某染料廠染料廢水處理工程改造研究

張紅艷 陳偉東 李茂

（1浙江新豐環(huán)?？萍加邢薰?浙江紹興 312300 2浙江閏土股份有限公司 浙江紹興 312300）

1 工程概述

浙江省某染料公司位于杭州灣精細(xì)化工園區(qū)，專業(yè)從事各種中高檔環(huán)保型酸性染料生產(chǎn)，年產(chǎn)各種水溶性染料5000噸以上。該公司生產(chǎn)各種染料近50個(gè)品種、中間體近10個(gè)品種，特別是生產(chǎn)酸性、中性系列染料品種多、色譜齊全，產(chǎn)品主要用于羊毛、絲綢、皮革錦綸及錦/棉、錦/絲混紡織物的染色和印花。

該公司現(xiàn)已有廢水處理設(shè)施，其處理工藝采用“鐵碳微電解→H2O2氧化→接觸氧化”設(shè)計(jì)處理能力為700m3/d，設(shè)計(jì)進(jìn)水CODcr濃度小于8000mg/L，設(shè)計(jì)出水濃度低于1000mg/L，處理后的廢水進(jìn)入工業(yè)園區(qū)管網(wǎng)由污水處理廠進(jìn)行再處理。

近年來(lái)，由于該公司生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，產(chǎn)品種類的變化等原因，廢水的水質(zhì)和水量變化很大，難以達(dá)到工業(yè)園區(qū)規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

為了保護(hù)環(huán)境，消除污染，保證公司生產(chǎn)正常進(jìn)行，提出改造方案為：對(duì)其染料合成（生產(chǎn)）廢水的預(yù)處理工藝進(jìn)行改造性工程設(shè)計(jì)，結(jié)合已有的生化處理設(shè)施，提供治理工程總體設(shè)計(jì)和局部改造工藝，最后使得該公司的廢水達(dá)到工業(yè)園區(qū)的排放要求。

2 改造前工藝及處理效果

該公司現(xiàn)有廢水處理工藝的設(shè)計(jì)處理能力為700m3/d，是按照CODcr=8000mg/L水質(zhì)設(shè)計(jì)的。其工藝流程如圖1所示（其中虛線部分為未運(yùn)行使用）：

圖1 改造前的廢水處理工藝流程

生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大已經(jīng)使得混凝反應(yīng)池超負(fù)荷運(yùn)行，同時(shí)H2O2催化氧化處理運(yùn)行費(fèi)用過(guò)高，使得企業(yè)無(wú)法承受[1]。表1即為目前公司進(jìn)出水水質(zhì)情況，根據(jù)該公司目前的生產(chǎn)規(guī)模，現(xiàn)有的處理設(shè)施容量過(guò)小，無(wú)法滿足廢水處理的要求，導(dǎo)致出水質(zhì)水不達(dá)標(biāo)。為此，現(xiàn)根據(jù)化工園區(qū)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，擬對(duì)該廠廢水處理工藝進(jìn)行改造。

表1 目前進(jìn)出水水質(zhì)

3 改造方案

針對(duì)目前該公司的染料廢水存在濃度高、負(fù)荷變化大、可生化性差、毒性高、含鹽量高的特點(diǎn)，就國(guó)內(nèi)外基本上采用“混凝處理+生化前調(diào)解+生化處理”的傳統(tǒng)處理工藝。而其中“混凝處理+生化前調(diào)解”則是本方案處理能否達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵步驟。

本設(shè)計(jì)擬定的技改方案工藝流程如圖2所示。

圖2 改造后的廢水處理工藝流程

本方案采用反應(yīng)吸附混凝技術(shù)，采用一體式吸附混凝反應(yīng)器，集配藥、控制加藥量、控制加藥時(shí)間、控制加藥順序、調(diào)節(jié)pH值等為一體，實(shí)現(xiàn)了混凝反應(yīng)處理的最優(yōu)化狀況，從而確保高效的混凝處理效果[2]。

脈沖電凝技術(shù)是在常規(guī)的電凝處理技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新一代處理技術(shù)，采用可調(diào)的高壓方波脈沖和極化高頻感應(yīng)多電極技術(shù)，有效地解決了液層隔離鈍化問(wèn)題，從而大大提高了污水的處理效率和去除率，進(jìn)而降低處理成本。

EDI電驅(qū)動(dòng)膜是一種將電滲析與離子交換有機(jī)結(jié)合的膜分離技術(shù)，它綜合了電滲析連續(xù)脫鹽和離子交換樹脂深度凈化的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了這兩種分離技術(shù)原有的缺點(diǎn)，將含鹽量降低到生化處理的標(biāo)準(zhǔn)[3]。

ABR厭氧反應(yīng)器，它是在總結(jié)了第二代厭氧反應(yīng)器工藝性能的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)和研制的第三代新型高效的厭氧生物處理裝置[4]。對(duì)于各種含抑制性化合物的化工廢水具有良好的降解效能，適用于處理流量和濃度變化較大的工業(yè)廢水。本方案中的ABR厭氧反應(yīng)器將充分利用現(xiàn)有生化池中的部分閑置池體進(jìn)行技術(shù)改造，以達(dá)到ABR反應(yīng)器的運(yùn)行要求。

4 運(yùn)行效果

改造后各處理單元的運(yùn)行參數(shù)見(jiàn)表2，穩(wěn)定運(yùn)行后的處理效果見(jiàn)表3。

表2 改造后各處理單元運(yùn)行參數(shù)

表3 改造后各處理單元運(yùn)行效果

由表4可知，改造后的色度，含鹽量，CODcr的去除率分別達(dá)到了99%，90%，97%，最終出水達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。工程總造價(jià)750萬(wàn)元，運(yùn)行費(fèi)用3.55元/噸廢水。

5 結(jié)語(yǔ)

本方案的技改方案與現(xiàn)有的廢水處理工藝差異在于采用了較成熟的新處理設(shè)備、新處理技術(shù)和新處理工藝，加強(qiáng)混凝處理效率，增加脈沖電凝處理技術(shù)和EDI電驅(qū)動(dòng)脫鹽技術(shù)，并改造和優(yōu)化已有的生化處理設(shè)施與工藝，使得處理費(fèi)用在保證無(wú)太大變化的情況下，顯著提高廢水的處理效果，以達(dá)到排放要求。

[1]廢水處理工程及實(shí)例分析.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.244-265.

[2]李勇華.印染廢水處理工程建設(shè)成本及案例分析[D].河北工業(yè)大學(xué),2010.

[3]周軍,葉長(zhǎng)明,徐駟蛟,王艷軍,陳紹偉.電滲析技術(shù)在工業(yè)廢水處理中應(yīng)用的研究[J].通用機(jī)械,2007,07:33-37.

[4]黃圣散,吳志超.電解-厭氧-好氧-氣浮工藝處理分散染料廢水[J].環(huán)境工程,2012,04:25-27.