(yù)曝氣的管道系統(tǒng)，利用鼓風(fēng)機通入壓縮空氣，將污水充分混合，并使廢水中的可溶性染料重新被氧化為不溶性物質(zhì)，保證后續(xù)處理系統(tǒng)連續(xù)正常運轉(zhuǎn)。
②物化處理系統(tǒng)采用化學(xué)混凝沉淀法。先調(diào)節(jié)廢水pH值，然后加入混凝劑，去除廢水中懸浮物和膠體物質(zhì)，脫除大部分色度，并可改善水質(zhì)，有利于后續(xù)處理。
③厭氧生化處理系統(tǒng)只發(fā)生水解和酸化作用。污水在兼性微生物的作用下進行水解酸化，使復(fù)雜且難降解的大分子有機物分解成易降解的小分子有機物，懸浮和膠體狀的有機物降解成可溶性物質(zhì)，使廢水中溶解性有機物和可生物降解有機物所占比例顯著增加，改善廢水的可生化性，為后續(xù)好氧生化處理創(chuàng)造條件。水解酸化池中安裝潛水?dāng)嚢铏C進行攪拌，以增強廢水與污泥之間的接觸，避免產(chǎn)生分層，提高處理效率。
④好氧生化處理系統(tǒng)采用二級好氧法。第一級采用活性污泥曝氣池，中沉池為豎流式沉淀池，中沉池中污泥回流至水解酸化池;第二級采用生物接觸氧化池，二沉池采用豎流式沉淀池。這樣能相對培養(yǎng)出不同的屬性菌種，有利于提高處理效率，和不分段曝氣池比較能縮短曝氣時間和節(jié)省曝氣量。而且第二級采用接觸氧化法，可提高處理效率，減少占地、節(jié)省能耗。
⑤二沉池后設(shè)快濾池，主要用于去除二沉池出水中的懸浮物(主要為脫落的生物菌膜)，F(xiàn)在二沉池出水各項指標(biāo)均已達標(biāo)，故通常無需經(jīng)快濾池便可直接排放。
2.3 主要工藝設(shè)計參數(shù)
①調(diào)節(jié)池。有效容積為200m3，停留時間為6h，設(shè)預(yù)曝氣系統(tǒng)。
②混凝反應(yīng)池。有效容積為8m3，反應(yīng)時間為15min。
③混凝沉淀池。為斜管沉淀池，表面負(fù)荷為1.5m3/(m2·h)，有效停留時間為1h。
④水解酸化池。有效容積為400m3，水力停留時間為12h。在池中安裝潛水?dāng)嚢铏C使泥水充分混合。
⑤活性污泥曝氣池。有效容積為400m3，污泥負(fù)荷為NS=0.68kg[CODcr]/(kg[MLVSS]·d)，污泥沉降比為30%～50%。
⑥中沉池。為豎流式沉淀池，表面負(fù)荷為2.2m3/(m2·h)，有效停留時間為1.25h，污泥回流比為100%。
⑦接觸氧化池。有效容積為160m3，填料負(fù)荷為1.2kg[CODcr]/(m3·d)。采用推流式鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。
⑧二沉池。采用豎流式沉淀池，表面負(fù)荷為1.1m3/(m2·h)，停留時間為2.5h。
⑨砂濾池。濾層高為1.0m，濾速為6m/h。
3 工程調(diào)試運行及處理效果
該工程于2001年9月動工，2002年初建成，2002年1月開始設(shè)備調(diào)試以及菌種的培養(yǎng)和馴化。先進行混凝反應(yīng)沉淀池加藥試驗，經(jīng)過幾種藥劑的試驗比較，最后確定了2種經(jīng)濟有效的藥劑及投加量為：混凝劑選用硫酸亞鐵，投加量為150mg/L;絮凝劑選用聚丙烯酰胺，投加量為5mg/L。隨后進行菌種的培養(yǎng)和馴化，為縮短培菌時間，盡快使廢水處理站投人正常運行，采用邊培養(yǎng)邊馴化的方法。在活性污泥的培養(yǎng)過程中，不斷加入經(jīng)混凝處理后的車間廢水，并在好氧池內(nèi)投加同類廠家的活性污泥及定量的面粉、尿素、磷酸三鈉等營養(yǎng)物。同時調(diào)整pH值及溶解氧。先悶曝一段時間，使池內(nèi)活性污泥逐漸增加，然后逐漸加大進水量，直到滿足設(shè)計水量。經(jīng)過2個月的培養(yǎng)和馴化，活性污泥池內(nèi)污泥的質(zhì)量濃度達到3.0kg/m3左右。從顯微鏡觀察，生物生長穩(wěn)定。
經(jīng)過1個多月的穩(wěn)定運行，工程于2002年4月通過環(huán)保驗收，監(jiān)測結(jié)果見表3。整套設(shè)施自運行以來一直處于高效穩(wěn)定的狀態(tài)。
表3 工程運行監(jiān)測結(jié)果
| 項目 | ρ(CODcr)/(mg·L-1) | ρ(BOD5)/(mg·L-1) | ρ(SS)/(mg·L-1) | 硫化物/(mg·L-1) | 色度/倍 |
| 進水 | 3500 | 800 | 500 | 120 | 12000 |
| 出水 | 50.6 | 12.3 | 55.0 | 0.41 | 40 |
4 運行費用分析
該工程總投資為180萬元，廢水處理工程滿負(fù)荷狀態(tài)下的處理成本見表4。
表4 廢水外理成本| 項目 | 單價 | 費用/(萬元·a-1)（300d計） |
| 人工費（6人）/(元·a-1·人) | 9000 | 5.4 |
| 電費/(元·d-1) | 568 | 17.04 |
| 藥劑費/(元·d-1) | 859 | 25.77 |
| 折舊費（5％） | 90 | |
| 總計 | 57.21 |
該廢水處理工程年運行費用為57.21萬元，單位處理成本2.38元/m3，單位直接處理成本(不含折舊費用)為1.98元/m3。
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