曝氣生物濾池在印染廢水處理中的應用

封偉聰 (紹興縣江濱水處理有限公司 312073)

迄今為止，我國還是采用常規(guī)工藝的方法處理印染廢水的色度、SS和COD情況，而回收利用濃度較低以及降解有機物和去除無機鹽比較困難的印染廢水的情況比較少[1]。經(jīng)過眾多研究發(fā)現(xiàn)，曝氣生物濾池則可以解決以上處理問題，并且處理低懸浮物濃度效果甚好；納濾屬于一種分離技術，主要是推動水溶液中的某些組分的壓力同時這些組分穿透半透膜[2]。本文筆者在以某印染廠廢水處理進行了資料收集，并且原水以其放口出水為標準，運用曝氣生物濾池的納濾工藝回收利用印染廢水，本次研究的效果獲得了很好的評價，現(xiàn)將結果報道如下。

一、試驗部分

1.1、試驗背景

某印染廠采用的活性染料為主要染料，硫化染料為輔助染料，印染廠在染色或者漂洗后造成大量印染廢水，其廢水排放量在1*104m3/d左右，首先采用的處理方法是混凝沉淀，陰離子型和陽離子型分別選用聚丙烯酰胺和季胺鹽混凝劑，分別投入1mg/L和120mg/L的劑量，排放出水量也在國家規(guī)定范圍之內(nèi)。本廠商提出廢水回收利用的建議，但國家還沒有明確規(guī)定回收水質的標準，經(jīng)過查閱國內(nèi)外的相關資料，本次研究制定了一個回收水質標準，原水以其放口出水為標準，水質情況如表一所示。

1.2、工藝流程

曝氣生物濾池排水量0.5m3/h，反應器的長、寬、高各為0.7m、0.7m、3.2m。水力停留時間2h左右，濾料選用陶粒，直徑約在2.1～4.8mm之間，汽水比例以3：1為標準。在納濾預處理中，使用機械過濾和混凝沉淀的工藝，選用PAC和PAM組合的混凝劑，同時投入的劑量分別約為90mg/L、1mg/L[3]。先用轉動為75r/min的攪拌速度，觀察25min后反應情況；再靜壓排泥平流沉淀池選用多斗式鋼板結構，長、寬、高分別為1.5m、0.4m、1.2m，沉淀池流量在0.48m3/h的表面負荷為10m3/(m2·h)。機械過濾中選用直徑為1.2～2.9mm的精選石英砂為濾料和小于或等于10m/h的濾速。選用精度為5μ的PE微孔過濾器為安包過濾工藝，膜組件采用特種納濾膜，其脫鹽的平均率為90%，產(chǎn)水量為6（m3·d-1）以及有效面積為7.9m2。本次研究進水會保持連續(xù)，并在每個單元會取水樣觀察分析。工藝流程如圖一所示。

1.3、分析方法

根據(jù)廢水處理方法檢測pH值、COD、SS、色度以及硬度；再采用火焰原子吸收法檢測金屬陽離子。

二、結果

2.1、去除COD的效果

污泥取自二沉淀池，經(jīng)過4周后，去除COD的占有率相對比較穩(wěn)定，將反沖洗時帶出的污泥通過顯微鏡觀察時，發(fā)現(xiàn)污泥中有輪蟲、纖毛蟲和鐘蟲等微生物，確定生物膜已經(jīng)形成，進水水 力 負 荷 在 0.60m3·m-2·h-1、1.03 m3·m-2·h-1、1.62 m3·m-2·h-1時 ，去除COD的占有率為33.61%、31.1%、25.8%。因此，曝氣生物濾池中水力負荷升高會導致去除COD的占有率下降，并使用水力負荷采用1.03 m3·m-2·h-1為標準分析后續(xù)的結果。

2.2、經(jīng)過預處理后的效果

進水在濁度5.7NTU時，出水的濁度大約能在1.63NTU，去除率平均為72.2%。在通過預處理后，出水SDI值為3.6～4.9，平均SDT值為4.2。在保安過濾器檢測后，預處理出水可以達到納濾膜進水的標準。但是精密過濾器中發(fā)現(xiàn)嚴重的污染情況，大約在11天左右必須更換一次濾芯。

2.3、納濾系統(tǒng)的處理效果

2.3.1 水回收率隨時間的變化

經(jīng)過觀察后發(fā)現(xiàn)初始進水壓力為0.91MPa，膜通量為19L(m2·h)，初始回收率為15.01%，第8天的回收率為11.54%，第20天回收率為10.32%，第28天回收率為9.95%，所以隨著時間的變化，回收率不斷降低，同時納濾系統(tǒng)的膜也受到嚴重的污染，必須給其化學清洗。清理后重新檢測回收率為13.9%，為運行初期的92.60%。

表一 再回收利用水質和排放口出水水質

2.3.2 壓力差隨時間的變化

經(jīng)研究結果顯示，第8天的壓力差為0.051NPa，第20天的壓力差為0.072NPa，第28天的壓力差為0.107NPa，因此壓力差變化與回收率有一定的聯(lián)系。

2.3.3 脫鹽進水壓力率隨時間的變化

經(jīng)研究結果顯示，TDS為3750～4280mg/L的脫鹽率為95.4%～96.7%,平均脫鹽率為96.2%，清洗前脫鹽率為96.13%，清洗后為96.05%。因此過濾膜具有穩(wěn)定性。

2.4、各單元出水水質情況

預處理出水檢測結果為pH值為7.0，COD為38.2（mg·L-1），濁度為 1.66NTU，色度為 5 倍，硬度為 22.5（mg·L-1），TDS 為3985（mg·L-1），電導率為 4875（μS·cm-1）。 在其他離子檢測中未發(fā)現(xiàn)二價離子，所以對二價離子的去除率很高，各項指標也符合回收用水的標準。

三、小結

本文結果顯示，在印染廠廢水處理中，應用曝氣生物濾池回收利用排放口出水的效率很高，并且出水質量很穩(wěn)定，對保護環(huán)境存在很深的意義。

[1]謝春生,黃瑞敏,肖繼波等.曝氣生物濾池-納濾深度處理印染廢水的研究[J].中國給水排水,2007,23(15)：69-72.

[2]朱樂輝,魏善彪,邵莉等.混凝沉淀/曝氣生物濾池/納米材料復合膜技術用于印染廢水處理回用[C].//新工藝新設備在自來水廠、污水處理廠、回用水廠、垃圾處理場的應用研討會論文集.2006：248-251.

[3]汪曉軍,顧曉揚,林德賢等.化學預氧化及曝氣生物濾池法處理酸性玫瑰紅廢水[C].//2006中國水處理技術研討會暨中國化工學會工業(yè)水處理專業(yè)委員會第26屆年會論文集.2006：297-303.