漂染廢水處理工藝
漂染廢水具有CODCr濃度高、色度大、含鹽量高、有機物難生化降解、水質(zhì)水量隨時間變化較大(廢水間歇排放)等特點。
漂染廢水成分復(fù)雜，其中漂染過程中剩余料是廢水的主要污染物質(zhì)，主要以雜環(huán)化合物為主，并帶有顯色物質(zhì)。染料分子中含較多能與水分子形反應(yīng)生成新生物質(zhì)，如活性染料和中性染料等，染料分子就能全溶于廢水中，并且染料的顏色一般隨共軛短雙鍵數(shù)目、苯環(huán)數(shù)目以及分子量的增加而加深;不含或少含-SO3H、-COOH、-OH等親水基團(tuán)的染料分子，以疏水懸浮顆粒形成存在于廢水中;含少量親水基團(tuán)但分子量很大或完全不含水基團(tuán)的染料分子，在水中常以膠體形式存在。漂染廢水中還常有一些染色助劑，起助染或緩染作用。
1、廢水水質(zhì)
福建泉州某漂染企業(yè)主要從事漂染加工。2016年建廠時同時建設(shè)污水處理站，污水最大排放量達(dá)到2000t/d，建污水處站2000t/d，處理后部分達(dá)標(biāo)外排，部分回用，設(shè)計原水水質(zhì)見表1。
水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)：
根據(jù)《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287-2012)預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)，該污水外排出水水質(zhì)須達(dá)到表2要求，見表2。
回用水水質(zhì)：
根據(jù)《紡織染整工業(yè)回用水水質(zhì)》(FZ/T01107-2011)標(biāo)準(zhǔn)，該污水出水水質(zhì)須達(dá)到表3要求，見表3。
2、廢水處理工藝
廢水的處理工藝流程如圖1所示。
工藝流程說明：
污水經(jīng)調(diào)節(jié)池后由泵提升至氣浮池反應(yīng)池，在泵前投加混凝劑通過泵的葉輪攪拌混合后進(jìn)入反應(yīng)池反應(yīng)生產(chǎn)大的礬花，經(jīng)絮凝反應(yīng)后水流入氣浮池的接觸池，在此室由釋放器帶入大量微氣泡，使氣泡和絮體反就應(yīng)粘附，絮體的比重發(fā)生變化，在氣浮池分離區(qū)內(nèi)上浮。水面上的浮渣經(jīng)刮渣機刮除，清水從池底部排出。一部分清水經(jīng)溶氣水泵加壓后泵入溶氣罐，與此同時，壓縮空氣同時向溶氣罐進(jìn)氣，在罐內(nèi)合水到到過飽和溶氧，過飽和溶氧的水能過釋放器進(jìn)入接觸室。來自溶氣罐的溶氣水進(jìn)入釋放器后，經(jīng)過反復(fù)的收縮、擴散、撞擊、返流、擠壓、輻射和漩渦等流態(tài)，使溶解于水中的空氣在出流孔立即形成密集小氣泡核心，進(jìn)入導(dǎo)流管時，就形成粒度為50μm左右的氣泡，穩(wěn)定地進(jìn)入氣浮池。由于溶氣水在釋放器中僅停留0.01s，就使壓力降低95%，并創(chuàng)造了上述的良好條件。氣浮池出水自流進(jìn)入水解酸化池，本池是利用異養(yǎng)型兼性微生物進(jìn)行以厭氧生物處理為主的構(gòu)筑物，功能是水中的兼性厭氧菌可分解好氧菌難以降解去除水中大分子有機物氧化，可提高其可生化性，為好氧生化創(chuàng)造有利條件。厭氧池中設(shè)置立體彈性填料，作為細(xì)菌載體，比表面積大、附著微生物量多，從而可增加其處理能力。污水經(jīng)厭氧池后自流進(jìn)入經(jīng)一級生物接觸氧化池處理后進(jìn)入二級生物接觸氧化池進(jìn)行二級生化處理，去除水中的有機物，二級生物接觸氧化池出水進(jìn)入二級生物接觸氧化池出水進(jìn)入MBR池，MBR生化池進(jìn)一步去除有機物，MBR膜進(jìn)行泥水分離，污泥回流至氧化池，定期排放剩余污泥。經(jīng)MBR處理后的廢水經(jīng)中間水箱用泵提升進(jìn)入保安過濾器后，避免了中間水箱中滋生的細(xì)菌以及前面未能完全濾除的懸浮物質(zhì)進(jìn)入反滲透膜系統(tǒng)，廢水經(jīng)過保安過濾器后，用高壓泵提升進(jìn)入RO系統(tǒng)。RO系統(tǒng)產(chǎn)水回用至生產(chǎn)線，濃水達(dá)標(biāo)排放至市政管網(wǎng)。氣浮池、MBR池的污泥用污泥泵提送至本池，污泥在污泥池內(nèi)進(jìn)行濃縮，上清液回流至調(diào)節(jié)池進(jìn)行再處理。污泥用螺桿泵打入板框壓濾機壓濾，壓濾液返回調(diào)節(jié)池再處理，壓濾后的污泥外運垃圾填埋場填埋。
3、設(shè)計要點
3.1 水解酸化反應(yīng)器
水酸反應(yīng)器處理是指在無氧的條件下，借助于兼性菌的作用來凈化廢水的方法。
(1)水解階段將復(fù)雜的非溶解性的有機物在產(chǎn)酸細(xì)菌保外水解酶的作用下被轉(zhuǎn)化為簡單的溶解性單體或二聚體，這些小分子的有機物能夠溶水并透過細(xì)胞膜為細(xì)菌分解。
(2)發(fā)酵產(chǎn)酸階段是有機物既作為電子受體也是電子供體的生物降解階段。主要反應(yīng)式如下：
(3)產(chǎn)酸產(chǎn)乙酸階段是將產(chǎn)酸發(fā)酵階段含有兩個以上的C原子以上的有機酸(除乙酸)和轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、二氧化碳，并產(chǎn)生新的細(xì)胞物質(zhì)的過程。反應(yīng)式如下：
(4)產(chǎn)甲烷階段是由嚴(yán)格專性厭氧的產(chǎn)甲烷細(xì)菌將乙酸、甲酸、甲醇、甲胺和CO2/H2等轉(zhuǎn)化為CH4和CO2的過程。
主要反應(yīng)式如下：
厭氧反應(yīng)分為水解、酸化、酸性衰退、甲烷化四個階段。在水解階段，溶于水中的大分子有機物降解為小分子易生物降解的有機物。在酸化階段，有機物降解和轉(zhuǎn)化為各種有機酸。水解和酸化反應(yīng)進(jìn)行很快，難以把它們分開，起作用的主要微生物為水解菌和產(chǎn)酸菌。我們采用的厭氧水解，就是利用厭氧反應(yīng)的前二段，不進(jìn)入第三段，稱為水解。
水解法具有以下工藝特點：
(1)水解、產(chǎn)酸階段的產(chǎn)物主要為易降解有機物，有利于后續(xù)好氧處理。
(2)水解池可取代初沉池，節(jié)約工程投資。
(3)有較好的抗有機負(fù)荷沖擊能力。
(4)在低溫條件下仍有較好的去除效果。
3.2 生物接觸氧化反應(yīng)器
生物接觸氧化池又稱淹沒式生物濾池，是目前應(yīng)用最廣、最成熟的一種水處理方法。其特點：
①有機負(fù)荷高，水池小，占地面積;
②微生物活性高，微孔曝氣器安裝在填料下，不僅供氧充分，而且對填料起到攪拌作用，加速了填料上生物膜的脫落，使微生物活性提高;
③有較多的微生物量，由于填料比表面積大，水中溶氧高，池內(nèi)單位容積的微生物量高于活性污泥法，因此有較高的容積負(fù)荷;
④污泥產(chǎn)量少，不會污泥膨脹;
⑤出水水質(zhì)優(yōu);
⑥填料掛膜簡單;
⑦氧傳質(zhì)效果好。
3.3 MBR膜技術(shù)
近幾年來，許多技術(shù)應(yīng)用于污水回用，取得了迅速的發(fā)展。其中發(fā)展最成功最好的一類是膜技術(shù)的應(yīng)用，包括MBR和反滲透等，采用膜技術(shù)其優(yōu)點是出水水質(zhì)較好，可以達(dá)到較高的排放要求，但也存在膜濃縮液的處理和處置問題。
其中微濾(MF)孔徑范圍一般為0.1μm~75μm，超濾(UF)篩分孔徑為1nm~70μm，均不能截留滲濾液中所含鹽分，只能用來將微生物菌體、沉淀物從污水中分離出來，壓力量在0.2~7bar之間。近年來微濾和超濾與好氧生物工藝處理組合應(yīng)用，即所謂膜生物反應(yīng)器(MBR)技術(shù)，顯示出明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
3.4 反滲透的機理和特點
反滲透膜分離技術(shù)就是利用反滲透原理分離溶質(zhì)和溶劑的方法。反滲透的原理：將只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的薄膜視為理想的半透膜。當(dāng)把相同體積的稀溶液和濃液分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜阻隔，若在濃溶液側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑就會向稀溶液流動，即發(fā)生反滲透。
目前反滲透的應(yīng)用非常廣泛，已經(jīng)成功應(yīng)用于海水淡化領(lǐng)域、市政公司領(lǐng)域、工業(yè)用水領(lǐng)域、節(jié)能減排及環(huán)保領(lǐng)域、特種分離領(lǐng)域等。具有以下特點：
①過程無相變，節(jié)約能耗，潔凈且友好;
②能去除菌類、有機物、膠體及溶于水的各種雜質(zhì)，獲得高純度水;
③操作簡單，自動化程度高;
④結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小;
⑤適合建立大、中、小型裝置;
⑥可連續(xù)供水或間斷供水。原水為印染廢水，采用MBR系統(tǒng)結(jié)合反滲透系統(tǒng)進(jìn)行深度處理。
