PDF《印染废水处理工程的新型生物流化床组合工艺技术分析》

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( 印染废水处理工程的新型生物流化床组合工艺技术分析 韦朝海 $黄会静 $任源 $吴超飞 $吴海珍'

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华南理工大学环境科学与工程学院$广州!华南理工大学生物科学与工程学院$广州!广州境天 环保科技有限公司$ 广州!* (%)(# 摘要!针对高浓度难降解的工业有机废水$利用自行开发的新型结构生物流化床技术$通过工程设计实施了若干废水处理的 应用实践C 从成功运行的 '

个工程中选取了 + 个分别为 和 + ((( G + O @的印染废水处理工程作为案例$分析流化 床组合工艺处理难降解有机废水的原理$从技术经济可行性方面总结新型生物流化床技术处理印染废水的工程经验C + 个工 程规模案例印染 废水处理生物系统停留时间分别为'

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iC 在正常运行工况条件下$工艺出水的各项污染指标均达到广东省 一级排放标准 高于国家相应标准#的限值要求$整个工程的运行费用分别为 ('

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元OG+C工程实践表明$采用 新型生物流化床组合技术处理印染废水$克服了传统方法的缺点$具有停留时间短(氧利用率高(有机污染物转化速率快以及 污泥产量少等的特点C 基于未来的发展$提出了在组合工艺中实现低碳废水处理技术的流程$考虑生态安全和资源循环利用 的结合C 关键词!环境工程'

印染废水'

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处理 中图分类号!_ *(%!文献标识码!4 !文章编号!('

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% 基金项目#, 十一五- 国家科技支撑计划重点项目 '

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广东省科技计划项目 '

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((#4 作者简介#韦朝海 #%'

f# $男$教授$博士生导师$主要研究方向为 水污染控制理论与技术$, F G H B <

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?B @B b A @ QA @ +#深度处理 经过前处理和生物流化床处理$废水的大部分 指标如

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1 W (66 等已基本达到了当地的排放 * ( 环!!境!!科!!学+'

卷 标准C 为了稳定长效达标排放$+ 个案例中均采用混 凝技术结合砂滤工艺作为后处理工段$混凝技术充 分考虑药剂种类(反应机制与分离效率的有效结合$ 再通过过滤工艺拦截残余的细小颗粒污泥C )#回用技术 根据企业对水回用的要求$设计不同的废水回 用系统C 嘉成废水处理站在砂滤池后增加一澄清过 滤器C 澄清过滤器是一套给水处理设备$包括水力澄 清池和无阀滤池两部分C 恩平立一工程回用系统包 括臭氧催化氧化和无机膜过滤C 经过深度处理的外 排水可以回用到生产过程中C EP工程效果分析 EQ OP过程数据分析 + 个工程经过了几年的运行$始终保持着高效 的污染物去除效率C 为考察前处理(生物处理(后处 理等各个工艺段的处理效果$将近 '

年+个工程的 主要工艺单元主要污染物指标的进(出水平均值数 据综合分析列于表 + 中C 从表 + 可以看出$厌氧池虽 然去除

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1 W的能力有限$去除率只有 '

(i f +(i$但其 具有良好的脱色功能$ 色度去除率达**i$因为厌氧段主要作用是将大分子有机物分解 为小分子物质$提高废水的可生化性C 废水经过厌氧 段$T

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+ 以上$ 废水组成已明显改变$这对于好氧生物处理效能的 发挥具有重要的意义C 从好氧段的数据可以看出$好 氧段发挥了理想的去除

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1 W的效果$出水已 基本达到排放标准C 经过砂滤池$出水水质优于当地 要求的排放标准C 污泥处理方面$该组合工艺的剩余污泥主要来 自混凝过程产生的无机污泥C 因生物系统能在工艺 内部消除污泥的增值C 有机污泥绝大部分停留在厌 氧阶段$经长时间的消化过程$有机物成分转变成小 分子化合物如乙酸(丙酸和甲烷C 好氧阶段产生的污 泥通过回流进入厌氧阶段$基本停留在池底或处于 悬浮状态$可实现充分的降解产生甲烷气体C 污泥在 厌氧段的减少量与好氧段的污泥增加量能够基本持 平$即整个厌氧 O 好氧工艺基本无剩余污泥外排C 因 此流化床组合工艺的污泥产生率仅为常规活性污泥 法的 O ($可实现每年清理一次的简单化管理C 表RP主要工艺单元主要污染指标的去除率

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* # 恩平立一厌氧段数据是指废水经厌氧流化床和生物絮凝池后的排水数据 EQ E!投资运行费用分析 恩平立一废水处理工程进水水量大$废水水质 差$且当地对出水的要求较高$其单元投资及运行费 用都相对较高C 东莞紫丽废水处理工程规模大$且其 排放标准对出水水质的要求也较高$但是其单元投 资和总运行费用相比于其他 '

个工程却最低$更体 现了流化床工艺处理工程规模大的有机废水上的优 势C 总体而言$流化床工艺处理印染废水能够节省大 量的药剂费$总的运行费用在 '

( 元OG+左右C + 个 处理工程的基建费用和运行费用如表 ) 所示C 表UP各工程费用分析

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8 M A N N A N 厂家 基建费用 运行费用 工程总造价 O 万元 单元投资 O 元)Gh + 电费 O 元)Gh + 人工费 O 元)Gh + 药剂费 O 元)Gh + 总运行费 O 元)Gh + 江门嘉成 $$'

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* ( ) 期 韦朝海等!印染废水处理工程的新型生物流化床组合工艺技术分析 EQ RP与不同工艺运行效果的对比 表*对比了不同工艺处理印染废水的效果C 数 据显示$应用 4O 1新 型生 物流化床组合工艺处理印染废水$具有停留时间短$容积负荷高$污染物质去除效 率高C 生物流化床的一个显著特点在于高生物量 总固体浓度$高生物量浓度减少了处理的水力停 留时间C 生物流化床在正常的流化态条件下所有工况 与物料 的 分布 均接近全混流* *+ $从 而克服了传统活性污泥法的不完全混 合 及氧传质 效率不高 等问题$使得颗粒与液体之间的界面不断更新$加上水(气流紊动情况较好$提高了基质和氧的传递速度$从而提高了生化反应的 速度C 以 往实验证明$三重环流的生物流化床气 相含 率高$ 能够使 氧的传质系数较普通的环流反应器提高 (i f *i* $+ C 同时由于生物浓度高( 传质效果好$含高浓 度有毒物质废水进入流化床后就能很快得 到混合与稀释$ 提高了反应器耐负荷冲击能力* &

+ C 表VP不同工艺处理印染废水的比较

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* 本研究 图UP生物流化床低碳技术工艺处理印染废水工艺流程 >

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H E A 9A E U = RP印染废水处理低碳技术工艺的提出 从上述 + 个工程案例可以看出$不同规模的废 水工程采用 4O 1组合的生物流化床技术与一般物 化方法相结合在技术上具有可行性$在经济上具有 合理性$完全能够达到广东省一级排放标准的要求C 尽管如此$随着排放标准的日趋严格和水费的不断 上涨$兼具技术和经济可行性的印染废水深度处理 和回用技术的结合将成为未来研究的重点C 基于此$ 可以将印染废水处理的流程归纳为预处理(生物处 理(后处理 达标# 和深度处理 回用# ) 个阶段$通 过有效组合以适应未来日趋严格的排放要求$提高 水的回用率C 预处理的目的在于去除悬浮物与部分 色度成分污染物$调节生物系统进水的水质$降低部 分负荷$节省动力能耗$然而$此部分付出了一定的 化学能$产生化学污泥'

生物处理需要考虑高效型的 反应器$通过氧利用率的提高(过程污泥减量化的实 现(污泥活性的保持以及生物过程污染物化学转化 的适配进行优化'

后处理工艺主要考虑生物处理出 水中 悬浮物( 胶体物质及残余有机物$ 其中62V ( V

1 V N 和,W7N等成分最需要关注'

深度处理工艺则 是针对小颗粒物(盐分以及废水中的痕量有机污染 物的去除$实现回用与安全的目标$在深度处理中$ 高级氧化过程结合膜技术具有优势C 在上述组合工 艺运行基础上$将低碳思想融入未来废水处理工艺 中$开发了在处理工艺中改变传统能源的输入$利用 太阳能转换装置$在生物处理曝气(后处理的光催化 中充分利用太阳能$减少工艺中能源的输入$如图 ) + * ( 环!!境!!科!!学+'

卷 所示为一流化床利用太阳能实现低碳技术处理印染 废水工艺的流程$其中试装置正准备投入运行C UP结论 #采用新型生物流化床组合工艺能够有效地 处理印染废水C 新型生物三相流化床结构紧凑$占地 面积小$具有停留时间短(容积负荷高(抗冲击能力 强以及有机污染物降解效率高等特点$成为现代印 染废水高效处理的一种技术选择C '

#厌氧流化床采用水射流进行搅拌$使废水 与厌氧污泥充分混合与接触$最大限度地利用厌氧 微生物的处理能力$实现 *(i以上的脱色效率$通 过局部 的完全厌氧作用或生物吸附作用使废水71W(T

1 W值部分去除$同 时改 变废 水水 质 组成而 有利于好氧过程C 好氧生物三相流化床的内导流筒 采用多重环流结构$实现强 化传质$提高氧的 利用 率$对降低系统能耗起决定作用$此反应器内废水的

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1 W去除率能够达到 $(i f#(i$容积负荷 达到 +'

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$ JU O G + )@#$ 显示出高效性C +#生物流化床组合工艺能够充分发挥厌氧F 好 氧耦合的优势$将大部分污泥停留在厌氧段$由于分 离区的实现使厌氧段较长的固体停留时间而有利于 污泥厌氧消化$降低整个系统的剩余污泥量C )#未来的印染废水处理工艺应当追求生态安 全与低碳技术的结合$即将低碳思想融入未来废水 处理工艺中$发展低能耗(低污染(低排放的高效型 低碳废水处理新工艺$要求系统集成与综合优化C 参考文献# * + !王建庆$李桂生$李戎C节能减排与我国印染行业的技术进步 * ] + C染整技术$ '

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