曝氣生物濾池在印染廢水處理中的應(yīng)用

封偉聰 (紹興縣江濱水處理有限公司 312073)

迄今為止，我國還是采用常規(guī)工藝的方法處理印染廢水的色度、SS和COD情況，而回收利用濃度較低以及降解有機(jī)物和去除無機(jī)鹽比較困難的印染廢水的情況比較少[1]。經(jīng)過眾多研究發(fā)現(xiàn)，曝氣生物濾池則可以解決以上處理問題，并且處理低懸浮物濃度效果甚好；納濾屬于一種分離技術(shù)，主要是推動(dòng)水溶液中的某些組分的壓力同時(shí)這些組分穿透半透膜[2]。本文筆者在以某印染廠廢水處理進(jìn)行了資料收集，并且原水以其放口出水為標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用曝氣生物濾池的納濾工藝回收利用印染廢水，本次研究的效果獲得了很好的評價(jià)，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

一、試驗(yàn)部分

1.1、試驗(yàn)背景

某印染廠采用的活性染料為主要染料，硫化染料為輔助染料，印染廠在染色或者漂洗后造成大量印染廢水，其廢水排放量在1*104m3/d左右，首先采用的處理方法是混凝沉淀，陰離子型和陽離子型分別選用聚丙烯酰胺和季胺鹽混凝劑，分別投入1mg/L和120mg/L的劑量，排放出水量也在國家規(guī)定范圍之內(nèi)。本廠商提出廢水回收利用的建議，但國家還沒有明確規(guī)定回收水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過查閱國內(nèi)外的相關(guān)資料，本次研究制定了一個(gè)回收水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，原水以其放口出水為標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)情況如表一所示。

1.2、工藝流程

曝氣生物濾池排水量0.5m3/h，反應(yīng)器的長、寬、高各為0.7m、0.7m、3.2m。水力停留時(shí)間2h左右，濾料選用陶粒，直徑約在2.1～4.8mm之間，汽水比例以3：1為標(biāo)準(zhǔn)。在納濾預(yù)處理中，使用機(jī)械過濾和混凝沉淀的工藝，選用PAC和PAM組合的混凝劑，同時(shí)投入的劑量分別約為90mg/L、1mg/L[3]。先用轉(zhuǎn)動(dòng)為75r/min的攪拌速度，觀察25min后反應(yīng)情況；再靜壓排泥平流沉淀池選用多斗式鋼板結(jié)構(gòu)，長、寬、高分別為1.5m、0.4m、1.2m，沉淀池流量在0.48m3/h的表面負(fù)荷為10m3/(m2·h)。機(jī)械過濾中選用直徑為1.2～2.9mm的精選石英砂為濾料和小于或等于10m/h的濾速。選用精度為5μ的PE微孔過濾器為安包過濾工藝，膜組件采用特種納濾膜，其脫鹽的平均率為90%，產(chǎn)水量為6（m3·d-1）以及有效面積為7.9m2。本次研究進(jìn)水會(huì)保持連續(xù)，并在每個(gè)單元會(huì)取水樣觀察分析。工藝流程如圖一所示。

1.3、分析方法

根據(jù)廢水處理方法檢測pH值、COD、SS、色度以及硬度；再采用火焰原子吸收法檢測金屬陽離子。

二、結(jié)果

2.1、去除COD的效果

污泥取自二沉淀池，經(jīng)過4周后，去除COD的占有率相對比較穩(wěn)定，將反沖洗時(shí)帶出的污泥通過顯微鏡觀察時(shí)，發(fā)現(xiàn)污泥中有輪蟲、纖毛蟲和鐘蟲等微生物，確定生物膜已經(jīng)形成，進(jìn)水水 力 負(fù) 荷 在 0.60m3·m-2·h-1、1.03 m3·m-2·h-1、1.62 m3·m-2·h-1時(shí) ，去除COD的占有率為33.61%、31.1%、25.8%。因此，曝氣生物濾池中水力負(fù)荷升高會(huì)導(dǎo)致去除COD的占有率下降，并使用水力負(fù)荷采用1.03 m3·m-2·h-1為標(biāo)準(zhǔn)分析后續(xù)的結(jié)果。

2.2、經(jīng)過預(yù)處理后的效果

進(jìn)水在濁度5.7NTU時(shí)，出水的濁度大約能在1.63NTU，去除率平均為72.2%。在通過預(yù)處理后，出水SDI值為3.6～4.9，平均SDT值為4.2。在保安過濾器檢測后，預(yù)處理出水可以達(dá)到納濾膜進(jìn)水的標(biāo)準(zhǔn)。但是精密過濾器中發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的污染情況，大約在11天左右必須更換一次濾芯。

2.3、納濾系統(tǒng)的處理效果

2.3.1 水回收率隨時(shí)間的變化

經(jīng)過觀察后發(fā)現(xiàn)初始進(jìn)水壓力為0.91MPa，膜通量為19L(m2·h)，初始回收率為15.01%，第8天的回收率為11.54%，第20天回收率為10.32%，第28天回收率為9.95%，所以隨著時(shí)間的變化，回收率不斷降低，同時(shí)納濾系統(tǒng)的膜也受到嚴(yán)重的污染，必須給其化學(xué)清洗。清理后重新檢測回收率為13.9%，為運(yùn)行初期的92.60%。

表一 再回收利用水質(zhì)和排放口出水水質(zhì)

2.3.2 壓力差隨時(shí)間的變化

經(jīng)研究結(jié)果顯示，第8天的壓力差為0.051NPa，第20天的壓力差為0.072NPa，第28天的壓力差為0.107NPa，因此壓力差變化與回收率有一定的聯(lián)系。

2.3.3 脫鹽進(jìn)水壓力率隨時(shí)間的變化

經(jīng)研究結(jié)果顯示，TDS為3750～4280mg/L的脫鹽率為95.4%～96.7%,平均脫鹽率為96.2%，清洗前脫鹽率為96.13%，清洗后為96.05%。因此過濾膜具有穩(wěn)定性。

2.4、各單元出水水質(zhì)情況

預(yù)處理出水檢測結(jié)果為pH值為7.0，COD為38.2（mg·L-1），濁度為 1.66NTU，色度為 5 倍，硬度為 22.5（mg·L-1），TDS 為3985（mg·L-1），電導(dǎo)率為 4875（μS·cm-1）。 在其他離子檢測中未發(fā)現(xiàn)二價(jià)離子，所以對二價(jià)離子的去除率很高，各項(xiàng)指標(biāo)也符合回收用水的標(biāo)準(zhǔn)。

三、小結(jié)

本文結(jié)果顯示，在印染廠廢水處理中，應(yīng)用曝氣生物濾池回收利用排放口出水的效率很高，并且出水質(zhì)量很穩(wěn)定，對保護(hù)環(huán)境存在很深的意義。

[1]謝春生,黃瑞敏,肖繼波等.曝氣生物濾池-納濾深度處理印染廢水的研究[J].中國給水排水,2007,23(15)：69-72.

[2]朱樂輝,魏善彪,邵莉等.混凝沉淀/曝氣生物濾池/納米材料復(fù)合膜技術(shù)用于印染廢水處理回用[C].//新工藝新設(shè)備在自來水廠、污水處理廠、回用水廠、垃圾處理場的應(yīng)用研討會(huì)論文集.2006：248-251.

[3]汪曉軍,顧曉揚(yáng),林德賢等.化學(xué)預(yù)氧化及曝氣生物濾池法處理酸性玫瑰紅廢水[C].//2006中國水處理技術(shù)研討會(huì)暨中國化工學(xué)會(huì)工業(yè)水處理專業(yè)委員會(huì)第26屆年會(huì)論文集.2006：297-303.