棗莊天工織造有限公司專門生產(chǎn)高檔牛仔布，生產(chǎn)廢水中的污染物主要是棉紡織纖維上的鹽類、油類和脂類以及在加工過程中投加的漿料、硫化黑染料、表面活性劑、燒堿等，使得廢水水質(zhì)波動(dòng)大、成分復(fù)雜，而且廢水的Ｂ/Ｃ值較低，給運(yùn)行調(diào)試帶來很大困難。
1 水量及水質(zhì)
設(shè)計(jì)水量為
表1 調(diào)試初期的進(jìn)、出水水質(zhì)
| 項(xiàng)目 | COD (mg/L) | BOD5(mg/L) | 硫化物(mg/L) | 色度(倍) | pH |
| 原水 | 1600～2700 | 200～300 | 80～260 | 800～4000 | 9～12 |
| 出水 | 80～110 | 20～30 | 0.5～1.2 | 30～50 | 6～9 |
2 工藝流程及構(gòu)筑物
2.1 工藝流程
預(yù)處理A/O工藝的預(yù)處理段采用了預(yù)曝氣+FeSO4+高效脫色劑+沉淀工藝，生化處理段采用了UASB+生物接觸氧化工藝。 2.2 構(gòu)筑物
① 預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池1座，矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池內(nèi)設(shè)散流曝氣器，氣水比為3.5∶1，HRT=8h，有效容積為
② 初沉池1座，矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，HRT=2.8h，有效容
③ 生物接觸氧化池1座，矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共18格。單池有效容積為
④ 二沉池1座，矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)表面負(fù)荷為
⑤ UASB厭氧反應(yīng)器1座，鋼制結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)負(fù)荷為5kgCOD/(m3·d)，HRT=24h，運(yùn)行溫度為(35±1)℃，有效容積為
⑥ 高效絮凝器1座，型號(hào)為HＣＶ-1000(Ⅱ)。
⑦ 機(jī)械格柵1臺(tái)，型號(hào)為GSXG-300。
⑧ 自動(dòng)板框壓濾機(jī)1臺(tái)，型號(hào)為XMZ80/1000。
3 污泥的培養(yǎng)及馴化
3.1 好氧污泥的培養(yǎng)及馴化
為縮短系統(tǒng)調(diào)試周期，采用好氧生物膜的培養(yǎng)和馴化與厭氧污泥的同時(shí)進(jìn)行，各單元均設(shè)置了超越管以利于調(diào)試。調(diào)試期間好氧污泥先后接種了兩次，第一次接種的是某酒廠的酒糟廢水生化處理系統(tǒng)的好氧污泥，由于當(dāng)時(shí)廠里排放的全是硫化黑廢水，使進(jìn)水的硫化物濃度過高，故好氧污泥的培養(yǎng)十分困難，后來對(duì)預(yù)處理系統(tǒng)做了較大調(diào)整，而且有針對(duì)性地提高了FeSO4及脫色劑的投量，使好氧污泥得以繼續(xù)培養(yǎng)。
第二次接種的是某棉紡織廠印染廢水生化系統(tǒng)的脫水污泥，接種量為好氧池容積的20%，加清水稀釋悶曝2d后，開始分批加入經(jīng)過預(yù)處理的牛仔布廢水，進(jìn)水量為設(shè)計(jì)總量的30%，控制曝氣量為設(shè)計(jì)正常運(yùn)行時(shí)的40%。由于牛仔布廢水的有毒物質(zhì)含量較高(特別是硫化物和染料助劑)，故在培養(yǎng)期間加大了預(yù)處理系統(tǒng)的加藥量，使其出水硫化物<80mg/L，COD<1200mg/L;好氧池進(jìn)水悶曝12h并靜沉1.5～2h后排出上清液以再次進(jìn)水。由于印染廢水的可生化性差，廢水中的營(yíng)養(yǎng)物不足以維持好氧微生物的增長(zhǎng)
間歇進(jìn)水曝氣3d后污泥開始增長(zhǎng)。隨著污泥濃度的增長(zhǎng)，逐漸加大進(jìn)水量(分別為設(shè)計(jì)水量的40%、50%、60%、80%、100%)，曝氣量也相應(yīng)加大。從開始調(diào)試到滿負(fù)荷運(yùn)行共用了28d，當(dāng)容積負(fù)荷提高到0.7kgCOD/(m3d)時(shí)曝氣時(shí)間延長(zhǎng)到24h。第30天時(shí)觀察填料上掛有呈黑褐色的生物膜(厚約
在培養(yǎng)與馴化后期，由于牛仔布品種的差異造成了廢水水質(zhì)的巨大差別，給好氧污泥的培養(yǎng)帶來了許多困難。原水COD由1600～2700mg/L變化，致使有機(jī)負(fù)荷忽高忽低而不利于系統(tǒng)的正常運(yùn)行，此時(shí)采取了以下措施:
一是改變好氧池生物催化劑的投量，二是加大了二沉池的回流量并適當(dāng)減少進(jìn)水量。
從調(diào)試初期的進(jìn)、出水水質(zhì)可以看出，盡管進(jìn)水量較少，但由于好氧污泥尚未培養(yǎng)成熟，生物膜尚未掛好及進(jìn)水中硫化物濃度較高，致使出水COD超標(biāo)。
3.2 厭氧污泥的培養(yǎng)及馴化
厭氧污泥的接種方式與好氧的相同，且也是采用了間歇進(jìn)水的運(yùn)行方式，同時(shí)為降低進(jìn)水的沖擊負(fù)荷，采用了內(nèi)循環(huán)的培養(yǎng)及馴化方式。
在厭氧污泥接種時(shí)選取了高濃度酒糟廢水處理系統(tǒng)的厭氧污泥(12kgVSS/m3)，以此來加快初期啟動(dòng)的速度。接種量為厭氧反應(yīng)器容積的40%。開始啟動(dòng)時(shí)使廢水與清水混合，將厭氧反應(yīng)器的負(fù)荷控制在0.5～1.0kgCOD/(m3d)。為了滿足上升流速和防止絮狀污泥與細(xì)小分散的污泥由厭氧反應(yīng)器洗出，每天集中進(jìn)水6h;同時(shí)開啟厭氧回流閥以減小對(duì)系統(tǒng)的沖擊，這樣大約一周后觀察到有大量氣泡出現(xiàn)，當(dāng)厭氧反應(yīng)器的負(fù)荷上升至2kgCOD/(m3d)時(shí)，觀察污泥趨于成熟，于是逐漸加大進(jìn)水量。這樣，厭氧反應(yīng)器的負(fù)荷從開始的0.5kgCOD/(m3d)提高
在厭氧污泥的培養(yǎng)及馴化中，厭氧污泥明顯受進(jìn)水有機(jī)物濃度、硫化物以及pH值的影響，尤其是當(dāng)pH>9時(shí)厭氧系統(tǒng)的出水水質(zhì)很快變差，氣泡也很快減少;當(dāng)pH=11～12時(shí)則已觀察不到氣泡。所以，厭氧污泥的培養(yǎng)及馴化時(shí)的pH值最好控制在6.5～8.0。
4 系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行調(diào)試
4.1 預(yù)處理系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試
調(diào)試初期主要是靠調(diào)整加藥量來調(diào)節(jié)廢水水質(zhì)，以利于后續(xù)生物處理段的穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)際運(yùn)行表明，F(xiàn)eSO4、脫色劑、PAM投量分別為80～120、15～20、0.2～0.4mg/L時(shí)處理效果最佳。在預(yù)處理系統(tǒng)中，尤其在污泥的培養(yǎng)和馴化初期，還要根據(jù)廢水的水質(zhì)及時(shí)調(diào)整加藥量，否則會(huì)影響生化系統(tǒng)后續(xù)處理的效果，使出水水質(zhì)惡化。
4.2 生化處理系統(tǒng)的運(yùn)行控制
① 使進(jìn)入生化處理系統(tǒng)廢水的B/C>0.35。
② 控制好氧池混合液的DO為2.0～4.0mg/L，尤其是控制好氧池末端出水的DO為2.0mg/L。
③ 控制進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)時(shí)的混合液水溫為25～30℃，進(jìn)入好氧系統(tǒng)時(shí)則為25～28℃，滿足微生物生長(zhǎng)對(duì)溫度的要求。
④ 在調(diào)試時(shí)，控制厭氧反應(yīng)器的進(jìn)水pH值為6.8～8.0，這樣經(jīng)過預(yù)處理及厭氧處理后，好氧系統(tǒng)混合液的pH值為6.5～7.5，從而有利于好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖。
⑤ 牛仔布廢水中的有害有毒物質(zhì)主要為靛藍(lán)、硫化黑以及一些重金屬元素。當(dāng)硫化黑的濃度過高時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響微生物的生長(zhǎng)，所以在培養(yǎng)初期投加FeSO4使其去除外，還要稀釋進(jìn)水以減小有毒物質(zhì)對(duì)微生物的不利影響。生化系統(tǒng)調(diào)試后期的出水水質(zhì)見表2。
表2 生化系統(tǒng)調(diào)試后期的出水水質(zhì)
| 項(xiàng)目 | COD(mg/L) | BOD5(mg/L) | 硫化物(mg/L) | SS(mg/L) | 色度(倍) | pH |
| 生化出水 | 70～120 | 21～30 | 0.5～2.0 | 70～120 | 35～45 | 6～9 |
| 二沉池出水 | 70～100 | 13～20 | 0.5～1.8 | 40～65 | 20～35 | 6～9 |
| 標(biāo)準(zhǔn)值 | 100 | 25 | 1.0 | 70 | 40 | 6～9 |
5 經(jīng)濟(jì)分析
工程設(shè)計(jì)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表3。
表3 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
| 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) | 設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù) |
| 處理能力(m3/d) | 1200 |
| 電耗(元/m3) | 0.18 |
| 藥劑費(fèi)(元 /m3) | 0.27 |
| 工程總投資(萬元) | 220 |
| 沼氣產(chǎn)量(m3/d) | 400～600 |
| 處理費(fèi)用(元/m3) | 0.88 |
6 結(jié)語
① 廢水中的硫化物濃度過高不利于生化處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，故必須在預(yù)處理系統(tǒng)降低硫化物的濃度，以FeSO4為除硫藥劑，達(dá)到了較好的去除效果。
② 預(yù)處理系統(tǒng)對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)曝氣有利于提高廢水的可生化性，混凝加藥系統(tǒng)可進(jìn)一步降低污染物濃度(COD去除率約為35%，色度可去除80%)。
③ 厭氧微生物及好氧生物膜的培養(yǎng)和馴化是牛仔布廢水處理工程調(diào)試的關(guān)鍵。調(diào)試過程中先后采用了酒糟廢水處理系統(tǒng)及棉紡織印染行業(yè)脫水后的活性污泥來接種、培養(yǎng)和馴化。實(shí)踐證明，采用同類型企業(yè)的污泥進(jìn)行培養(yǎng)和馴化可以大大縮短培養(yǎng)和馴化周期。
④ 棗莊天工織造有限公司的牛仔布廢水處理系統(tǒng)經(jīng)過約150d的調(diào)試運(yùn)行后，出水水質(zhì)達(dá)到了國(guó)家《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287—1992)中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
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