氣浮+接觸氧化工藝處理噴水織機(jī)廢水
太湖流域某鎮(zhèn)是噴水織機(jī)集中區(qū)，有噴水織機(jī)近10萬臺(tái)，噴水織機(jī)廢水日排放量近30萬噸/日。目前，該鎮(zhèn)噴水織機(jī)廢水一般采用化學(xué)絮凝-氣浮處理，處理后的水CODCr約為50 ~ 100 mg/L，但隨著《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)主要水污染物排放限值污水處理工廠和重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)》的實(shí)施，氣浮工藝明顯達(dá)不到要求，該鎮(zhèn)也積極尋求處理方法，如“氣浮+砂濾”、“氣浮+活性炭過濾+超濾”等技術(shù)措施，但并不是因?yàn)樘幚硇Ч?/p>
目前，太湖某鎮(zhèn)共有32座噴織廢水處理站，其中6座準(zhǔn)備擴(kuò)建改造，大部分噴織廢水將升級(jí)改造，采用氣浮+接觸氧化處理。目前，一座規(guī)模為4000噸/日的噴水織機(jī)廢水處理站已投入運(yùn)行，效果良好。
1.廢水量和水質(zhì)
1.1設(shè)計(jì)規(guī)模
廢水量為4000噸/天。
1.2進(jìn)出口設(shè)計(jì)水質(zhì)
根據(jù)該鎮(zhèn)水處理公司的資料和我公司的實(shí)測，噴水織機(jī)廢水的進(jìn)出水質(zhì)如下表1所示:
2.工藝流程和設(shè)計(jì)參數(shù)
2.1工藝流程
噴水織機(jī)廢水的主要污染物有廢紗頭、化學(xué)漿料(丙烯酸酯)、潤滑油等。每臺(tái)噴水織機(jī)每天排放廢水約4m3，為中度污染水質(zhì)。
由于廢水中含有廢紗頭和潤滑油，且廢水表面覆蓋著油花，所以采用氣浮工藝。經(jīng)過氣浮處理后，廢紗頭和潤滑油幾乎全部被去除，剩下的化學(xué)漿液是主要污染物。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這類廢水夏季效果較好，出水50 ~ 70 mg/L，冬季出水浮選效果較差，COD在100 mg/L左右，目前噴水織機(jī)使用的漿料多為以丙烯酸酯為主體的合成漿料。上漿時(shí)，漿料用氨水中和增稠，使丙烯酸漿料溶于水，便于上漿和上漿。在漿紗機(jī)上，濕漿紗干燥時(shí)，氨氣揮發(fā)，漿膜中丙烯酸銨鹽的側(cè)鏈變成羧酸。這種聚合物酸的水溶性極低，漿膜在使用中不溶于水，因此能承受噴水織機(jī)引緯時(shí)水滴的侵入，漿紗的機(jī)械性能仍保持良好，仍能完美織造。
在織造中，當(dāng)廢水中混入一些漿料時(shí)，在氣浮過程中會(huì)將pH調(diào)至堿性，使部分漿料溶解在廢水中，這也是噴水織機(jī)廢水氣浮后COD仍為100mg/L的原因。要去除這部分可溶性漿液，超濾、砂濾等物理方法只能去除部分COD，而且截留的漿液粘度高，必然造成濾料和濾膜的污染，很難成功清洗膜。丙烯酸漿料是單鏈有機(jī)物，大部分容易被生物降解，所以生物法是一種有效的方法。
廢水經(jīng)水泵提升至調(diào)節(jié)池后，被提升至反應(yīng)池。首先加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值，調(diào)節(jié)后的廢水流入下一級(jí)反應(yīng)池，與混凝劑PAC進(jìn)行混凝反應(yīng)，有效去除SS和部分COD。然后在絮凝池中加入PAM后，攪拌形成濃稠的礬花，再進(jìn)入溶氣氣浮池，用氣泡將廢水中的懸浮物浮起。廢水經(jīng)刮渣器去除廢紗頭、潤滑油和膠體物質(zhì)后，進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行好氧微生物降解。由于進(jìn)入接觸氧化池的廢水有機(jī)物濃度低，不利于活性污泥的生成，所以在池內(nèi)安裝了三維彈性填料。彈性填料有助于微生物在填料上的附著，使接觸氧化池中微生物和原生動(dòng)物的生長提高了污泥濃度，更好地去除廢水中的有機(jī)物。廢水通過重力流入二沉池，出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
氣浮池和接觸氧化池的污泥排入污泥池，污泥由污泥泵進(jìn)入廂式壓濾機(jī)壓濾，泥餅外運(yùn)處置。壓濾后的污水進(jìn)入集水井進(jìn)一步處理。工藝流程如圖1所示:
2.2流程特征
作為處理噴水織機(jī)廢水的有效工藝，該工藝具有以下特點(diǎn):
(1)氣浮工藝是噴水織機(jī)廢水較好的預(yù)處理方法。氣浮池去除廢水中的懸浮物、油類、廢紗頭和部分聚丙烯酸酯漿料，降低了后續(xù)處理的難度。氣浮是處理噴氣織造廢水的必要預(yù)處理工藝，因?yàn)槠鋺腋∥?、油和廢紗頭輕，比重低。
(2)氣浮+接觸氧化工藝替代國內(nèi)常用的氣浮+活性炭過濾、砂濾、超濾工藝。由于噴氣織造工藝中使用的漿料主要是聚丙烯酸酯漿料，在堿性條件下可以溶解，在酸性條件下形成，漿料膜中丙烯酸銨鹽的側(cè)鏈變成羧酸，水溶性極低，在漿料膜中不溶于水。根據(jù)漿液的這一特性，漿液部分溶解在噴織廢水中，溶解的有機(jī)物不能被砂濾很好地截留，活性炭吸附容易飽和，超濾容易造成膜污染，而采用接觸氧化法可以較好地去除溶解的有機(jī)物。
(3)采用彈性立體包裝。龐浩然等人對(duì)噴水織機(jī)廢水的研究[2]表明，噴水織機(jī)廢水不經(jīng)氣浮預(yù)處理，直接進(jìn)入曝氣生物濾池，出水可達(dá)到《污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。與處理噴水織機(jī)的曝氣生物濾池相比，本項(xiàng)目采用彈性立體填料，不易堵塞廢水，無需反沖洗裝置，操作維護(hù)簡單，經(jīng)氣浮預(yù)處理后進(jìn)入接觸氧化池，出水效果更好。
(4)混凝土框架用作填充框架。本工程中，彈性三維填充框架不采用普通槽鋼鋼筋作為框架材料，而是采用混凝土梁、柱作為土建設(shè)計(jì)施工中的填充支撐體系，安裝簡單，使用壽命長，不怕鋼筋腐蝕。當(dāng)在維護(hù)過程中清空水池時(shí)，填料會(huì)將槽鋼和鋼筋框架分開。
2.3工藝參數(shù)
(1)調(diào)節(jié)池(有益于老池)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效池容量1500m3，水力停留時(shí)間9.0h附屬設(shè)備:2臺(tái)進(jìn)水泵(1用1備)、2臺(tái)調(diào)節(jié)池風(fēng)機(jī)(1用1備)、1臺(tái)電磁流量計(jì)、3臺(tái)液位計(jì)；
(2)反應(yīng)池(前者益于老)采用鋼結(jié)構(gòu)，與氣浮池配套；設(shè)備:攪拌機(jī)4臺(tái)，PAC計(jì)量泵2臺(tái)，液堿計(jì)量泵2臺(tái)，PAM自動(dòng)浸藥機(jī)1臺(tái)，PH在線監(jiān)測儀1臺(tái)；
(3)氣浮池(原益舊)，鋼結(jié)構(gòu)，成套設(shè)備，處理能力200 m3/h；
(4)接觸氧化池，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸:6.0×12×5.5m/座，共4座；有效容積:1440m3停留時(shí)間:8.6h設(shè)備:2臺(tái)風(fēng)機(jī)，1用1備，風(fēng)量15m3/min，風(fēng)壓0.06MPa，功率N=30kW，曝氣軟管600m彈性填料1000m3
(5)立式沉淀池，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸:6.0×6.0×6.9m/座，共4座，表面負(fù)荷:1.2m 3/m2 . h；
(6)污泥池(前者有利于老)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸:15×15×2.0m；配套設(shè)備:2臺(tái)1.5英寸氣動(dòng)隔膜泵；
(7)污泥脫水機(jī)棚，建筑數(shù)量:1；材料:60m2板框壓濾機(jī)，功率3.0Kw，含污泥加藥裝置1臺(tái)；
(8)加藥及風(fēng)機(jī)室，數(shù)量:1個(gè)(分為三個(gè)房間)；平面尺寸:6.0×6.0m
3.處理效應(yīng)
3.1污泥馴化
將全部污泥放入生物接觸池。污泥來自當(dāng)?shù)赜∪疚鬯幚韽S的生化池污泥。打開風(fēng)扇培養(yǎng)污泥。添加營養(yǎng)素(糖、尿素、磷酸二氫鉀等。)每天定時(shí)定量放入水解池進(jìn)行悶曝。
綜上所述，通過這一階段的工作，生化池中微生物的接種、培養(yǎng)和馴化已經(jīng)完成，污水處理站已經(jīng)完全達(dá)到設(shè)計(jì)出水水質(zhì)要求。
3.2治療效果
經(jīng)過調(diào)試，系統(tǒng)運(yùn)行良好，設(shè)備運(yùn)行正常，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，CODCr、氨氮、總氮、總磷均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。具體數(shù)值見表2。
4.主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
項(xiàng)目占地面積約1000m2，項(xiàng)目運(yùn)行費(fèi)用如下:
電，耗電量約為1200 kw·h/d，折合處理成本約為0.225元/m3；
藥劑成本:工業(yè)液堿用量約200kg/d，PAC用量約800kg/d，PAM用量約8kg/d，相當(dāng)于處理成本約0.6元/m3；
人工成本，安排4名操作工，人均月薪3000元，折合處理成本約0.1元/m3。
總運(yùn)行費(fèi)用約為0.925元/m3；年運(yùn)營成本130萬元；而增加的接觸氧化池只有風(fēng)機(jī)和水泵的電費(fèi)，不加藥劑。接觸氧化池的運(yùn)行費(fèi)用為0.16元，但廢水的COD由100毫克/升左右降至40 ~ 50毫克/升；
處理后的出水只有通過增加一定的深度處理措施才能回用。目前已有企業(yè)通過陶粒過濾器過濾，然后回用于噴水織機(jī)。
5.結(jié)論
(1)根據(jù)噴水織機(jī)廢水的特點(diǎn)，氣浮+生物接觸氧化工藝可以達(dá)到較好的處理效果，且相對(duì)穩(wěn)定；
(2)根據(jù)初步估算，該工藝的處理成本約為0.925元/m3；
(3)采用該工藝后，便于進(jìn)行后續(xù)的深度處理。
(來源:上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院上海環(huán)保有限公司)
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標(biāo)簽: 噴水織機(jī)廢水提標(biāo)改造氣浮+接觸氧化工藝