印染染料及助剂混合废水的处理

2012-10-14张凤英徐俭

中国科技信息 2012年16期

关键词：色度活性污泥助剂

张凤英徐俭

1杭州里奥斯安凯化工有限公司 310009

2杭州新中环建筑设计有限公司 310009

印染染料及助剂混合废水的处理

张凤英1徐俭2

1杭州里奥斯安凯化工有限公司 310009

2杭州新中环建筑设计有限公司 310009

印染染料及助剂具有有机物种类复杂、浓度高、色度高的特点，采用混凝沉淀、气浮法进行预处理去除染料废水中色度后，通过厌氧+好氧方法进行处理。

混凝沉淀；气浮；厌氧；水解酸化；好氧

1 背景介绍

中国拥有世界最大的染料和助剂年生产量，在为国民经济做出重大贡献的同时，也产生了大量的污染物，主要体现在废水，给生态环境带来严峻考验。根据国家相关规划，到“十二五”规划末期，我国染料行业每年污水和化学需氧量排放将在“十一五”末期的基础上再下降10%，这对行业污水治理提出了严峻要求。

印染废水主要产生在生产环节和使用环节。目前，染料和助剂使用废水由于使用企业众多，实践经验充分，经过众多项目的检验，已形成一套相对成熟的污水治理方案，并取得良好的效果。生产废水受生产品种组合不同影响，废水成分相差甚远，同时治理项目相对来说数量不多，需要通过不断实践总结，提炼成功经验，为行业污水处理提供参考。

笔者任职企业于近期投资开办新工厂，建设两条生产线，分别生产印染染料及印染助剂，笔者参与了污水处理设施的实际、建造、运行，总结了相关经验。

2 具体情况

根据助剂与染料的品种、污水量、排放频率，参考原有工厂水质指标，确定新项目污水水质为：CODcr 1800mg/L，SS 280 mg/L，BOD5 400mg/L，石油类70 mg/L，pH 4-10。

项目染料及助剂废水通过两条独立排水管道输至污水处理设施。由于两条管道的污水指标不同，为提高经济性，保证效率，采取不同的预处理方法后再进行统一处理。根据当地地理环境及产业规划，相关主管部门确定污水排放标准如下：

项目采取雨污分流制，雨水直接排入当地雨水管网。污水主要来源于反应设备清洗废水，其中助剂污水主要污染因子是COD和石油类，染料污水主要含有染料分子，主要特点如下：

2.1.生产产品种类多样，随市场需求及时调整，导致污水成分变化频繁，每日甚至每批都不同；

2.2.污水间隙排放，排放批次少，单批次排放量大，对处理设施短时承接能力有要求；

2.3.污水有时偏酸，有时偏碱，对中和工艺要求较高；

2.4.染料污水色度高，容易引起公众关注，处理不当易引发公众意见。

3 处理工艺

3.1 物化处理

染料及助剂废水中含有大量的有机溶剂和染料分子，可生化性比较差，且有些污染物对微生物具有一定生物毒性，直接采用生化处理十分困难，必须先通过适当的物化处理，破坏高分子有机物的分子结构，降低部分有机负荷，然后再进行生化处理。

助剂污水同时由于浓度高，酸碱性不固定，对生化处理工艺中的微生物容易造成威胁，所以需要先设立调节池，调节PH值后再进入生化处理池。

染料污水含有大量染料分子，色牢度高，因此需要先降低色度。从行业经验中可以知道，处理色度效果较好的是气浮法。先设沉淀池，使染料废水静4小时，沉淀大部分染料固体因子后，上层液体转入气浮池，下层沉淀物进行干燥处理，转换为固体。经过气浮后，残留的部分染料浮于液面之上，通过刮板去除，进行干燥处理。通过此法，色度可以得到大大降低。

3.2 生化处理

由于染料与助剂废水的有机物含量很高，广泛实践经验表明采取生化法处理能够较好地满足排放标准，同时在经济性、运行稳定性、安全性上也有比较突出的优点。因此，经过中和的助剂废水与经过气浮的染料废水全部排入污水处理设施，通过生物化学法进行处理。

生物化学法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。

好氧生物处理是好氧微生物在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢，经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处理。好氧方法的优点是出水能一次达标；运行管理的经验成熟可靠。缺点是动力消耗大；污泥产量高；运行成本比较高。

厌氧生物处理是缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率。

厌氧生物处理的过程比好氧复杂，发挥作用的微生物涉及多个种类、具有不同性质和功能，能够处理的有机物种类多样，作用面大，所以，可以将厌氧过程作为好氧的前过程，以将大分子污染因子分解为小分子污染因子，降低有机负荷，提高可生化性，为后续好氧处理做好准备。

本工程中废水经物化预处理后，COD浓度已不是很高，不宜采用完全厌氧处理工艺，可考虑采用部分厌氧的水解酸化工艺，降低废水好氧生化处理的难度。主要应考虑选择合适的好氧生化工艺。

好氧生物处理中应用广泛、成熟的主要有传统活性污泥法、接触氧化法、AB法、生物接触稳定法等。

传统活性污泥法是早期应用的污水处理工艺，该工艺处理效率虽高，但占地面积大、不耐冲击负荷、难以实行自动控制，近年来，已不再使用。

生物接触稳定法较之普通活性污泥法，占地面积大大减小，耐冲击负荷能力明显提高，但其动力消耗大、处理效率较低、污泥产量大。

AB法，即两段活性污泥法，主要适合进水负荷波动大或含有少量毒性物质的污水处理，其处理效率高、占地面积大、运行管理复杂，国内污水处理中受资金和管理水平等因素的限制，很少采用该工艺。

生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术，是具有活性污泥法特点的生物膜法，兼具两者的优点。附着在填料上的生物膜是接触氧化系统的主体作用物质，生物膜是生物高度密集的物质，在膜的表面和一定深度的内部繁殖着大量的各种类型的微生物和微型动物，并形成有机污染物—细菌—原生动物的食物链。由于生物膜的高度亲水性，在其外侧总存在一层附着水层，在污水不断地在其表面更新的条件下，有机污染物由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜内部并通过细菌的代谢活动而被降解。从而污水得以净化。经大量的工程实践证明，具有处理时间短、节约占地面积、污泥处理设施简单、可以间歇运行、操作管理方便等优点。

经过多方分析比较，最终决定采用水解酸化＋生物接触氧化法作为主体生化工艺对污水进行处理。