生物接触氧化法在印染废水处理中的应用

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生物接触氧化法在印染废水处理中的应用
广州中环万代环境工程有限公司 夏昕
好氧处理技术在城市废水、工业废水处理中已得到大量应用，主要处理形式有活性污泥化和生物膜法，生物膜法开发有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化和生物流化床等。我公司在多年的工程设计和实际运行中，根据印染废水的特点――污染物浓度高、色度高、PH值变化范围大等特点，开发出适合此类废水处理、具有自身特点的好氧处理工艺――生物接触氧化法。
一、生物接触氧化法的反应机理
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜将随出水流出池外。
生物接触氧化法具有以下特点：
1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；
3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；
二、设计要点
1、填料选择
填料是一种比表面积较大的微生物载体，其特性对接触氧化池中生物固体量、氧的利用率、水流条件和废水与生物的接触情况等起着重要的作用，是影响生物接触氧化池处理效果的重要因素。
我公司根据多年运行经验，考虑到印染废水性质、有机负荷及填料的特性，经过比较，最终选用组合式纤维填料，运行中不易堵塞，重量较轻，价格较低，处理效果很好。
2、根据印染废水的特点，我公司在设计生物接触氧化池时，往往在池体中间和后段设计预沉池，一是降低出水中SS浓度，保证后续沉淀池处理效果；二是沉淀下来的污泥回流到厌氧池，保证池内具有一定的污泥浓度，保证较高的去除率。
3、高效曝气充氧方式选择
1）、曝气器的选择
在废水处理上，曝气方式有射流曝气、表面曝气机和可变微孔管状曝气等，现将几种主要曝气方式比较列表如下：
曝气方式的比较
曝气方式
项 目
管状微孔曝气
射流曝气
表曝机

动力效率
高
低
中

运行成本
低
高
中

氧利用率
20%以上
12～15%
16%左右

应用范围
应用广泛稳定可靠
中小型污水处理厂
小型污水处理厂

运行稳定性
良 好
良 好
对设备要求高

占地
占地较大
占地小
占地小

噪音
噪音较大
噪音小
噪音小

运行状况
运行稳定
由于污水中含有泥沙杂质，喷嘴易磨损堵塞
国产设备性能较差
进口设备价格高

维修
采用池底安装，可提升，维修方便
维修不方便
维修不方便

在污水处理站的运行中，动力消耗是运行费用主体，而曝气设备的动力消耗是整个系统动力消耗的主要设备。管状可变微孔曝气器是由我公司与兄弟单位联合研制生产的一种新型、高效的曝气设备。
可变微孔曝气器是一种负压设计的曝气设备，具有微孔曝气、防堵塞、有效服务面积大、气泡直径小和氧气利用率高等特点。其氧气利用率达20%以上(同济大学环境保护产品质量监督检验中心在4m水深，用清水淹没测试，氧利用率为29%)，并已在工程中长期运行使用，取得了良好曝气效果，运用该曝气设备后，可减少风机的动力消耗，降低整个污水处理运行费用。可变微孔曝气器的膜采用高质量的进口原材料，确保了使用寿命。
2）、曝气装置的配置选择
传统的生物接触氧化池曝气方式，是在池底安装穿孔管或曝气盘，主要缺点是氧利用率不高，动力消耗大，且检修、维护不方便，必须排空池体才能检修。
下垂式曝气装置是我公司根据水中氧气的转移原理及目前各种充氧曝气装置的特点研究开发出来的，它克服了传统曝气装置的缺点，是一种溶氧效率高、检修方便、操作可靠的曝气装置。曝气器安装在池底部，通过连接管与空气支管相连接，检修时，只需将要检修的曝气器连同连接管从空气支管上取下，从水中提上来即可进行检修、更换，无需排空池中污水。曝气器停留在水深4～5m处，气泡在其表面逸出时，直径约为50μm，如此微小的气泡使得氧气接触面积增大，提高了氧气传送效率。与其他曝气装置相比，该曝气装置具有以下优点：①曝气效果好；②检修方便，维护简单；③不易被腐蚀，使用寿命长等。
由于可变微孔曝气器布置于池底部，对整个池体的泥水形成很好的搅动，提高了好氧系统的去污功效。
根据上述设计要点，我公司设计了广州市某公司污水处理厂（12000m3/d）、增城市某公司污水处理厂（8000 m3/d）等多个污水处理工程，出水均达标排放。

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机织布印染废水处理的典型工艺及工程实例
1 概述
纺织印染行业是工业废水排放大户，而梭织布印染则在纺织印染行业中所占的比重相当大，近年来，随着染料工业的发展和印染加工技术的进步，染料结构的稳定性大大提高及新型助剂的不断应用，使难生化降解有机物大量进入印染废水中，大大增加了废水的处理难度，传统的生物处理、气浮处理、化学处理等对COD的去除率大大降低。梭织布印染废水是一种水量大、色度高、组分复杂的废水，处理难度比较大。
2 废水来源、水质及特性
2.1 废水来源
梭织布印染废水主要来自染整工段，包括退浆、煮炼、漂白、丝光、漂白、染色、印花和整理等，织造工段废水排放较少，其废水主要是以上各工序所排废水的混合废水。
2.2 废水水质及特性
（1）退浆废水：退浆废水一般占废水总量的15%左右，但污染物浓度高约占总量的一半，废水呈碱性， pH值为12左右，其污染程度视浆料的种类而异，使用淀粉浆料的退浆废水，COD和BOD值都很高，但可生化性好，使用化学浆料的退浆废水，COD值高BOD值低，可生化性比较差。
（2）煮炼废水：水量大，呈强碱性，水温高，颜色呈深绿色，污染物浓度大，BOD和COD均高达每升数千毫克。
（3）漂白废水：水量大，但污染程度小，BOD和COD均较低，基本上属于清洁废水。
（4）丝光废水：含碱量高，含氢氧化钠3%~5%，很多印染厂通过蒸发浓缩回收氢氧化钠，所以丝光废水很少排出，经过多次使用最终排出的废水仍呈强碱性，COD、BOD、SS均比较高。
（5）染色废水：水量大，水质变化大，随所用的燃料的不同而不同，染色废水一般色度很高，含有染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，COD／BOD比较高，可生化性较差。
（6）印花废水：印花废水污染物主要来自于调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗水，以及后处理的皂洗、水洗废水，印花废水的污染程度高。
（7）整理废水：水量小，污染程度比较低。
34 工程实例
中山某纺织厂有限公司是一家以纯棉、麻棉布料为主的外资企业。所用染料主要有活性染料和还原染料，还有少量的硫化染料和直接染料等，同时使用烧碱、匀染剂、渗透剂等多种印染助剂，每天排出近4000m3的高色度、高有机物含量的废水，经过处理后，该企业废水的各项指标均达到广东省地方标准《水污染物排放限值》DB44

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