AB法工藝處理染色廢水

摘 要：某染色廢水處理工程采用AB法工藝，已穩(wěn)定運(yùn)行十年。設(shè)施出水水質(zhì)達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-92）中Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)，其中 CODcr在50mg/L以下，出水部分回用。實踐表明，在染色廢水處理上，AB法工藝具有設(shè)計合理、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：AB法；染色廢水；出水回用

1 工程概述

江蘇歐橋精紡有限公司于二○○二年三月建成一套日處理800噸廢水的環(huán)保設(shè)施，廢水主要包括：產(chǎn)生于條染工序的染色廢水，排放量為250噸/天，CODcr≤1000 mg/l；來源于后整理工序的洗滌廢水，排放量為450噸/天，CODcr≤250mg/L；另有廠區(qū)部分生活污水接入，約100噸/天，CODcr≤400mg/L。本工程設(shè)計參數(shù)：Q≤800噸/天，CODcr≤500mg/L，色度≤200倍。出水標(biāo)準(zhǔn)為《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-92表3中Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)）： CODcr≤100mg/l，BOD5≤25mg/l，色度≤50倍，SS≤70mg/l，pH=6～9[1]。該工程于二○○二年三月上旬開始調(diào)試運(yùn)行，同年五月出水已能達(dá)到排放要求，九月通過環(huán)保局監(jiān)測驗收。該套設(shè)施運(yùn)行非常穩(wěn)定，出水CODcr基本保持在50mg/L以下，因此該項目被列入二○○四年度江蘇省印染廢水一級達(dá)標(biāo)排放示范工程，同年還獲評“江蘇省優(yōu)秀環(huán)保工程”稱號。

2 工藝流程

我公司在文獻(xiàn)調(diào)研及工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，首先確立了廢水先生化處理、再物化處理的總體思路，針對染色廢水水質(zhì)水量變化大的特點(diǎn)，通過方案篩選，最終選用了AB法工藝。該工程設(shè)計工藝流程如圖。

3 AB法生化系統(tǒng)設(shè)計及運(yùn)行

3.1 生化系統(tǒng)設(shè)計

廢水在調(diào)節(jié)池中混合后，預(yù)期正常生產(chǎn)情況下COD的處理效果如下：A級進(jìn)水350～500mg/l，A級沉淀池的出水約200～300mg/l，B級沉淀池出水90～120mg/l，后續(xù)氣浮設(shè)施出水在70 mg/l左右。

A級曝氣池有效水深為4.7米，總有效容積75立方，設(shè)計停留時間1.8小時，內(nèi)置組合填料10立方；設(shè)計MLSS=4000mg/l，污泥回流比50%～100%，容積負(fù)荷2.5KgCOD/m3.d，在兼氧情況下運(yùn)行。

B級曝氣池有效水深為4.5米，總有效容積540立方，設(shè)計停留時間13.5小時，無填料；設(shè)計MLSS=3000mg/l，污泥回流比50%～100%，容積負(fù)荷0.32 KgCOD/m3.d。

A級、B級沉淀池均為豎流式，平面尺寸6.0m×6.0m，總高度（包括泥斗）7.9m；表面負(fù)荷0.92m3/m2.h，出水采用三角堰，堰口負(fù)荷0.55l/（s.m）。污泥回流井A、B各一座，采用高位形式，與沉淀池合建，池頂同高，每座有效容積4.0立方，污泥回流各采用采用氣提系統(tǒng)一套，回流管DN150，空氣管DN32，省去污泥回流泵。

生化池曝氣采用軟管，供氣用羅茨風(fēng)機(jī)SSR150型兩臺，風(fēng)壓均為4900Kpa，一臺風(fēng)機(jī)功率為15kW，風(fēng)量為10.85m3/min，另一臺風(fēng)機(jī)功率為22kW，風(fēng)量為15.85m3/min。兩臺風(fēng)機(jī)交替使用，可根據(jù)每日廢水量調(diào)節(jié)使用時間，一般生產(chǎn)淡季功率小的風(fēng)機(jī)使用時間長，旺季功率大的風(fēng)機(jī)使用時間長，用于節(jié)約動力費(fèi)用。

3.2 生化系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行

3.2.1 調(diào)試方案

①接種培菌，生化池中注滿污水，每格生化池中均勻加入同類染色廢水處理設(shè)施的生化污泥接種，接種后悶曝24小時，后打開污泥回流井中氣提閥門，使生化池與同級沉淀池中廢水內(nèi)循環(huán)。

②間歇進(jìn)水，風(fēng)機(jī)24小時開，以小風(fēng)機(jī)為主。污泥回流井中氣提閥門常開。每日進(jìn)水約100噸，每班進(jìn)水一次，小流量進(jìn)入，A、B級同時進(jìn)原水，出水超越氣浮池，直接進(jìn)入脫色池或排污口。投加營養(yǎng)加入時間與進(jìn)水時間錯開，以免營養(yǎng)流失。持續(xù)時間：6～10天。

③小量連續(xù)進(jìn)水，風(fēng)機(jī)24小時開，以小風(fēng)機(jī)為主。污泥回流井中氣提閥門常開。24小時小流量連續(xù)進(jìn)水，A級進(jìn)原水，B級出水超越氣浮池，直接進(jìn)入脫色池或排污口。小時進(jìn)水量根據(jù)培菌時間增加，從10噸～20噸。營養(yǎng)投加分三次加入，時間間隔8小時，三次加入量相等。持續(xù)時間：30～40天。

④正常水量連續(xù)進(jìn)水，氣浮系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，污泥系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。風(fēng)機(jī)24小時開，大小風(fēng)機(jī)交替使用。污泥回流井中氣提閥門常開。24小時連續(xù)進(jìn)水，A級進(jìn)原水，B級出水進(jìn)入氣浮池，后進(jìn)入脫色池或排污口。每小時進(jìn)水量根據(jù)培菌時間增加，從20噸～35噸。嚴(yán)禁大流量沖擊。污泥系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。營養(yǎng)投加分三次加入，時間間隔8小時，三次加入量相等。持續(xù)時間：30～40天。

⑤生化池正常水量連續(xù)進(jìn)水，氣浮系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，污泥系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。處理設(shè)施出水達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)試階段結(jié)束。

監(jiān)測手段：SV，COD，pH，MLSS，SVI，DO，填料掛摸情況，污泥外觀目測。

3.2.2 調(diào)試運(yùn)行過程

①培菌過程基本順利。春節(jié)后即開始調(diào)試工作，包括單機(jī)設(shè)備調(diào)試和系統(tǒng)調(diào)試，并于2002年2月28日進(jìn)水試機(jī)，3月1日拖污泥，在生化池中均勻加入印染廠干化污泥10噸后，培菌開始。4月上旬開始24小時連續(xù)進(jìn)水排放，生物菌生長良好，出水水質(zhì)明顯改善。至5月上旬，設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)正常，出水水質(zhì)良好，后設(shè)施持續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行一個月，出水水質(zhì)一直穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。2002年6月底由廠方申請，市環(huán)境監(jiān)測站對該項工程于2002年8月21日、22日、23日連續(xù)三天跟蹤監(jiān)測，各項指標(biāo)良好，數(shù)據(jù)見監(jiān)測報告。

②SV值作為反映曝氣池活性污泥量的直觀指標(biāo)，每天A級、B級曝氣池中各測一次，另每周各測一次MLSS，計算SVI。培菌三個月，A級SV值一段時間低于10，后迅速穩(wěn)步上升至65%，排泥后穩(wěn)定控制在35～60%之間，MLSS約3000～4500mg/l ，SVI在90～120之間。而B級SV值上升極其緩慢，前二個月在3～10%之間，第三個月一直在15%左右徘徊，MLSS約1500mg/l ，SVI在70～100之間。B級曝氣池中活性污泥生長緩慢，但監(jiān)測A級、B級沉淀池出水，水質(zhì)良好，COD分別為200ml/g、90ml/g。第四個月，B級SV逐漸值達(dá)到25%，MLSS達(dá)到2000mg/l，SVI在100～120之間，沉降性能良好。第五個月， B級SV值達(dá)到40%， MLSS達(dá)到3000mg/l 左右，SVI在90～120ml/g，其間排泥一次，后SV值在25～30%左右，MLSS值達(dá)到設(shè)計值。目前A級每半月排泥一次；B級自試運(yùn)轉(zhuǎn)始五個月排泥一次，正常運(yùn)轉(zhuǎn)至今約半年排一次剩余污泥，SV值一直穩(wěn)定在35%左右。

③抗沖擊負(fù)荷。在調(diào)試運(yùn)行過程中，出現(xiàn)兩次污泥異?，F(xiàn)象。第一次表現(xiàn)為：A級SV一日之間突然從60%降至5%，B級SV從35%升至70%，B級曝氣池中測SV時，污泥泥面在下降過程中出現(xiàn)局部凹陷現(xiàn)象，但B級沉淀池出水水質(zhì)正常。第二次表現(xiàn)為：A級活性污泥由正常的黃褐色轉(zhuǎn)為淡奶黃色，SV逐漸增高，從60%至90%，后污泥大量流失，A級SV降至約10%；B級活性污泥顏色稍有轉(zhuǎn)淡，SV從35%升至80%，出水夾帶大量浮泥，氣浮池負(fù)荷增大，出水COD在90mg/l，但水顏色為褐色，需加脫色劑。兩次污泥異常，根據(jù)事后調(diào)查，都是因為廠方使用了硫化染料，第一次是一次性大劑量使用，第二次是少劑量連續(xù)使用，兩次都采用在A級加硫酸亞鐵及B級污泥回流到A級的方法，在三日內(nèi)得到有效控制，一般在一周內(nèi)能基本恢復(fù)正常。這證明了當(dāng)初采用AB法的設(shè)計思路是正確的，AB法抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，在最不利情況下，A級系統(tǒng)崩潰，但保護(hù)了B級系統(tǒng)，通過采取措施，將B級污泥及時增補(bǔ)到A級，一般都能很快恢復(fù)。針對廠方兩次出現(xiàn)的污泥異常問題，向廠方相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)建議督促操作人員與染色車間加強(qiáng)聯(lián)系，使污水處理設(shè)施人員及早知曉生產(chǎn)計劃，防患于未然，同時對生產(chǎn)計劃中可能出現(xiàn)明顯影響廢水處理效果的地方，及時提出建議及要求。

3.3 運(yùn)行結(jié)果

3.3.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)

整個污水處理系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)月調(diào)試及運(yùn)行后，取得了良好的效果。連續(xù)三日監(jiān)測期間，平均每日污水處理量約850噸，雖然A級進(jìn)水COD變化范圍較大，B級出水穩(wěn)定。運(yùn)行表明整個污水處理系統(tǒng)耐沖擊負(fù)荷能力較高，出水完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，整個工程處理率達(dá)到設(shè)計目標(biāo)。監(jiān)測數(shù)據(jù)如下：

3.3.2 長期運(yùn)行情況

本項目中調(diào)節(jié)池的總?cè)莘e約1800 立方，水量調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，設(shè)施長期正常運(yùn)行，基本采用24小時連續(xù)進(jìn)水方式運(yùn)行，只是在春節(jié)期間因停產(chǎn)會間斷進(jìn)水，控制進(jìn)水流量約35立方/小時（以進(jìn)水管流量計計量）。該設(shè)施建設(shè)后，除2004年省示范工程建設(shè)有部分改造外，沒有大的檢修，對設(shè)施的運(yùn)行經(jīng)受了時間考驗。尤其2004年省示范工程建設(shè)改造后現(xiàn)場CODcr、DO、污泥指標(biāo)監(jiān)測數(shù)據(jù)（單位：mg/l）

4 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

4.1 工程占地及投資等

本污水處理站除調(diào)節(jié)池為先建設(shè)施外，占地面積約805平方米，工程投資125萬元，為該廠自籌資金。該套設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定，每年可減少CODcr約70多萬噸，大大減少了對華妙塘、周邊水環(huán)境及居民的危害，取得了很好的社會效益。

4.2 工程運(yùn)行費(fèi)用

該設(shè)施設(shè)計比較合理，運(yùn)行效果穩(wěn)定，在日常運(yùn)行維護(hù)上，減少很多人力物力，操作人員由原來6人調(diào)整為5人，且由于B級沉淀池出水較好，氣浮池加藥量降低，藥劑費(fèi)下降，使得污水處理成本下降，由原來1.70元/噸廢水調(diào)整為1.46元/噸廢水（包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)、化驗費(fèi)）。

4.3 出水回用

雖然B級沉淀池的出水水質(zhì)在正常情況下各項指標(biāo)已達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，氣浮可超越，但是廠方希望出水水質(zhì)進(jìn)一步優(yōu)化，以滿足部分回用的要求，故氣浮設(shè)施一直未停用。廢水處理設(shè)施出水回用本不在規(guī)劃中，因設(shè)施運(yùn)行四個月后，發(fā)現(xiàn)出水很穩(wěn)定，且各項指標(biāo)較低，精紡公司為進(jìn)一步減少污染物的排放及充分利用水資源，開始分步嘗試回用。

第一步——試驗，在氣浮池清水箱中設(shè)泵（啟閉由管道壓力控制器控制），另鋪設(shè)管道，供應(yīng)附近2只廁所沖洗水， 禁止與人體直接接觸，使用約一個月，各方面都正常。

第二步——增加設(shè)施。第一步都正常后，再開始第二步。因廢水設(shè)施最后一級脫色池很少用，將它作為中間池，設(shè)水泵在此取水，加藥后進(jìn)入廠方原凈水處理設(shè)施，出水進(jìn)入單獨(dú)設(shè)置的氣壓水罐，供應(yīng)廠內(nèi)廁所沖洗、煤石門、空壓機(jī)、發(fā)電機(jī)組、綠化用水。回用水量以每小時15噸計，每年可節(jié)約用水12.6萬噸，同時節(jié)約水資源費(fèi)用22.05萬元，在水資源日益緊缺的今天，這一費(fèi)用額度將不斷增加。

第三步——回用到生產(chǎn)。精紡公司對廢水回用的最終目標(biāo)是在質(zhì)上實現(xiàn)能回用到生產(chǎn)設(shè)施，盡量實現(xiàn)全部回用無排放。為此，廠方對凈水處理設(shè)施出水送市防疫站化驗，各項指標(biāo)較好，包括細(xì)菌指標(biāo)。后又用凈水處理設(shè)施出水做初步生產(chǎn)小試，沒有發(fā)現(xiàn)異常。后將生產(chǎn)回用水與自來水按照一定比例做為生產(chǎn)用水，產(chǎn)品送檢后合格。

5 結(jié)論及建議

5.1 該套設(shè)施出水水質(zhì)穩(wěn)定，選用的AB法處理工藝，在原水水質(zhì)出現(xiàn)明顯變化及有毒物質(zhì)時，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，能保證最終出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

5.2 本工程三處采用氣提方式，一為集水井提升污水至旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)的撈毛方法，對該廢水是有效的，同時對同類型廢水有借鑒意義。二為A、B污泥回流井提升污泥回流。氣提設(shè)施使用的氣量，經(jīng)計算后驗證較少，可不增加鼓風(fēng)機(jī)功率，又省卻提升泵，降低造價，減少日常維修工作，且安全可靠，對小型污水處理站是適用的。

5.3 廠方對本工程出水進(jìn)一步的處理，降低廢水中各項水質(zhì)指標(biāo)值，目前用于沖洗廁所、綠化等的水量約為處理量的35%，用于空調(diào)冷卻水的水量計劃增加為處理量的50%。后又將處理水進(jìn)一步應(yīng)用到生產(chǎn)上，約15%。這一將處理出水量的100%用于回用的舉措，將大大節(jié)省廠方在用水方面的費(fèi)用，同時提高了生產(chǎn)廠家處理污水的積極性，使生產(chǎn)經(jīng)營者將廢水處理站當(dāng)作生產(chǎn)車間一樣嚴(yán)格管理。目前，水費(fèi)的日益上漲，深井水的禁止開采，已使在長三角的生產(chǎn)經(jīng)營者也不得不將目光放長、放遠(yuǎn)，開始考慮如何節(jié)約水費(fèi)，降低生產(chǎn)成本。本工程出水回用即屬此列，在水資源日益緊缺的現(xiàn)狀下，具有積極意義，無疑也會成為一種趨勢。

5.4 二〇〇八年，本地區(qū)要求達(dá)到新的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，即《太湖流域工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[2]，回用水率需達(dá)到50%。因設(shè)施本來能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，不需改造，但因考慮原有設(shè)施設(shè)計水量在800噸/天，現(xiàn)有水量已經(jīng)增長到900噸，為進(jìn)一步穩(wěn)定出水水質(zhì)，在氣浮池之前增加了一級接觸氧化池，容積540立方。投運(yùn)后，該套系統(tǒng)一直正常運(yùn)轉(zhuǎn)至今。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)：GB4287-92 《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》.

[2]《太湖流域工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》