紡織靛藍廢水的治理
位于深圳市大鵬灣的印染廠曾是深圳市環保局的“老大難”問題,它們都是地方政府引進的外資項目,建廠時均配套建設了污水治理設施,但由于工藝落后、設施老化、管理不善,加上擴大生產使污水超標排放,嚴重污染了大鵬灣海域 。深圳市環保局把某紡織廠作為先期推薦治理的對象,治理工程從1996年開始至1997年底 結束,歷時一年多,從1998年連續運行以來,出水水質穩定且達標,被深圳市環保局推薦為樣板工程。
1 某紡織廠簡介
某紡織廠是一家香港獨資的大型企業,1991年從香港遷移過來,總投資2億港幣,集 紡紗、染色、織布一條龍,產品為牛仔布。廢水主要來自染廠,其主要成分是靛藍粉(含石 灰、染料、木薯粉),另外還有NaOH、低硫酸鈉,廢水量在1000m3/d左右。正常情況下的廢水水質如表1。
項目 | pH | 色度(倍) | CODcr(mg/L) | 水溫(℃) |
濃度 | 10.0-13.0 | 400-1200 | 750-1800 | 18-35 |
改造前的處理工藝流程見圖1。
該流程設計處理能力1000m3/d,剛投產時水量300m3/d,后逐漸增加至1000m3/d ,但出水水質漸漸惡化,色度和CODCr都嚴重超標,出水色度在300(倍)左右,CODCr在700mg/L左右。其主要原因如下: ①設計時對原水水質估計不足,當初設計原水的CODCr為700~1 300mg/L,
2 工藝改造
2.1 前期改造 捷德紡織廠采取邊改造邊生產的方式進行。由于二級生物濾池對有機物的降解率只有30%~4 0%,且滋生蚊蠅,決定利用現有的厭氧水解池,打掉二級生物濾池,改成生物接觸氧化池。 但厭氧水解池對COD的去除率僅有10%~20%,大量負荷會帶給后續處理構筑物,為減少生化改造期間的污染,在厭氧水解池前加一套物化處理設備(即化學混凝沉淀),以降低負荷。 前期改造的工藝流程見圖2。
由于該項改造工程具有很強的實用性,實際上是邊生產、邊研究、邊制定方案的改造過程,在確定物化處理流程時,先做了大量的化學混凝脫色試驗。采用傳統方法,對硫酸亞鐵、凈水劑、聚合鋁和三氯化鐵主要以去除色度、COD為目標,通過小試先確定適合本廠的脫 色效果和去除COD的最佳藥劑為硫酸亞鐵,其最佳投藥量在800~1000mg/L,最佳pH值范圍在9.5~11之間。 物化處理流程各項參數:設計流量Q為1000m3/d;提升泵兩臺,每臺Q′為80m3/h;靜態混合器2個,每個外形尺寸L為800mm,D為250mm;機械反應池2個,1.5m×1.5m×4m,設計停留時間20min;斜管沉淀池1個,面積5m×5m,斜管用聚氯乙烯板制作,所有排泥管皆為200mm鍍鋅管。 經物化處理的色度平均去除
改造的主要構筑物及設備: ① 調節池。設計原水調節池有效停留時間為8 h,整個調節池尺寸為20m×10m×2.5m ,內分6格。在原水進調節池前有一小渠道,在渠道中投硫酸亞鐵,使pH為7~9左右。廢水在調節池內有一初沉時間,對池底污泥,紡織廠每年趁春節放假之際清掏外運。 ② 厭氧水解池。呈長方形,尺寸為10m×7.5m×5m,有效停留時間10h。分為兩組 ,每組都有一個脈沖布水器,其對水解池內的配水是間歇式的,對厭氧池則起攪拌、沖刷作用。厭氧池內的污水分污泥層、附著層、清水區。攪拌是為了防止死水、短流,沖刷能防止附著層阻塞,厭氧池內設有斜板附著層,厭氧水解池是穿孔集水槽配水。 ③ 接觸氧化池。在原生物濾池的位置上建造,外型尺寸:20m×15m×4.5m,采用三廊道 ,內懸掛半軟性填料(厚3m),填料接觸時間20h,底部裝有微孔曝氣頭,氣水比為15∶1, 經測試池內溶解氧濃度為3.8mg/L。 ④ 沉淀池。為豎流式、方形,尺寸為6 m×5 m×5 m,從池頂中心進水,出水經鋸齒形集 水槽。豎流式沉淀池主要是沉淀接觸氧化池脫落的生物膜,出水進入混凝氣浮池。 沉淀污泥全部回流至厭氧水解池,補充營養,原設計進入貯泥池的排泥管保留。 ⑤ 混凝氣浮池。進一步去除在沉淀池中不能下沉去除的細小顆粒,投加凈水劑,凈水劑是
3 運行效果及分析
在接觸氧化池掛膜成熟以后,物化處理設備停止使用。深圳市環保局在排放口晝夜監測的結果見表2。
日期 | 取樣點 | 分析項目 | ||||
PH | CODcr (mg/L) | SS (mg/L) | 色度 (倍) | 硫化物 (mg/L) | ||
9月9日 | 總排口 | 7.14 | 105 | 18.3 | 64 | 0.03 |
9月12日 | 總排口 | 6.26 | 147 | 12 | 32 | 0.02 |
9月13日 | 總排口 | 6.78 | 41.3 | 5.3 | 32 | 0.01 |
9月19日 | 總排口 | 7.52 | 87.7 | 9.5 | 32 | 0.01 |
9月20日 | 總排口 | 7.03 | 93.3 | 23.0 | 32 | 0.01 |
經過兩年來的連續運行,監測數據表明屬達標運行,說明該項治理工程是成功的。從中還得出如下經驗和結論: ① 生物濾池不適合對此類高濃度印染廢水的好氧處理。生物濾池雖有節省能耗、易于操作等優點,但處理效率低,對有機物的降解率只有15%~40%,且滋生蚊蠅。當負荷高時,生物濾池呈厭氧狀態,造成污泥阻塞孔隙,影響通風。濾料一旦阻塞,清理困難。 ② 在生化處理中,水解池起著很重要的作用,它對色度的去除率通常在40%~70%,對COD的去除率只有10%~20%,但能提高廢水的可生化性。在確定接觸氧化池參數前,取生物 濾池中的濾料和厭氧池的出水,在實驗室進行耗氧試驗。結果表明,只要停留時間過長(24h),對COD的去除率就可以達到90%以上,說明厭氧水解池的出水可生化性強,為后續生化處理創造了極有利的條件。 ③ 對這種高濃度呈強堿性的印染廢水,在生化
4 工程投資和運行成本
配套建設時污水處理投資90萬元,改造工程投資120萬元,工程總投資210萬元,對1000m3/d水量,工程投資成本為0.21萬元/m3。 運行成本(以1999年為例)見表3。
序號 | 成本項目 | 處理水量(m3) | 總費用(元) | 單位成本(元/m2) | 備注 |
1 | 工資 | 66000 | 本表沒有考慮折舊。廠方自己烯油發電。操作人員共5人,三班倒,每班1人,化驗室1人,另設班長1人。 | ||
2 | 職工福利 | 3000 | |||
3 | 社會保障 | 600 | |||
4 | 其他費用 | 3000 | |||
5 | 業務費 | 283000 | |||
其中:電費 | 135000 | ||||
藥劑費 | 98000 | ||||
維修費 | 12000 | ||||
泥餅外運費 | 28000 | ||||
調節池清淤 | 10000 | ||||
合計 | 348956 | 355600 |