氣浮+接觸氧化工藝在噴水織機廢水提標改造中的應用實例

吳志平 冀世鋒

摘要：本文針對目前噴水織機廢水處理工藝存在的問題，提出了氣浮+接觸氧化的工藝組合，并結合工程實例介紹了工藝流程、處理效果、工程費用和處理成本，對今后此類廢水處理工程的實施有較強的參考價值。

關鍵詞：氣浮;接觸氧化;丙烯酸酯

中圖分類號：X703 文獻標志碼：A 文章編號：2095-672X（2019）07-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.07.014

Abstract：Air floating + Bio-contact oxidation process was developed to solve problems existing in current treatment of waste water from water jet loom. Detail process， treatment effect， project investment and treatment cost were introduced and it will be a good example for future similar project.

Keywords：Air floating;Bio-contact oxidation;Acrylate

太湖流域某鎮是噴水織機集中區，區內有近10萬臺噴水織機，日排放噴水織機廢水近30萬噸/天，目前該鎮噴水織機廢水一般都采用加藥絮凝-氣浮法處理，處理出水CODCr在50～100mg/L左右。但是隨著《太湖地區城鎮污水處理廠及重點工業行業主要DB32/1072-2007 水污染物排放限值》的執行，氣浮工藝明顯達不到要求，該鎮也積極尋找辦法進行治理，如“氣浮+砂濾”“氣浮+活性炭過濾+超濾”等工藝措施，但不是因為處理效果達不到要求，就是因為處理成本高、膜污染嚴重等而使問題得不到徹底解決。

太湖地區某鎮目前利用氣浮法處理的噴織廢水處理站有32座，其中有6座準備擴建改造，將大部分噴織廢水進行提標改造，利用氣浮+接觸氧化進行處理，目前已經運行了一座規模4000噸/天的噴水織機廢水處理站，效果良好。

1 廢水水量水質

1.1 設計規模

廢水水量以4000噸/天計。

1.2 設計進出水水質

根據該鎮水處理公司的資料及我公司實測，噴水織機廢水進出水水質如下表1：

2 工藝流程和設計參數

2.1 工藝流程

噴水織機廢水的主要污染物為廢紗頭、化學漿料（丙烯酸脂類）、潤滑油等，每臺噴水織機日排廢水量約4m3左右，屬中度污染水質。[1]

由于廢水中含有廢紗頭及潤滑油等物質，廢水表面一層油花，所以采用氣浮工藝，經過氣浮處理后，廢紗頭及潤滑油等幾乎全部被去除，剩余的化學漿料是主要污染物。此類廢水根據實際經驗，在夏天時效果較好，出水在50～70mg/L，而冬季出水氣浮效果較差，COD在100mg/L左右。而目前噴水織機使用的漿料多為以丙烯酸酯為主體的合成漿料。該漿料上漿時用氨水中和增稠，使丙烯酸漿料呈水溶性，以利調漿和上漿時應用。在漿紗機上，濕漿紗烘燥時氨氣被揮發，在漿膜中的丙烯酸酯銨鹽側鏈變成羧酸，這種高分子酸的水溶性極低，使用中漿膜呈非水溶性，從而能承受噴水織機投緯時水滴的侵擾，漿紗的機械性能仍然保持良好，依舊能完美地進行織造。

在織造中部分漿料混入廢水中，在氣浮時會調節pH在堿性使得部分漿料溶解于廢水中，這就是造成噴水織機廢水氣浮后COD還在100mg/L的原因，要使的這部分溶解性漿料去除，使用超濾、砂濾等物理方法僅能去除部分COD，且截留的漿料粘度大，造成濾料和濾膜的污染在所難免，膜的清洗也較難成功。而丙烯酸類漿料是單鏈的有機物，大部分也較容易生物降解，所以利用生物法是比較有效的方法。

廢水通過水泵提升至調節池后，再提升進入反應池，首先進行加入氫氧化鈉對pH 進行調節，調節后的廢水自流入下一級反應池與混凝劑PAC 進行混凝反應，有效地去除SS及部份COD;然后再進入絮凝池投加PAM后攪拌后形成厚重的礬花，進入溶氣氣浮池利用氣泡將廢水中的懸浮物質浮起，刮渣機刮除浮沫去除廢水中的廢紗頭、潤滑油及膠體物質后，進入接觸氧化池進行好氧微生物降解，由于進入接觸氧化池中廢水有機濃度較低，不利于生成活性污泥，所以在池中安裝立體彈性填料，彈性立體填料有助于微生物粘附在填料上，使得接觸氧化池中微生物及原后生動物的生長，污泥濃度增加，更好地去除廢水中的有機物，廢水重力流入二沉池沉淀后出水達標排放。

氣浮池池、接觸氧化池產生的污泥排入污泥池，污泥經污泥泵進入廂式壓濾進行壓濾，泥餅外運處置。壓濾機壓濾后的污水進入集水井再進行處理。其工藝流程見圖1：

2.2 工藝特點

本工藝作為噴水織機廢水處理的有效工藝，具有以下特點：

（1）氣浮工藝是噴水織機廢水的最佳預處理手段。氣浮池去除廢水中的懸浮物、油類、廢紗頭以及部分聚丙烯酸酯漿料等物質，減少后續處理的難度。由于噴織廢水懸浮物較輕，又含有油類及廢紗頭，比重都較小，所以氣浮是噴織廢水處理的必須預處理工藝流程。

（2）氣浮+接觸氧化法替代國內常用的氣浮+活性炭過濾、砂濾、超濾工藝。由于噴織工藝中所使用的漿料以聚丙烯酸酯類漿料為主，其在堿性條件下可溶解，而在酸性條件下形成，在漿膜中的丙烯酸酯銨鹽側鏈變成羧酸，這種高分子酸的水溶性極低，漿膜呈非水溶性。根據該漿料的此特點，在噴織廢水中該漿料有部分溶解于廢水中，溶解性有機物對于砂濾不能很好地進行截留，活性炭吸附又易于飽和，超濾容易造成膜的污堵，而采用接觸氧化法可較好地去除溶解性有機物。

（3）采用彈性立體填料。龐浩然等曝氣生物濾池針對噴水織機廢水進行了研究[2]，其研究噴織廢水沒有使用氣浮進行預處理，而是直接進入曝氣生物濾池，出水能達到污染物排放標準（GB18918-2002）的二級標準。本項目使用彈性立體填料相較于曝氣生物濾池處理噴水織機，廢水不易堵塞，不用反沖洗裝置，操作運行維護簡單，并且通過氣浮預處理后再進入接觸氧化池，出水效果更好。

（4）填料框架使用混凝土框架。本項目中彈性立體填料框架沒有采用普通槽鋼螺紋鋼作為框架材料，而是在土建設計施工中使用混凝土梁柱作為填料支撐體系，安裝簡單，使用壽命長，不怕鋼材被腐蝕，當檢修時水池排空后，填料將槽鋼、螺紋鋼框架拉斷散架的風險。

2.3 工藝參數

（1）調節池（原有利舊），鋼砼結構，有效池容：1500m3，水力停留時間9.0h;附屬設備：進水泵2臺（一用一備），調節池風機2臺（一用一備），電磁流量計1只，液位計3套;

（2）反應池（原有利舊），鋼結構，與氣浮池配套;配備設備：攪拌機4臺，PAC計量泵2臺，液堿計量泵2臺，PAM自動泡藥機1臺，PH在線監測儀1套;

（3）氣浮池（原有利舊），鋼結構，成套設備，處理能力200m3/h;

（4）接觸氧化池，鋼砼結構，尺寸：6.0×12×5.5m/座，共四座;有效容積：1440m3;停留時間：8.6h;配備設備：風機2臺，一用一備，風量15m3/min，風壓0.06MPa，功率N=30kW，曝氣軟管600m;彈性立體填料1000m3;

（5）豎流式沉淀池，鋼砼結構，尺寸：6.0×6.0×6.9m/座，共四座，表面負荷：1.2m3/m2.h;

（6）污泥池（原有利舊），鋼砼結構，構筑物尺寸：15×15×2.0m;配套設備：1.5英寸氣動隔膜泵2臺;

（7）污泥脫水機棚，建筑物數量：1座;設備材料：60m2板框壓濾機1臺，功率3.0Kw，包括污泥加藥裝置1套;

（8）加藥、風機房，數量：1座（分三個房間）;平面尺寸：6.0×6.0m。

3 處理效果

3.1 污泥馴化

往生物接觸池中共投放污泥，污泥來自當地印染廢水處理廠生化池污泥，開通風機，對污泥進行培養，每天定時、定量向水解池中投加營養物質（糖、尿素、磷酸二氫鉀等），進行悶曝。

綜上，通過這一階段的工作，生化池中微生物的接種、培養、馴化工作已經完成，污水處理站已完全能達到設計出水水質要求。

3.2 處理效果

系統調試完成后運轉情況良好，設備運行正常，系統運行穩定，CODCr、氨氮、總氮和總磷均能滿足排放標準的要求，具體數值如表2所示：

4 主要經濟指標

該工程占地面積約1000 m2，工程運行費用有：

電費，電耗約1200kW·h /d，折合處理費用約0.225元/m3;

藥劑費，工業液堿用量約200kg/d，PAC用量約800kg/d，PAM用量約8kg/d，折合處理費用約0.6元/m3;

人工費，安排4名操作工，按人均月工資為3000元計，折合處理費用約0.1元/m3;

合計運行費用約為0.925元/m3;年運行費用130萬元;而增加的接觸氧化池僅僅只有風機和水泵的電費沒有藥劑的投加，其中接觸氧化池的運行費用為0.16元，但卻將廢水COD從100mg/L左右，降至40～50mg/L;

處理出水僅僅需要再增加一定的深度處理措施，即可回用，目前已有部分企業通過陶粒過濾器過濾后回用于噴水織機用水中。

5 結論

（1）針對噴水織機廢水的特性，氣浮+生物接觸氧化工藝能取得較好的處理效果，且比較穩定;

（2）根據初步估算，此工藝的處理成本約為0.925元/m3;

（3）采用此工藝后，便于開展后續深度處理。

參考文獻

[1]陳云根，周可英.進口噴水織機廢水循環回用技術[J].能源環境保護，2005（01）：49-50+59.

[2]龐浩然，李旭東，歐文韜，陳劍中，邱江平.曝氣生物濾池對噴水織機廢水BOD5去除效果的研究[J].上海交通大學學報（農業科學版），2009，27（05）：516-519.

收稿日期：2019-03-04

作者簡介：吳志平（1979-），男，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向為水污染防治與水處理。