漂染廢水處理工藝

漂染廢水具有CODCr濃度高、色度大、含鹽量高、有機物難生化降解、水質水量隨時間變化較大(廢水間歇排放)等特點。

　　漂染廢水成分復雜，其中漂染過程中剩余料是廢水的主要污染物質，主要以雜環(huán)化合物為主，并帶有顯色物質。染料分子中含較多能與水分子形反應生成新生物質，如活性染料和中性染料等，染料分子就能全溶于廢水中，并且染料的顏色一般隨共軛短雙鍵數目、苯環(huán)數目以及分子量的增加而加深;不含或少含-SO3H、-COOH、-OH等親水基團的染料分子，以疏水懸浮顆粒形成存在于廢水中;含少量親水基團但分子量很大或完全不含水基團的染料分子，在水中常以膠體形式存在。漂染廢水中還常有一些染色助劑，起助染或緩染作用。

　　1、廢水水質

　　福建泉州某漂染企業(yè)主要從事漂染加工。2016年建廠時同時建設污水處理站，污水最大排放量達到2000t/d，建污水處站2000t/d，處理后部分達標外排，部分回用，設計原水水質見表1。

　　水質排放標準：

　　根據《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》(GB4287-2012)預處理標準，該污水外排出水水質須達到表2要求，見表2。

　　回用水水質：

　　根據《紡織染整工業(yè)回用水水質》(FZ/T01107-2011)標準，該污水出水水質須達到表3要求，見表3。

　　2、廢水處理工藝

　　廢水的處理工藝流程如圖1所示。

　　工藝流程說明：

　　污水經調節(jié)池后由泵提升至氣浮池反應池，在泵前投加混凝劑通過泵的葉輪攪拌混合后進入反應池反應生產大的礬花，經絮凝反應后水流入氣浮池的接觸池，在此室由釋放器帶入大量微氣泡，使氣泡和絮體反就應粘附，絮體的比重發(fā)生變化，在氣浮池分離區(qū)內上浮。水面上的浮渣經刮渣機刮除，清水從池底部排出。一部分清水經溶氣水泵加壓后泵入溶氣罐，與此同時，壓縮空氣同時向溶氣罐進氣，在罐內合水到到過飽和溶氧，過飽和溶氧的水能過釋放器進入接觸室。來自溶氣罐的溶氣水進入釋放器后，經過反復的收縮、擴散、撞擊、返流、擠壓、輻射和漩渦等流態(tài)，使溶解于水中的空氣在出流孔立即形成密集小氣泡核心，進入導流管時，就形成粒度為50μm左右的氣泡，穩(wěn)定地進入氣浮池。由于溶氣水在釋放器中僅停留0.01s，就使壓力降低95%，并創(chuàng)造了上述的良好條件。氣浮池出水自流進入水解酸化池，本池是利用異養(yǎng)型兼性微生物進行以厭氧生物處理為主的構筑物，功能是水中的兼性厭氧菌可分解好氧菌難以降解去除水中大分子有機物氧化，可提高其可生化性，為好氧生化創(chuàng)造有利條件。厭氧池中設置立體彈性填料，作為細菌載體，比表面積大、附著微生物量多，從而可增加其處理能力。污水經厭氧池后自流進入經一級生物接觸氧化池處理后進入二級生物接觸氧化池進行二級生化處理，去除水中的有機物，二級生物接觸氧化池出水進入二級生物接觸氧化池出水進入MBR池，MBR生化池進一步去除有機物，MBR膜進行泥水分離，污泥回流至氧化池，定期排放剩余污泥。經MBR處理后的廢水經中間水箱用泵提升進入保安過濾器后，避免了中間水箱中滋生的細菌以及前面未能完全濾除的懸浮物質進入反滲透膜系統(tǒng)，廢水經過保安過濾器后，用高壓泵提升進入RO系統(tǒng)。RO系統(tǒng)產水回用至生產線，濃水達標排放至市政管網。氣浮池、MBR池的污泥用污泥泵提送至本池，污泥在污泥池內進行濃縮，上清液回流至調節(jié)池進行再處理。污泥用螺桿泵打入板框壓濾機壓濾，壓濾液返回調節(jié)池再處理，壓濾后的污泥外運垃圾填埋場填埋。

　　3、設計要點

　　3.1 水解酸化反應器

　　水酸反應器處理是指在無氧的條件下，借助于兼性菌的作用來凈化廢水的方法。

　　(1)水解階段將復雜的非溶解性的有機物在產酸細菌保外水解酶的作用下被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體，這些小分子的有機物能夠溶水并透過細胞膜為細菌分解。

　　(2)發(fā)酵產酸階段是有機物既作為電子受體也是電子供體的生物降解階段。主要反應式如下：

　　(3)產酸產乙酸階段是將產酸發(fā)酵階段含有兩個以上的C原子以上的有機酸(除乙酸)和轉化為乙酸、氫氣、二氧化碳，并產生新的細胞物質的過程。反應式如下：

　　(4)產甲烷階段是由嚴格專性厭氧的產甲烷細菌將乙酸、甲酸、甲醇、甲胺和CO2/H2等轉化為CH4和CO2的過程。

　　主要反應式如下：

　　厭氧反應分為水解、酸化、酸性衰退、甲烷化四個階段。在水解階段，溶于水中的大分子有機物降解為小分子易生物降解的有機物。在酸化階段，有機物降解和轉化為各種有機酸。水解和酸化反應進行很快，難以把它們分開，起作用的主要微生物為水解菌和產酸菌。我們采用的厭氧水解，就是利用厭氧反應的前二段，不進入第三段，稱為水解。

　　水解法具有以下工藝特點：

　　(1)水解、產酸階段的產物主要為易降解有機物，有利于后續(xù)好氧處理。

　　(2)水解池可取代初沉池，節(jié)約工程投資。

　　(3)有較好的抗有機負荷沖擊能力。

　　(4)在低溫條件下仍有較好的去除效果。

　　3.2 生物接觸氧化反應器

　　生物接觸氧化池又稱淹沒式生物濾池，是目前應用最廣、最成熟的一種水處理方法。其特點：

　　①有機負荷高，水池小，占地面積;

　　②微生物活性高，微孔曝氣器安裝在填料下，不僅供氧充分，而且對填料起到攪拌作用，加速了填料上生物膜的脫落，使微生物活性提高;

　　③有較多的微生物量，由于填料比表面積大，水中溶氧高，池內單位容積的微生物量高于活性污泥法，因此有較高的容積負荷;

　　④污泥產量少，不會污泥膨脹;

　　⑤出水水質優(yōu);

　　⑥填料掛膜簡單;

　　⑦氧傳質效果好。

　　3.3 MBR膜技術

　　近幾年來，許多技術應用于污水回用，取得了迅速的發(fā)展。其中發(fā)展最成功最好的一類是膜技術的應用，包括MBR和反滲透等，采用膜技術其優(yōu)點是出水水質較好，可以達到較高的排放要求，但也存在膜濃縮液的處理和處置問題。

　　其中微濾(MF)孔徑范圍一般為0.1μm~75μm，超濾(UF)篩分孔徑為1nm~70μm，均不能截留滲濾液中所含鹽分，只能用來將微生物菌體、沉淀物從污水中分離出來，壓力量在0.2~7bar之間。近年來微濾和超濾與好氧生物工藝處理組合應用，即所謂膜生物反應器(MBR)技術，顯示出明顯的技術經濟優(yōu)勢。

　　3.4 反滲透的機理和特點

　　反滲透膜分離技術就是利用反滲透原理分離溶質和溶劑的方法。反滲透的原理：將只能透過溶劑而不能透過溶質的薄膜視為理想的半透膜。當把相同體積的稀溶液和濃液分別置于一容器的兩側，中間用半透膜阻隔，若在濃溶液側施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑就會向稀溶液流動，即發(fā)生反滲透。

　　目前反滲透的應用非常廣泛，已經成功應用于海水淡化領域、市政公司領域、工業(yè)用水領域、節(jié)能減排及環(huán)保領域、特種分離領域等。具有以下特點：

　　①過程無相變，節(jié)約能耗，潔凈且友好;

　　②能去除菌類、有機物、膠體及溶于水的各種雜質，獲得高純度水;

　　③操作簡單，自動化程度高;

　　④結構緊湊，占地面積小;

　　⑤適合建立大、中、小型裝置;

　　⑥可連續(xù)供水或間斷供水。原水為印染廢水，采用MBR系統(tǒng)結合反滲透系統(tǒng)進行深度處理。