經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展使社會分工越來越專業(yè)化,在國家產(chǎn)業(yè)和環(huán)保政策的引導(dǎo)下,各種各樣工業(yè)園區(qū)快速興起。如電鍍工業(yè)園、紡織印染工業(yè)園、食品工業(yè)園、電子信息工業(yè)園、化工工業(yè)園等。工業(yè)園區(qū)的廢水大都是集中治理模式,它具有比分散治理更低的總基建投資、更低的運(yùn)行管理費(fèi)用、更專業(yè)化的操作維護(hù)管理等優(yōu)點(diǎn)。不僅讓園區(qū)的企業(yè)減輕負(fù)擔(dān),也給管理者帶來了方便。 中山市高平織染水處理有限公司處理工業(yè)園區(qū)20多家紡織印染廠排放的廢水,設(shè)計(jì)總處理規(guī)模為3×104 m3/d,分三期建設(shè)。目前一期設(shè)計(jì)規(guī)模為1×104 m3/d,已投入運(yùn)營,目前日均處理量在9000 m3左右。該廢水具有有機(jī)污染物含量高、色度高、堿性大、硫化物含量高、水溫高、水質(zhì)水量變化大等特點(diǎn),且可生化性差,屬難處理的工業(yè)廢水之一,企業(yè)的訂單及季節(jié)性生產(chǎn)也使水質(zhì)參數(shù)產(chǎn)生較大變化。其水質(zhì)變化參數(shù)范圍如表1所示。
1 處理工藝
選擇合適的處理工藝,對降低投資運(yùn)行費(fèi)用和保證處理效果至關(guān)重要。針對印染廢水的處理方法,國內(nèi)外學(xué)者作了大量的試驗(yàn)研究,基本上可以分為物理法、化學(xué)法、生物法以及物化+生化的聯(lián)合處理方法。物理法主要是吸附法,采用的吸附劑多為活性碳,對去除水中溶解性有機(jī)物非常有效,但它對膠體和疏水性染料去除效果較差,且處理費(fèi)用較高,國內(nèi)很少采用?;瘜W(xué)法包括混凝沉淀、氧化、電解等方法?;炷恋碇饕谢炷恋矸ê突炷龤飧》?,采用鋁鹽或鐵鹽為凝聚劑,PAM為絮凝劑,具有工藝流程簡單、操作管理方便、設(shè)備投資省、占地面積少、對疏水性染料脫色效率高等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用較為廣泛;氧化法和電解法由于運(yùn)行費(fèi)用較高,國內(nèi)極少采用。
生物法分為好氧生物法和厭氧生物法,由于印染廢水中含有大量難于生物降解的物質(zhì)(如PVA漿料、助劑等),單純依靠好氧降解法難以完全降解有機(jī)物,故近年來多采用厭氧+好氧聯(lián)合生物處理方法。針對工業(yè)區(qū)企業(yè)眾多,水質(zhì)復(fù)雜的特點(diǎn),而且工業(yè)園的污水處理擔(dān)負(fù)著保護(hù)環(huán)境和**生產(chǎn)的重?fù)?dān),污水處理系統(tǒng)必須能長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo),工藝的選擇必須可靠、穩(wěn)定、**,適應(yīng)能力強(qiáng),故選擇預(yù)處理+生化+物化聯(lián)合處理工藝。主體工藝流程見圖1。
1.1 預(yù)處理系統(tǒng)
預(yù)處理調(diào)節(jié)池用來調(diào)節(jié)進(jìn)水的pH和溫度,降低對生化系統(tǒng)的危害。廢水經(jīng)粗格柵后進(jìn)入廠家集水池,由提升泵泵入調(diào)節(jié)池。在管道中安裝在線pH計(jì),對pH、水溫進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。若水溫高于42℃,通過自動切換裝置將廢水切換至冷卻塔,經(jīng)冷卻降溫后自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池。根據(jù)測得的pH自動控制加入硫酸的量,使8.5≤pH≤10,然后由提升泵泵入水解酸化池。廢水在調(diào)節(jié)池中的停留時(shí)間為7.5 h。預(yù)處理的好壞直接影響到后續(xù)生物處理設(shè)施的運(yùn)行效果,如進(jìn)水溫度過高時(shí)(>42℃),微生物的活性會受到很大的限制,直接導(dǎo)致出水水質(zhì)變差;進(jìn)水硫化物濃度過高(>40 mg/L)也對微生物有很大的毒性,嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致微生物死亡,系統(tǒng)癱瘓。硫化物的出現(xiàn)是因?yàn)槠髽I(yè)生產(chǎn)過程中采用了硫化染料,定期了解企業(yè)的生產(chǎn)狀況及廢水排放周期,有針對性地投加適量的亞鐵鹽,可消除其危害。
1.2 厭氧系統(tǒng)
水解酸化池主要用來提高廢水的可生化性,去除部分有機(jī)物,并顯著地降低色度。一般情況下,其出水COD<600 mg/L、色度低于150倍、pH在6.7~8.5之間。在水解酸化工藝中,采用升流式污泥床反應(yīng)器和脈沖布水器布水,將“豐”字型管道系統(tǒng)均勻布于池底。通過控制脈沖頻率和強(qiáng)度使布水孔的出孔流速大于2 m/s,使池底的顆粒污泥與進(jìn)水進(jìn)行劇烈混合、充分反應(yīng),有效的利用了池體容積,降低短流副作用。廢水在水解酸化池中停留時(shí)間為13.8 h。
1.3 好氧系統(tǒng)
廢水經(jīng)水解酸化后自流進(jìn)入活性污泥池,利用好氧微生物的吸附降解作用,去除有機(jī)物。好氧池由四個(gè)反應(yīng)池串聯(lián)組成,進(jìn)水和回流污泥在**個(gè)反應(yīng)池混合,相當(dāng)于A-B法中的A段,然后在后續(xù)的三個(gè)反應(yīng)池充分降解,相當(dāng)于B段。這四個(gè)反應(yīng)池中溶解氧濃度成階梯狀遞增,在**個(gè)溶解氧濃度(DO)控制在0.6 mg/L左右,**三格DO控制在1.0~1.8 mg/L,第四個(gè)DO控制在2.5 mg/L左右。在停留時(shí)間上也不相同,這樣從整體上看成推流式,從單個(gè)池子上看為完全混合式。廢水中的有機(jī)物好氧池里充分降解,采用3臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)曝氣,總的實(shí)際停留時(shí)間為11.8 h。在好氧工藝中采用活性污泥法而不采用接觸氧化法是因?yàn)榛钚晕勰喾ǜ拙S護(hù)和管理。
生物沉淀池使好氧池的懸浮液實(shí)現(xiàn)固液分離,污泥由吸泥機(jī)泵回活性污泥池,回流比為60%,上清液進(jìn)入物化沉淀池或排放計(jì)量槽。剩余污泥排出量根據(jù)好氧池的污泥濃度和生物鏡檢原生動物的活性來確定,保持MLSS濃度為3.2~4.5 g/L。
1.4 物化系統(tǒng)
生化沉淀池出水水質(zhì)經(jīng)在線監(jiān)測器測定,如符合排放標(biāo)準(zhǔn)則直接進(jìn)入計(jì)量槽排放,若達(dá)不到要求則需進(jìn)一步的處理。物化系統(tǒng)采用混凝沉淀系統(tǒng),當(dāng)系統(tǒng)水量過大、水質(zhì)驟變時(shí),生化沉淀池出水懸浮物、COD或色度達(dá)不到要求,通過投加混凝劑或脫色劑改善出水水質(zhì),使其符合排放標(biāo)準(zhǔn)。處理水質(zhì)水量變化較大的工業(yè)廢水,保障處理系統(tǒng)是必不可少的。有廢水需要處理的單位,也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。
1.5 污泥處理系統(tǒng)
好氧系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥部分回流至好氧、厭氧系統(tǒng),剩余的污泥和物化系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥泵入污泥濃縮池,由2臺1.5 m帶寬的帶式污泥濃縮壓濾一體機(jī)進(jìn)行污泥脫水。脫水機(jī)濾液經(jīng)固液分離后上清液返回調(diào)節(jié)池,污泥和厭氧系統(tǒng)定期排出的污泥直接壓濾。
2 運(yùn)行效果
各系統(tǒng)的去除率見表2所示。
3 運(yùn)行費(fèi)用
該工程一期造價(jià)18303萬元,其中土建投資8708萬,設(shè)備及其他投資959.5萬,運(yùn)行費(fèi)用在0.80-1.15元左右。如圖3所示。
4 結(jié)論
經(jīng)過近三年的運(yùn)行和不斷改進(jìn),系統(tǒng)越來越完善,COD年消減排放量為2040 t,BOD5約630 t。實(shí)踐證明,“預(yù)處理+生化+物化法”處理工業(yè)園區(qū)印染廢水工藝是穩(wěn)定、可靠的,在為社會帶來環(huán)境效益的同時(shí)也為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。各廠家廢水單獨(dú)收集提升和水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)為計(jì)量收費(fèi)提供了依據(jù),并能促進(jìn)企業(yè)改造落后工藝,推行清潔生產(chǎn)制度。該項(xiàng)目獲得“2005年國家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)示范工程