【集萃網(wǎng)觀察】常州市某印染廠的前處理車間,主要從事各種全棉和棉彈類梭織面料的前處理加工,包括煮練、燒毛、冷堆、漂白和絲光等工序,其中煮練、漂白和絲光工序會(huì)產(chǎn)生大量廢水。該車間產(chǎn)生廢水約150~400t/d,廢水水質(zhì)組分復(fù)雜,波動(dòng)大,可生化性差,處理較困難。目前工廠對該車間廢水的處理措施為:與染色廢水混合→投加PAC(聚合氯化鋁,含Al2O39%)1.5‰(體積比),進(jìn)行混凝處理→以鋼鐵廠廢酸調(diào)節(jié)pH值→進(jìn)入生化池生化處理。但是,處理效果并不是很好,且因生化池進(jìn)水COD值不穩(wěn)定,直接導(dǎo)致最終出水COD值在100mg/L左右波動(dòng),難以達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)。針對印染前處理廢水水質(zhì),先用鋼鐵廠廢酸進(jìn)行簡單預(yù)處理,再采用膜生物反應(yīng)器(MBR)進(jìn)行深度處理,以期使前處理廢水在與其它工序廢水混合之前,將其中的污染物質(zhì)即得以大幅去除,降低后續(xù)處理工序的污染負(fù)荷。
1 試驗(yàn)
1.1 試驗(yàn)裝置與工藝流程
試驗(yàn)裝置如圖1所示。
膜組件采用天津膜天膜公司的微孔過濾膜(MF),其性能指標(biāo)見表1。好氧反應(yīng)池有效容積為90L。
1.2 試驗(yàn)水質(zhì)
試驗(yàn)水質(zhì)見表2。
由于鋼鐵廠廢酸中含有大量的FeSO4、Fe2(SO4)3及游離酸,故將其與廢水混合,可以起到一定的混凝作用。經(jīng)鋼鐵廠廢酸調(diào)節(jié)處理后,SS(懸浮固體)去除率為80%左右;色度去除率為30%~40%,氨氮(NH3-N)去除率為30%左右;COD去除率為30%左右,pH值可降低約4個(gè)單位,稍作調(diào)節(jié)即可用于生物處理。由于廢水水質(zhì)波動(dòng)較大,在少數(shù)情況下,廢水經(jīng)鋼鐵廠廢酸預(yù)處理后,污染負(fù)荷依然相當(dāng)高,對膜生物反應(yīng)器中的好氧污泥沖擊較大,所以廢水在進(jìn)入MBR之前,應(yīng)視廢水COD值,用膜生物反應(yīng)器的出水(也可用其它低濃度廢水)進(jìn)行稀釋,以保證MBR的進(jìn)水COD值維持在6000mg/L以下。
1.3 分析項(xiàng)目及方法[1]
COD 重鉻酸鉀法;
BOD5 稀釋接種法;
pH計(jì) pH值;
色度 視比色法;
SS 重量法;
氨氮 氨氮測定儀;
電導(dǎo)率 電導(dǎo)率儀;
DO(溶解氮) 溶氧儀;
SV(污泥沉降比)/% 沉降法;
MLSS(混合液中懸浮固體量) 重量法;
微生物 光學(xué)顯微鏡檢測。
1.4 污泥接種馴化與試驗(yàn)啟動(dòng)[2]
取該集團(tuán)污水處理站污泥,于好氧反應(yīng)器中進(jìn)行接種培養(yǎng)馴化?紤]到活性污泥的承受能力,開始階段,MBR進(jìn)水稀釋倍數(shù)較大,水力停留時(shí)間(HRT)為90h;污泥運(yùn)行10天后,調(diào)節(jié)HRT至45h,逐步縮短水力停留時(shí)間,增大進(jìn)水濃度。運(yùn)行過程中,投加尿素、Na2HPO4和葡萄糖作為營養(yǎng)物質(zhì)。
1.5 運(yùn)行參數(shù)
在試驗(yàn)運(yùn)行過程中,MBR的運(yùn)行參數(shù)見表3。
經(jīng)過一段時(shí)間的試驗(yàn)摸索,認(rèn)為最佳操作參數(shù)為水溫25℃;HRT18h;MLSS8g/L;DO2.8mg/L;pH值7.5~8.5。
2 結(jié)果及討論
2.1 MBR對SS的去除率
由圖3可以看出,MBR進(jìn)水SS含量為1.2~1.9g/L,MBR上清液SS濃度為0.4~0.9g/L,好氧活性污泥對SS的去除率為50%~70%;而經(jīng)過膜的截留過濾之后,大多數(shù)情況測不出SS,即MBR對SS的去除率接近100%。
2.2 MBR對色度的去除率
由圖4可見,MBR對色度的去除效果不是太好,僅為30%左右。這是因?yàn)閺U水中含有的一些可溶性發(fā)色基團(tuán),在好氧反應(yīng)器中難以被微生物降解,而膜對這些物質(zhì)又沒有很好的截留效果,所以出水色度仍然偏高。
2.3 MBR對NH3-N的去除率
從圖5可以看出,MBR出水的NH3-N值在1mg/L左右,NH3-N去除率達(dá)到70%。這是由于MBR中的污泥泥齡長,利于世代時(shí)間較長的硝化菌生長,好氧池的生物脫氮效果較好。
2.4 MBR系統(tǒng)COD去除效果分析
對膜生物反應(yīng)器試驗(yàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行80天期間的進(jìn)水、MBR進(jìn)水、MBR上清液、MBR出水的COD進(jìn)行監(jiān)測,變化情況如圖6、圖7所示。
對比圖6中的進(jìn)水、出水濃度曲線和圖7中的去除率曲線可以看到,盡管進(jìn)水COD波動(dòng)較大(2500~6000mg/L),出水還是基本能保持在1000mg/L左右。MBR系統(tǒng)對COD的去除率為72%左右,其中好氧生物對COD去除率為55%左右,膜對COD去除率為17%左右。雖然膜對系統(tǒng)COD去除貢獻(xiàn)不是太大,但膜的良好截留作用保證了出水水質(zhì),特別是在MBR系統(tǒng)運(yùn)行到20~30天和50~60天時(shí),MBR系統(tǒng)因溶解氧過低而發(fā)生污泥膨脹,此時(shí),膜對COD去除率的貢獻(xiàn)可達(dá)到35%左右。
3 結(jié)論
(1)利用鋼鐵廠廢酸對印染前處理廢水進(jìn)行調(diào)節(jié)處理,SS去除率為80%左右,色度去除率為30%~40%,NH3-N去除率約為30%左右,COD去除率為15%~30%,且pH值降低約4個(gè)單位。
(2)高濃度前處理廢水經(jīng)鋼鐵廠廢酸預(yù)處理的,再用MBR工藝處理,SS幾乎可以完全去除,色度去除率達(dá)30%左右,NH3-N和COD去除率均可達(dá)72%左右。出水水質(zhì)得到了較大幅度的改善,大大減輕了后續(xù)處理的壓力。
(3)本試驗(yàn)運(yùn)行MBR最佳操作參數(shù)為T=25℃;HRT=18h;MLSS=8g/L;DO=2.8mg/L;pH=7.5~8.5。
參考文獻(xiàn):
[1] 國家環(huán)境保護(hù)總局,水和廢水監(jiān)測分析方法編委會(huì)編.水和廢水監(jiān)測分析方法(第四版)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2002:88-211.
[2] 薄國柱,曹國憑,姜登峰,等.厭氧復(fù)合反應(yīng)器處理退漿廢水的啟動(dòng)研究[J].工業(yè)水處理,2006,26(10):67-69.
來源: 印染在線