废水佳华处理

• 为何要进行废水佳化处理？
  “聚合氯化铝絮凝再絮凝，生化再生化”处理染料、颜料废水，流程过长，工程建设费用大，显然是不理想的，应当研究探索投资少、能耗低、占地少的治理技术，主要是气浮、佳化生化两级主流程。
• 清浊分流、分级处理；
  工厂清水、污水分流，生产污水按有机物浓度高低分流。染料生产废水一般可分为三级：I级为超高浓度废水：染料和中间体母
  液、压滤头遍洗液。特点是有机物浓度高、色度高、含盐量高，COD10万mg/L-15万mg/L，色度大于3000倍-5000倍，焚烧处理最为经济合理。II级为高浓度废水：染料洗液、反应釜洗刷水等，其有机物浓度，色度仍然比较高，COD为2000mg/L-4000mL，
  色度为400倍-1000倍。III级为低浓度废水：生活污水、循环池溢流液及压滤低浓度洗液。COD为100mg/L-200mg/L，色度为50倍-150倍。
  染料生产废水，特别是压滤废水清浊分流，国内尚无成熟经验，还有一定困难。意大利A公司用电导仪控制实现染料生产废水按级分流的方法(图3-41)值得借鉴。水中各种溶解盐类都是以离子状态存在的，水溶液的电导率间接表示溶解盐的含量。根据装在压滤机的电导仪显示，通过压滤机出流管电动开关，将电导率大于1000S/M的高浓度含盐废水排至含盐废水池，并按电导率大小依次将压滤洗液加以分流。
  
• 什么是水质均化调节?
  为使多变的染料废水相对稳定，处理系统设置调节池是非常必要的，国内大多采用鼓风均化池，其有效容积最少应能控制两天废水量为宜。国内许多染料纺织印染厂厂区面积小，建设大型调节池有困难。废水进水质均化池之前，各生产车间要采取技术改造措施实现水质均衡。
• 什么足高效气浮
  高效气浮装置处理染料、颜料废水，具有占地面积小、低耗、高效的优点。试验证明，颜料、分散染料、冰染染料、还原染料及中间体废水，尤为适合气浮处理。酸性染料、直接染料等水溶性染料采用电解-气浮处理，COD、色度去除率都能取得较理想的效果。
  高效气浮工艺要注意下列几个问题：
  (1)加强低能耗微气泡技术研究，同量的空气形成微气泡越多，则气浮净水效果越好。国产TS型和YJH型释放器，在污水工程中得到广泛的应用，有条件时也可引进发达国家的先进设备。
  (2)气浮净水技术，聚合氯化铝絮凝是很关键的。微絮粒与微气泡的碰撞粘附-上浮过程中共聚作用形成的夹气絮粒稳定性好，混和反应时间也比较短，除了设计技巧外(国内已有共聚气浮池)，在运行管理技术中可适当投加表面活性剂聚合氯化铝，将一次投加释气水改为两次投加，反应阶段投加部分释气水，反应结束后，再加入其余部分释气水。微絮粒刚刚形成，微气泡加入增加碰撞机率和凝聚速度。当然，共聚气浮要选择合适的GT值和两次投加释气水比例，一般要通过试验求得。
  (3)单元组合，染料染色废水中往往含有许多不同类型的染料，成分复杂，靠增加投资搞“气浮”再“气浮”是不行的，为此要加强单元组合的研究，诸如气浮-氧化或气浮-过滤等。国内不少污水厂在气浮单元组合方面取得了丰富的经验。氧化絮凝处理能
  使溶解于废水中对微生物有毒或难以降解的物质转化为无毒或易降解的物质。天津某染料厂在综合废水中投加氧化剂8502，氧化时间1.5h后，BOD/COD值提高一倍，色度明显降低。为适应氧化需要应当适当增大气浮池容积。
• 什么是佳化生化?
  佳化生化的核心是提高曝气池氧转移效率，提高混合污泥浓度，强化其活性，提高除去有机物和色度的能力。近年来国内外都在进行“佳化生化技术”的研究，出现了许多新型好氧降解或厌氧-好氧降解技术。染料废水治理很复杂，很难有统一的模式，应根据各厂家的环境条件而定。
  目前国内染料行业已建成多套废水治理装置，取得了一定效果。有些生化装置加以适当技术改造，便能发挥更高的效能。现提出一些佳化生化技术，以资参考。
  (1)纯氧曝气。国内某污水厂引进德国UNOX装置，若干工艺参数都高于传统“空曝”(表3-18)。
  

  表3-18 UNOX与“空曝”工艺参数比较

  工艺参数	UNOX	传统空曝
  污泥浓度MLSS	5g/L-8g/L	2g/L-4g/L
  回流污泥浓度RLSS	15g/L	＜10g/L
  BOD容积负荷	1.86kgBOD5/m3·d	0.6kg/m3·d-0.9kgBOD5/m3·d
  BOD污泥负荷	0.53kgBOD5/kgMLVSS·d	0.3kgBOD5/kgMLVSS·d
  曝气时间	7.2h	8h-9h
  泥龄θs	大	小

  活性污泥的数量和性能是生化处理的关键要素，高MLVSS必然带来高的生化去除效率。
  UNOX系统的另一个特点是运行管理自控程度高，如进水有变化，增加BOD时，压力变送器发出需要较多氧气的信号，驱使供氧阀门打开大些，进更多的氧气，反之，电动阀门关小，则减少供氧量；又如DO自动分析仪，随时对曝气池溶解氧进行测定，通过变送器输出信号与表曝和联锁，保证污水中微生物需氧量达最佳值。高F/M、大泥龄、高自控，无疑有利于复杂多变的染料废水处理。
  (2)改性延时曝气法。延时曝气法不产生或少产生剩余污泥，处理效果较好，但其往往是在低负荷条件下运行，F/M比较小，常在0.1kgBOD5/kgMLSS·d-0.25kgBOD5/kgMLSS·d之间。显然，用传统的延时曝气池处理水量大、浓度高的染料废水，总体上是难以适应的，如果将传统曝气池改造成推流式曝气池(同时要能适应A/O或A2/O工艺运行)应用高浓度活性污泥法运行管理，F/M高、泥龄大，可相应降低COD污泥负荷，提高COD去除率。
  深圳某印染厂(废水中含有硫化、分散、活性等多种染料)将原来曝气池加以改造，采用高MLSS运行管理，延时曝气池MLSS为6g/L，进水COD为1000mg/L，24h曝气后，出水COD<150mg/L，去除率为84%，脱色率为78%，处理效率明显优于国内其他延时曝气池。
  (3)如果染料废水中含有较多的难生化或不可生化的有机物(如难以好氧开环的萘系中间体)，应将曝气池改造成厌氧-好氧池，使某些有机物在厌氧条件下降解，或者在曝气池中投入SNP填料，强化厌氧-好氧功能。
  如果COD、色度不达标，采用生物铁法，不仅可以提高生化处理效果，而且能充分利用预处理的亚铁絮凝剂聚合氯化铝铁剩余铁离子，经济上比较合理。
  (4)深层射流曝气活性污泥法。德国拜耳公司塔式射流曝气活性污泥法成功地处理染料废水。射流器是塔式曝气的关键设备，可适当引进国外射流设备，继而国产化，以便提高我国射流曝气活性污泥法的净水能力。
• 特殊废水和重金属废水如何处理?
  沉淀分离法广泛应用于含重金属离子的工业废水处理，利用重金属离子和某些药剂(消石灰或硫化物聚合氯化铝)反应后生成离子溶度积很小的氢氧化物或硫化物，当氢氧化物或硫化物的离子浓度大于其离子溶度积时，水中析出氢氧化物或硫化物沉淀，达到净化废水的目的。
  染料厂混合废水中某股废水某种污染物浓度太高，单独处理很难达标，最好采用特殊方法预处理后，再进入主水流综合处理。例如，意大利某厂先将高浓度的含汞废水用化学沉淀法聚合氯化铝铁处理到适当浓度，再流入全厂废水综合处理装置，达标排放(图3-42)。
  
  从1，5-二磺酸蒽醌“磺化”排出的强含汞废水，含汞量约1000mg/L，在碱化罐中加入50%NaOH溶液，搅拌，调pH=8-9，然后与压滤弱含汞洗液混合，含汞量小于100mg/L，在反应器中加入30%的硫氢化钠溶液，搅拌调pH=8-9，在静置罐中加入明矾水溶液，静置20h-24h，使硫化汞沉淀。
  废水中汞离子与二价硫离子有较强的亲和力，生成难溶的硫化汞沉淀，从而去除废水中的汞离子：
  NaHS+H2O→H2S+NaOH
  Hg2+ + S2- →HgS↓
  反应器中加入硫酸亚铁溶液，铁离子与过量的负二价硫离子，生成硫化铁，作为硫化汞的共沉淀载体：
  Fe2+ + S2- →FeS↓
  向滤液沉降罐通入氮气，将汞分离出来的滤液(含汞量小于2mg/L)送至主水流化学氧化单元进一步处理，厂总排水口含汞量小于0.005mg/L，达标排放。
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