某染織有(you)限公(gong)司,主(zhu)要生產(chan)靛藍牛仔布。靛藍染紗工(gong)藝一般(ban)采用燒堿(jian)-
保險粉(fen)還原(yuan)的穩定體染(ran)色法進(jin)(jin)行(xing)(xing)多次染(ran)色,常(chang)用(yong)漿(jiang)染(ran)聯(lian)合機進(jin)(jin)行(xing)(xing)生產,漿(jiang)染(ran)聯(lian)合機每臺(tai)每天(tian)排(pai)放廢水約(yue)100m3,廢水主要(yao)成分既(ji)合無(wu)機原(yuan)料(liao)(liao)(如(ru)燒堿、保險粉(fen)),又合大量(liang)有機染(ran)料(liao)(liao)、漿(jiang)水、滲透劑、柔(rou)軟劑等,水質特點為(wei)pH值高、CODcr高、低價硫濃度高。設計(ji)采用(yong)中和沉(chen)淀回收染(ran)料(liao)(liao)-催化氧化除S2-二段生物接觸氧化法的工藝對靛藍廢水進(jin)(jin)行(xing)(xing)處理。
1 設計(ji)參數(shu)
廢(fei)水(shui)處理站的設計(ji)能力(li)為15m3/h。設計(ji)廢(fei)水(shui)水(shui)質(zhi)及排放要求見表1。
表1 設計廢水水質及排放要求
水質pH | CODcr/ | BOD5/ | S2-/ | 色(se)度/倍 | SS/ | |
(mg·L-1) | (mg·L-1) | (mg·L-1) | (mg·L-1) | |||
設計水(shui) | ||||||
10~12 | 2000 | 600 | 110 | 100 | 2000 | |
質 | ||||||
排(pai)放水 | ||||||
6~9 | 100 | 30 | 1 | 20 | 30 | |
質 |
2 處理原理
2.1 中和沉淀回收染(ran)料(liao)
靛(dian)藍染(ran)紗使(shi)用(yong)(yong)單一(yi)染(ran)料(liao)(liao)(liao),利(li)于回收(shou)利(li)用(yong)(yong)。靛(dian)藍染(ran)料(liao)(liao)(liao)細菌降解速率很慢,不宜直接(jie)采(cai)用(yong)(yong)生物處理,須在進入生化(hua)塔前將(jiang)其(qi)大(da)部分除(chu)去。故將(jiang)廢水中和到(dao)pH6~7,利(li)用(yong)(yong)染(ran)料(liao)(liao)(liao)在中性或(huo)酸(suan)性條件(jian)下難溶的特(te)點(dian),使(shi)染(ran)料(liao)(liao)(liao)自行(xing)析出,再用(yong)(yong)離心過濾或(huo)沉淀的方(fang)法,將(jiang)大(da)部分染(ran)料(liao)(liao)(liao)除(chu)去并回收(shou)利(li)用(yong)(yong),大(da)大(da)降低(di)了后(hou)續生化(hua)處理負荷。
2.2 催化氧(yang)化(曝氣)除低價硫在中性或弱酸性條件下(xia),加(jia)入(ru)少(shao)量催化劑(CoCl2),曝氣,S2-迅速被氧化生(sheng)成(cheng)SO42。采用加入(ru)0.2mg/LCoCl2,曝氣3h,廢水中S2-可降至3mg/L以下,剩余S2由后續生化處理進一步處理可至達標。
2.3 二段生物(wu)接(jie)觸氧化
曝氣(qi)除S2的廢水,進入兩段生物接觸氧化處理,并采用人(ren)工選育的高效優勢混合菌群掛膜。第一段選用煤(mei)渣(zha)(粒度50~100mm)作填(tian)料,煤渣(zha)表面(mian)粗糙,具有(you)很多大小不等的孔洞,表面(mian)積大,吸附能力較強(qiang),易掛膜,且充氧能力強(qiang),氧利用率(lv)高,微(wei)生(sheng)物活(huo)性(xing)強(qiang),污(wu)泥量少。第二段以(yi)焦炭和(he)活(huo)性(xing)炭為填料,氧化塔內放二層焦炭(粒度30~40mm)、一層粒狀活(huo)性(xing)炭,由(you)于其(qi)吸附(fu)作用更強(qiang),單(dan)位(wei)體積填料表面生(sheng)物量更多,使較難(nan)降解(jie)的(de)有(you)機物進一步分解完全。接(jie)觸(chu)氧化(hua)水力(li)停留時間3h,氣(qi)水比12~15:1,pH=6~7,處理(li)后CODcr<100mg/L,BOD5<30mg/L,S2<lmg/L,色度(du)<20倍。
3 處理工藝
工藝流(liu)程(cheng)示意(yi)見(jian)圖1。
漿染車間排(pai)出的(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)經(jing)(jing)明溝分兩路送(song)至處(chu)理站,不(bu)含染料的(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)直接(jie)進入(ru)(ru)調節(jie)池(chi)(chi)(chi)(chi),其他的(de)(de)(de)(de)(de)進入(ru)(ru)集水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)池(chi)(chi)(chi)(chi)。通(tong)(tong)過(guo)耐酸(suan)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)提升至中和(he)池(chi)(chi)(chi)(chi),加(jia)鹽酸(suan)為(wei)泵(beng)前投加(jia)方式(shi),保持pH值在6~7的(de)(de)(de)(de)(de)范圍。經(jing)(jing)中和(he)的(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)重(zhong)力流入(ru)(ru)曝氣(qi)(qi)(qi)池(chi)(chi)(chi)(chi)除(chu)S2。空氣(qi)(qi)(qi)通(tong)(tong)過(guo)管路及多孔管分別(bie)送(song)至集水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)池(chi)(chi)(chi)(chi)、中和(he)池(chi)(chi)(chi)(chi)(予(yu)曝氣(qi)(qi)(qi)并起攪動作用(yong))、曝氣(qi)(qi)(qi)池(chi)(chi)(chi)(chi),相鄰氣(qi)(qi)(qi)管的(de)(de)(de)(de)(de)孔眼交叉且斜45°朝下(xia),避(bi)免布氣(qi)(qi)(qi)不(bu)均勻和(he)孔眼堵塞。除(chu)S2后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)經(jing)(jing)耐酸(suan)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)加(jia)壓送(song)至過(guo)濾(lv)機(ji)房(fang),通(tong)(tong)過(guo)微(wei)濾(lv)機(ji)將靛藍染料分離(li)。微(wei)濾(lv)機(ji)采(cai)用(yong)PE管式(shi)過(guo)濾(lv)機(ji),分離(li)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進入(ru)(ru)調節(jie)池(chi)(chi)(chi)(chi)。經(jing)(jing)過(guo)濾(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)及漿漂廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進入(ru)(ru)調節(jie)池(chi)(chi)(chi)(chi),再次(ci)經(jing)(jing)多孔管預曝氣(qi)(qi)(qi)后(hou)提升至生物接(jie)觸(chu)(chu)氧化(hua)池(chi)(chi)(chi)(chi)。生物接(jie)觸(chu)(chu)氧化(hua)池(chi)(chi)(chi)(chi)由四段(duan)組(zu)成:一(yi)(yi)(yi)氧化(hua)池(chi)(chi)(chi)(chi)、一(yi)(yi)(yi)沉(chen)(chen)淀(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)、二(er)氧化(hua)池(chi)(chi)(chi)(chi)、二(er)沉(chen)(chen)淀(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)。廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)經(jing)(jing)三角堰均勻布水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)自下(xia)而上:一(yi)(yi)(yi)氧化(hua)經(jing)(jing)過(guo)3層(每層1m)煤渣(zha)填料(粒度(du)50~100mm),下(xia)部(bu)采(cai)用(yong)SB600曝氣(qi)(qi)(qi)器(4只)充分曝氣(qi)(qi)(qi)。一(yi)(yi)(yi)沉(chen)(chen)淀(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)經(jing)(jing)過(guo)一(yi)(yi)(yi)層約0.6m厚的(de)(de)(de)(de)(de)礫(li)(li)石與(yu)砂接(jie)觸(chu)(chu)層,反粒度(du)排(pai)列(礫(li)(li)石粒徑50~20mm,砂粒徑3~4mm),下布(bu)多(duo)孔(kong)氣管,接觸層中布(bu)多(duo)孔(kong)水(shui)(shui)管反沖洗(xi)用。二氧(yang)化池的(de)填料為焦炭(粒度(du)30~80mm),3層,每層0.9m;二沉淀池布(bu)置同一沉淀池。生物接觸氧(yang)化池進出水(shui)(shui)水(shui)(shui)頭差1.20m,反沖洗(xi)水(shui)(shui)回(hui)流至調節池,池底部設排(pai)污(wu)閥。為使維修或(huo)運行(xing)不正常時不影響生產(chan),特(te)設事故(gu)污(wu)水(shui)(shui)儲池,體(ti)積600m3,可(ke)供3~4d生產(chan)污(wu)水(shui)(shui)儲放,待(dai)后可(ke)慢慢抽回(hui)處理(備污(wu)水(shui)(shui)污(wu)泥(ni)泵1臺);另設靛藍回(hui)收渣池,容(rong)積25m3;污(wu)泥(ni)收集池,容(rong)積35m3,并配(pei)活(huo)動立式(shi)泥(ni)漿泵2臺(一用一備)。
4 處理結(jie)果
生產(chan)性試(shi)運行半年多(duo),出(chu)水(shui)水(shui)質監測(ce)每月平(ping)均(jun)結果數(shu)據見(jian)表2。
運行(xing)結(jie)果表明(ming),出水符合(he)排放(fang)水質。
表2 每月試驗(yan)平(ping)均結(jie)果
CODcr/(mg·L-1) | BOD5/(mg·L-1) | SS/(mg·L-1) | 硫化物/(mg·L-1) | 色度/倍 | ||||||||||||
水樣(yang) | 去(qu)除 | 去(qu)除 | 去除 | 去除 | 去除率 | |||||||||||
序號 進水(shui)(shui)(shui) 出水(shui)(shui)(shui) 率(lv) 進水(shui)(shui)(shui) 出水(shui)(shui)(shui) 率(lv) 進水(shui)(shui)(shui) 出水(shui)(shui)(shui) 率(lv)/ 進水(shui)(shui)(shui) 出水(shui)(shui)(shui) 率(lv) 進水(shui)(shui)(shui) 出水(shui)(shui)(shui) | ||||||||||||||||
/% | ||||||||||||||||
/% | /% | % | /% | |||||||||||||
1 | 1762 | 62 | 96.5 | 356 | 20 | 94.4 | 1105 | 8 | 99.3 | 138 | 0.3 | 99.8 | 116 | 9 | 92.2 | |
2 | 1405 | 53 | 96.2 | 310 | 16 | 94.8 | 1415 | 11 | 99.2 | 106 | 0.23 | 99.8 | 85 | 7 | 91.8 | |
3 | 1530 | 55 | 96.4 | 384 | 21 | 94.5 | 1216 | 8.5 | 99.3 | 110 | 0.24 | 99.7 | 98 | 8 | 91.8 | |
4 | 1624 | 60 | 96.3 | 366 | 20 | 94.5 | 630 | 7.5 | 98.8 | 102 | 0.26 | 99.7 | 90 | 8 | 91.1 | |
5 | 1843 | 76 | 95.9 | 344 | 18 | 94.7 | 864 | 8 | 99.1 | 98 | 0.18 | 99.8 | 82 | 7 | 91.5 | |
6 | 1385 | 58 | 95.8 | 324 | 16 | 95.1 | 1326 | 9.5 | 99.3 | 97 | 0.14 | 99.9 | 104 | 8 | 92.3 |
5 主(zhu)要經濟指標
該工程日處理360m3廢水,占地面積約500m2,總投資58萬元。運(yun)行費用分析:
①折舊費(fei):折舊期限按15a考慮(lv),則每(mei)立方米廢(fei)水折舊費(fei)為0.30元;
②人工(gong)費:共4人,平均每(mei)人每(mei)月按800元計,則每(mei)立方(fang)米廢水人工(gong)費為0.30元;
③電費(fei):每(mei)小時(shi)耗(hao)電約24kWh,按0.80元(yuan)kWh計,每(mei)立方米廢(fei)水電費(fei)為(wei)1.20元(yuan)。
④藥劑費:酸及鈷鹽合計每(mei)立方米(mi)廢(fei)水花(hua)費約為1.50元;
⑤靛藍回(hui)(hui)收:每立(li)方(fang)(fang)米回(hui)(hui)收約20g靛藍,按每噸靛藍8萬元計,每立(li)方(fang)(fang)米廢水回(hui)(hui)收成本(ben)為1.60元。
⑥總運行費用每立(li)方(fang)米廢水處(chu)理需1.70元(yuan)。
6 結語
靛(dian)藍染紗(sha)廢水(shui)處(chu)理工藝:染料回收-氧(yang)化除(chu)硫生物(wu)處理有機(ji)物(wu),該工藝具有投資省、運行費(fei)用低、管理方便、占地(di)面積小、處理效(xiao)率高、出水水質好的特(te)點,具有較(jiao)好的(de)應用價值。