水解酸化—UASB—SBR 组合法处理印染废水

简介： 根据印染废水的特性，提出了水解酸化－UASB－SBR组合工艺的处理力法。该法的实际应用表明，废水COD可由2500～4500 mg／L降至80～150 m6／L、BOD5可由600～1000mg/L降至30～40 mg／L，色度可由100～600倍降至50～60倍。该法具有以废冶废、投资少、运行费用低、操作简单的特点。
关键字：印染废水 水解 酸化 上流式厌氧污泥床 序批式生物反应器

　　印染行业在我国国民经济中占有重要地位，但是印染废水的治理一直是一项摆在环保界面前的难题。据不完全统计，全国印染行业每年排放废水约0.6×10⁹m^{3 (1)}，而其中大部分皆未能实现稳定达标排放。主要问题是：印染废水量大，成分复杂，生物难降解物多，脱色困难，运行费用高等　^(2～4)。

　　印染废水主要来自退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花、整理工段。生产工段的特点决定了印染废水具有“高浓度、高色度、高pH、难降解、多变化”五大特征。一般情况下，COD平均为800～2000 mg／L，也有不少厂家的废水COD指标平均达2500～4500 mg／L；色度一般为200～800倍，有的甚至高达1000～2000倍；pH一般为10～13，个别为13～14；BOD₅／COD为25～0.4，多数不到0.3；平均每印染100 m要排放废水2.5～3m³(布窗以914mm计)⁽⁵⁾，水量极不均匀。

　　因此，在选择处理工艺时必须充分考虑印染废水的这些特征，对症下药。

　　1 工艺流程

　　印染废水的五大特征，也是印染废水治理的五大难题。在选择治理方法〔工艺路线〕时，必须妥善解决好这五大难题。对于高浓度印染废水，则必须选择可靠的组合工艺，使其浓度降下来，达到排放标准。显然，单纯采用物化法很难满足要求，一是因为运行费用高，二是因为污泥产量大，处理困难，存在二次污染隐患。对于高色度印染废水，则必须找到好的脱色方法，并要求脱色入法简单，运行费低，用投药混凝、O₃氧化、活性炭吸附、电解等方法虽然有好的脱色效果，但厂家因长期运行费用太高而无法承受(高达1～2元/m³)，因而必须寻找新的方法。

　　对高pH印染废水，则必须用简单、经济、实用的方法，在废水进入处理系统之前将pH调整到6～9范围内。对难生物降解的印染废水，则必须采取有效措施，增加可生化性。对多变化的印染废水，则必须采用加大调节池容量(这是以往特别容易忽视的问题)的办法，保证水量、水质、色度达到相对均匀的要求，为后续工艺创造良好的进水条件，为此，我们提出了如图1所示的印染废水处理工艺流程。

　　2 工艺特点及运行经验

　　上述工艺方法我们已在绵阳和成都2家印染厂废水处理工程中实施。总结2项工程运行的经验，该方法具有以下待点：

　　(1)以废治废。用高浓度、高碱度(pH)的煮炼和丝光废水取代清水加碱的脱硫除尘用水，可起一举多得的作用。一方面这2股废水呈碱性，烟气呈酸性，可起酸碱中和并达脱硫目的；另一方面可以节约水资源和碱投加量。麻石除尘器本身需耗大量自来水，若脱硫则必须投加碱液。在成都、绵阳2家印染厂的运行结果表明，每天可为工厂节约清水1000M³左右，且进脱硫除尘器的废水pH为12～14，经脱硫除爱后pH降为8～10。这不仅解决了印染废水pH高的问题，而且使烟气林格曼黑度、总悬浮颗粒物(TSP)、S0₂皆达一级排放标准，脱硫率达70％～85％，同时使处理装置进水COD从6000—8000mg／L降为4000—6000mg／L。

　　(2)调节、酸化池功效明显。为解决好印染废水“多变化”的难题，调节池容量必须足够大。根据我们的工程实践，调节池调节量须达日处理水量的60％～80％，有条件达100％最好。本工艺采用调节池、酸化池共建，可节约占地和投资。特别是酸化池采用厌氧折流方式，经培养酸化菌，有效地克服了印染废水可生化性差的问题。经酸化处理后废水的可生化性明显提高，BOD₅／COD从0.15～0.3提升到0.3～0.45。

　　(3)UASB脱色率及COD去除效率高。经酸化处理后的废水，由于可生化性提高，使UASB的进水水质及水量稳定，出水COD去除率达65％～80％从4000～5000mg／L降为600～l000mg／L，且产CH₄气明显；特别是由于厌氧脱色菌的培养，脱色效率高达60％～80％，色度从600～800倍降至80～150倍，为保证出水达标排放起到关键作用。

　　(4)曝气方法先进。本方法并没采用常用的鼓风曝气方式，而是采用自吸射流曝气装置，其充氧效率达1.8～2.5kg/(kw·h)，且消除了鼓风机的噪声污染，大大减少了曝气头的维修工作，使用寿命长。同时，因采用了先进的SBR运行工艺，COD去除率达80％以上，色度去除率达50％，进一步保证了废水的达标排放。

　　(5)污泥回流处理方式独特。由SBR排出的剩余好氧活性污泥不是直接排放，而是返回调节酸化池，再进入UASB，经厌氧消化处理后从UASB排放。这种污泥回流处理方式可使整个系统的剩余污泥减量1／3～2／3，且经厌氧消化后污泥基本实现稳定，易脱水，不发臭，可直接作肥料使用。

　　(6)污泥膨胀控制方法有效。该系统在调试过程中出现的最大问题是曝气池污泥膨胀，最恶劣时SVI(污泥膨胀指数)达600～800，造成污泥沉降性能极差，随出水大量流失。镜检分析表明，污泥膨胀为丝状菌膨胀。其原因是曝气池进水浓度过高，池中DO(溶解氧)浓度低，N、P缺乏。适量投加尿素和磷肥，将pH调至8.0～8.5之间(这一点非常重要，一般UASB出水pH在6～7)，可使丝状菌受到明显抑制。

　　3 主要经济技术指标

　　废水处理主要经济技术指标如下

　　(1)处理水量2000m³/d。

　　(2)进、出水水质见表1。

　　(3)总投资约240万元，单位投资约l200元/m³。

　　(4)占地面积1500～2500 m²，即O.75～1.25m²／m³)。

　　(5)运行费用0.6～0.8元/m3，四川绵阳厂仅0.57元/m3，成都厂为0.72元/m3；，若将节约的自来水费计算在内，则更低。

　　(6)装机容量为180kw，每天耗电1200～1600kW·h，去除1kgCOD耗电约0.35kW·h。

　　表1进水、出水水质

　　4 结束语

　　采用本工艺处理印染废水具有投资省、运行费低、操作简便的特点，可使具有“高浓度、高色度、高pH、难降解、多变化”五大特征的印染废水实现稳定达标排放。

　　参考文献

　　1　李家珍 . 染料、染色工业废水处理[M] ．北京：化学工业出版社，1997

　　2　宋学周 . 废水、废气、固体废物专项治理与综合利用实务全书[M]北京：中国科学技术出版社，2000

　　3　陈鸿林 . 混凝－二氧化氯组合法处理印染废水[J]. 工业水处理，1999，(3)：32～34

　　4　韩洪军 . 铁屑－炭粒法处理纺织印染废水[J].工业水处理，1999，(6)：15～17

　　5　国家环保总局 . 纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287—92)[S] . 1992

　　第一作者简介：付永胜(1963－)，男，四川省仁寿县人，西南交通大学环境科学与工程学院副教授，在读博士，主要从事水污染控制研究。