废水处理方案设计.doc

《废水处理方案设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《废水处理方案设计.doc（45页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、印染废水处理设计方案某印染有限公司印染废水处理方案设计 专业：环境工程设计：XXX学号：XXXXXXX 指导老师：XXXXXXX年XXXXX大学XX学院环境工程专业XXXX班引言纺织工业是中国具有优势的传统支柱行业之一，随着国民经济的快速发展，以及加入WTO，我国已成为世界最大的纺织生产国。由于我国纺织印染行业生产过程中大多采用以水为介质的加工工艺，需要消耗大量的清洁水，每加工100米织物，大约产生3至5吨印染废水。据不完全统计，我国印染废水排放量约占整个工业废水排放量的40%，达4106-5106 m3/d，每年排放废水9.5亿多吨，并且印染废水具有分布面广、浓度变化大、脱色困难、含有机物浓

2、度高等特点，属于较难处理的工业废水。近年来，非天然原料、新型染料、表面活性剂等助剂越来越多的被开发并应用到实际生产过程中，导致印染废水中难生物降解的有机物质(如PVA浆料、大分子染料等)大量增加，其BOD5/COD值由原来的0.4到0.5下降到0.2以下，可生化性变差，废水水量及其中所含的污染物质成分的变化都很大，废水处理难度也就随之不断增大。采取诸如开发新技术并加快其在生产中的应用、加强现有工艺的改造与创新、提高处理工艺的运行控制技术等方法，促进印染行业的可持续发展，已成为现今环保专家关注的课题。为了控制污染保护环境，水与污水的深度处理及再生利用也就十分重要。污染水的深度处理可保证饮用水水质

3、安全，保护人类健康。污水深度处理可使污水资源比重复利用，减少生产成本，控制水体污染。归根到底，水的深度处理与回用技术是保护人类生存与发展环境的重要举措。对于企业降低成本，提高利润，实现可持续发展亦具有非凡的意义。设计纵观国内外印染废水处理技术，从某印染纺织行业污水处理的具体实际出发，分析废水来源及特点，根据污水处理回用标准和公司实际经济发展情况，选择合适的工艺处理流程。使得设计污水达标排放，而且尽可能降低成本，优化设计。 某某印染有限公司 2011年11月目录引言11 印染废水的来源及特点41.1印染废水的来源41.1.1工艺中产生的废水41.1.2印染废水的成分61.1.3染料及其性质61.

4、1.4浆料71.1.5助剂71.2印染废水的特点82 印染废水处理排放及回用标准92.1印染废水处理排放标准92.2印染工艺回用水水质标准92.2.1印染用水水质要求92.2.2印染回用水水质要求103企业概况及水质情况113.1企业基本概况113.2废水的产生及水质情况114印染废水处理技术的国内外研究现状124.1物理法124.1.1吸附法124.1.2膜技术124.2化学法134.2.1混凝法134.2.2化学氧化法134.2.3光催化氧化法144.2.4电化学法144.3生物法144.3.1好氧处理技术154.3.2厌氧处理技术154.3.3厌氧好氧组合方法174.3.4固定化微生物技

5、术174.3.5生物强化技术175印染废水的深度处理与回用技术185.1印染废水的深度处理185.1.1物理处理185.1.2化学处理185.1.3物化处理185.1.4生物处理195.2印染废水回用处理工艺206工艺比选说明226.1预处理工艺说明226.2物化处理工艺说明226.3生化处理工艺说明226.3.1厌氧工艺236.3.2好氧工艺266.4污泥处理工艺说明276.5设计污染物去除原理286.5.1 SS的去除286.5.2 色度的去除286.5.3 BOD5的去除286.5.4 CODCr的去除296.6污水深度处理与回用296.6.1多介质过滤器306.6.2臭氧氧化306.6

6、3活性炭307本方案采用的印染废水的处理工艺317.1 废水处理工艺流程317.2 工艺流程简述327.3 主要处理单元说明337.3.1一级处理337.3.2二级生物处理337.3.3三级深度处理与回用347.4个主要单元设计计算357.4.1格栅计算357.4.2瀑气生物滤池BAF367.4.3二沉池的计算377.4.4 BAF主要的运行参数387.5高程布置及计算387.5.1 布置原则387.5.2 管线设计397.5.3布置特点407.5.4 高程布置407.5.5 高层计算408主要构筑物及设备等投资概算428.1 主要构筑物设计参数428.2 主要设备及投资428.3 其他费用

7、43附录441 印染废水的来源及特点1.1印染废水的来源印染废水产生于印染工艺的全过程，印染工艺是对纺织印染原料(纤维、纱线、织物)进行物理和化学加工的过程。表1-1 印染废水的来源工序添加物废水及组成退浆淀粉酶或硫酸稀浆、浆料分解物，如葡萄糖煮练氢氧化钠、清洁剂表面活性剂、油、蜡漂白双氧水、氯、次氯酸、碱颜料、表面活性剂、盐丝光氢氧化钠丝光废水染色燃料、表面活性剂、元明粉、保险粉等化学剂废染料、表面活性剂、化学剂整理软化剂、淀粉、树脂、甲醛等化学剂废化学剂、表面活性剂1.1.1工艺中产生的废水棉及混纺产品的印染工艺印染废水产生，主要有退浆、煮练、漂白、丝光、染色、印花和整理废水，工艺中产生的

8、废水：1) 退浆 退浆是为了把纺织布料上需要去除的浆料和纤维本身含有的杂质去除，方法是采用化学试剂将其水解成可溶于水的物质。企业退浆废水的产生量一般不大，颜色多为淡黄色，其中含有较高浓度的污染物质(如浆料及其水解产物、纤维素和烧碱等)，退浆废水的pH值在11到12，呈碱性。退浆废水的可生化性与织物在上浆工序中使用的浆料有关，浆料是淀粉等天然原料时，其退浆废水的COD和 BOD5的浓度都很高，废水的可生化性好;当浆料是聚乙烯醇等化工原料时，BOD5/COD的值一般在0.3左右，废水的可生化性差。2) 煮练 煮练的方法是要在高温碱性条件下，用烧碱和表面活性剂等的水溶液，长时间的煮织物，去除纤维所含

9、的果胶、油脂、蜡质及含氮物质等杂质。煮练的目的是为了保证染色、印花的加工质量。煮练废水水量大，水温高，含碱浓度高。3) 漂白 漂白是为了让织物有稳定的白色，方法是用次氯酸钠、双氧水等漂白剂剂去除各类织物纤维上的色素。漂白废水的水量大，但污染程度较轻，其主要污染物为残余的漂白剂，BOD5较低。4) 丝光 丝光这道工序是用浓的NaOH溶液处理织物纤维，目的是要提高织物对染料的吸附力，并固定织物的尺寸，增加其表面光泽。丝光废水中含有高浓度的碱，虽然可以通过蒸发浓缩进行回收、重复利用，但丝光废水仍呈强碱性，且有机物和悬浮物的浓度都很高。5) 染色 染色是纺织产品加工过程的重要环节，其过程是要用不同的染

10、料、助剂和染色方法使各种不同的纤维获得我们想要的颜色。各种染料的上色方法及其对各种纤维织物的上色程度和使用的染液浓度不同，不同企业和相同企业的不同时期产生的染色废水的水质都有很大差异。通常情况下染色废水的pH值在12到13，色度可高达几千倍，B/C值在0.2左右，废水水量大且可生化性不好。6) 印花印花工艺包括配色调浆及印花后处理等工序。印花废水产生与以上步骤，包括对印花滚筒、筛网的冲洗和后处理时的皂洗、水洗过程。印花废水中含有大量浆料和配色剩余的染料和助剂，废水水量大且其中的污染物质多变、复杂。7) 整理 整理废水的COD浓度较高，但由于其水量较小，对整个织物生产过程产生的混合废水的水质水量

11、影响不大。8) 碱减量废水 碱减量废水产生于仿真丝织物生产过程中采用的碱减量工艺。其有机物浓度高，(化学需氧量的浓度可达90000 mg/L，对苯二甲酸含量可达75%)，所含有机物的分子量大，呈强碱性(pH值大于12)属于难生物降解的物质。1.1.2印染废水的成分 了解印染废水的来源后，可以知道印染工艺中染料、浆料和助剂的性质很大程度上决定了印染废水的成分。1.1.3染料及其性质 染料的作用是使织物纤维在染色过程中获得我们想要的色泽。染料通常能直接溶于水或通过化学手段使其溶于水，染料本身不同程度的对织物纤维有一种吸引力，使其能够使织物产生一定的色度。 根据染料染色应用特性进行分类，分为: (1

12、)直接染料:大部分直接染料含有磺酸基等亲水基团，可溶于水，分子中含有直线型共扼双键长链，发色基团为偶氮基。在弱碱或中性染浴中，直接染料可以通过氢键和范德华力与织物纤维发生较强的吸附作用，从而进行染色。 (2)硫化染料:含有两个或两个以上硫原子组成的硫键，不溶于水和有机溶剂中。通过硫化碱将染料还原、上色后，再被氧化成原来不溶性的状态，固着在纤维上。染料氯漂不稳定，价格低廉，适用于纯棉和维纶纤维等的染色。 (3)还原染料(士林染料):分子中含拨基，不溶于水。其染色过程要形成可溶性隐色体钠盐，再经氧化后变为原来不溶于水的状态而存在于纤维上。用还原染料进行染色后的布料经皂洗、日晒不易褪色，适用于棉纤维

13、的染色。 (4)可溶性还原染料:还原染料的衍生物，可溶于水。其染色过程是用还原染料经过还原及酯化而成的隐色硫酸酯碱盐，与还原染料相比，在染色过程中无需使用烧碱和保险粉等还原剂。 (5)酸性染料:酸性染料大多含有磺酸基等亲水性基团，易溶于水。酸性染料的染色过程需要在酸性环境中进行。适合对蛋白质类的织物纤维进行染色。(6)活性染料:活性染料的染色过程类似于化学反应，其分子中含有羧基、氨基等化学基团，这些活性基团能够与棉及羊毛类纤维生成共价键，发生反应而使它们上色。(7)冰染染料:冰染染料的组成单元是偶合剂和发色基团两部分。它的染色过程是在适当条件下，让底粉与显色基溶液迅速产生偶合作用，生成不溶性染

14、料，使织物上色。适合于纯棉织物的染色。 (8)氧化染料:氧化染料多为芳香胺盐酸盐。其染色过程是通过空气或氧化剂氧化发色后形成不溶性的苯胺黑固着于织物纤维。(10)分散染料:分散染料不溶于水，分子中没有亲水性基团，常含有硝基、卤素原子等疏水性较强的基团，是一种非离子型染料，在水中呈分散的微粒状态。分散染料的染色过程是在高温热熔等条件下，用水为媒介将染料制成分散液，织物纤维吸收分散液后固着、上色。适用于对聚酯纤维进行染色。 (11)阳离子染料:阳离子染料由带正电荷的基团和发色团组成，能与睛纶纤维发生较强的亲合力，染色性很好。 目前，在纺织印染企业中应用比较多的有:可溶于水的直接染料、活性染料和酸性

15、染料及难溶于水的分散染料。1.1.4浆料 在纺织品加工的经纱工序中，需要对布料进行上浆处理，防止纱线起毛、断头，纱线纺织成布匹后才能染色，布匹在染色过程中又需要把浆料去除，便于染料上色。纤维织物在印花这道工序中也需要上浆，让染料以浆液为媒介进行印花，当其经汽蒸固着、印花完毕后，洗去浆料。现在国内外主要使用的浆料有丙烯酸类、变性淀粉和聚乙烯醇（PVA）三大类。1.1.5助剂 使用染整助剂的日的是为了缩短加工周期、提高产品质量、改善产品性能。主要包括表面活性剂、金属络合剂、还原剂、树脂整理剂等。 表面活性剂类的染整助剂是应用较为广泛的，包括润湿剂、渗透剂、抗静电剂、消泡剂等。大多数表面活性剂由疏水

16、的碳氢链和亲水的极性基团组成，使用它们可以改善布料和染料之间的吸附能力，易于染整。常用的助剂包括柔软剂和平滑剂、润湿渗透剂、抗静电剂、消泡剂和乳化剂。柔软剂能增加浆液的可塑性;润湿渗透剂能使印染过程使用的染液、浆液等液体渗透或加速渗入至纯棉或涤纶纤维的空隙中，无法用混凝法将其去除;抗静电剂可以消除织物纤维里存在的静电;消泡剂可以抑制浆液产生的泡沫，可用混凝法进行去除;乳化剂可以使油脂等液体乳化，让它们均匀稳定地分散在废水中，乳化剂具有亲水性，需要用混凝法对废水进行预处理，以利于后续生化处理设施的高效运行。1.2印染废水的特点 (1)色度大、有机物含量高 印染废水的色度可在几百倍至几万倍、COD

17、浓度高、可生化性差。在染色和印花工序中使用的各种染料不可能完全转移到织物纤维上，未被纤维吸收的染料进入废水中使其具有了较高的色度。 (2)水质变化范围大 由于纺织印染企业使用的布料、纺织印染工艺、产量及染料和浆料等原材料都不尽相同，造成纺织印染废水的浓度和成分都变化很大。 (3)pH值变化大 对不同的纤维织物进行染色要使用不同的染料，不同的染料在染色、印花工序中染色环境要求的酸碱度也不同，废水的pH值也随之不同。 (4)水温水量变化大 印染废水的水量大、温度较高，且由于织物纤维的染色温度及使用的清洁水量都随织物类型而变化，所以排放废水的温度和水量也随之变化。 (5)废水的毒性和危害性大印染废水

18、中含有大量的有机物，如未经处理就排放到自然水体中，有机污染物会消耗水中的溶解氧，影响水生植物和鱼类等水生动物正常的呼吸作用，致使水生态失衡;没有被分解而沉积在水底的有机物，会因缺氧而发生厌氧发酵作用，发酵产生的硫化氢等有害气体会使水体进一步恶化;废水的高色度会降低水体的透光率，其中的剩余染料还会吸收阳光，影响水体自净作用及受纳水体的外观;废水的高碱性会使土地盐碱化。2 印染废水处理排放及回用标准2.1印染废水处理排放标准根据纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-92中之规定：表2-1 主要污染物排放标准CODcr100mg/L氨氮15mg/LBOD525mg/L硫化物1.0mg/L色度40

19、倍(稀释倍数)六价铬0.5mg/LpH69铜0.5mg/LSS70mg/L二氧化氯0.5mg/L2.2印染工艺回用水水质标准2.2.1印染用水水质要求 水是印染用染料、药剂、助剂等的溶剂，漂洗织物也需用水。尽管目前已有溶剂煮练、超临界二氧化碳作溶剂染色等非水溶剂的发展，但还不具备工业化生产的条件，因此，印染生产中大量用水是不可避免的。无论哪种天然水(地表水或地下水)都含有某些钙、镁等碳酸盐，酸式碳酸盐以及铁、锰等金属离子等。通常印染厂用水都经过软化后使用。表2-2 目前行业内的用水水质要求水质项目单位指标透明度cm30色度铂10PH值6.58.5铁mg/L0.1锰mg/L0.1悬浮物mg/L3

20、0色度稀释倍数25PH值6.09.0铁mg/L0.20.3锰mg/L0.2悬浮物mg/L烧毛退浆煮炼漂白丝光染色印花整理成品。废水的混合物主要为退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、整理废水等。主要污染源包括:煮炼及染色过程中造成的酸、碱污染;煮炼及染色均需在高温条件下进行，因而产生了热污染;退浆及煮炼过程中产生的毛碎、纤维及杂质造成的高悬浮物污染;退浆过程中产生的淀粉、胶、蜡及乙酸等酸化剂造成的BOD污染;上浆所使用的聚乙烯醇(PVA)等化学浆料和染料产生的COD污染;染色、印花过程中染料形成的高色度污染。 企业原料采用纯棉或涤棉坯布，染料有活性染料、直接染料和分散染料，浆料为聚

21、乙烯醇(PVA)等。表3-1 废水水质参数废水量9300吨/天CODcr16001750mg/LBOD5300400mg/LSS350450mg/LpH1013NH3-N15.1mg/LS2-2.3mg/L色度550700倍4印染废水处理技术的国内外研究现状目前，国内外印染废水处理技术研究较多的有物理法、化学法和生物法。其中生物的方法应用广泛，化学和物理的方法也发挥重要作用。4.1物理法4.1.1吸附法 吸附法的脱色原理是利用吸附剂的吸附作用将染料分子从废水中去除而实现的。吸附剂按照其能否再生分为两种，即可再生吸附剂和不可再生吸附剂。吸附剂的吸附作用分为物理吸附和化学吸附。常见的吸附剂有活性炭

22、离子交换纤维、膨润土、粉煤灰和木屑等。 活性炭作为一种优良的吸附剂，对印染废水有良好的脱色效果，可以有效地去除水中溶解性有机物，但它不能去除水中的胶体和疏水性染料。活性炭对染料具有选择性。废物再利用是吸附剂的一大来源，诸如炉渣等工业废料、木屑等天然废料和植物秸秆等都对印染废水有一定的吸附能力。例如，粉煤灰可用来处理难降解的染料废水，它的主要成分为SiO2和A12O3，具有不规则的多孔结构，比表面积很大。吸附法脱色方法不需投加任何药剂，无污泥；但是吸附剂的吸附效果随着吸附时间的变长而下降，而且可再生吸附剂的再生过程及处理不可再生吸附剂的饱和问题都会产生二次污染，费用也很高。4.1.2膜技术 分

23、离膜是一种具有选择性透过功能的膜，它能对含有多种成分的液体进行分离、浓缩和提纯。膜分离技术包括反渗透、超滤、纳滤和微滤等作用。 反渗透技术目前多用于海水淡化、回用锅炉水的处理和生活饮用水的制备。试验结果表明，用反渗透法分离活性红染料废水是可行的。超滤法是膜分离技术中应用最一早最广泛的方法之一。早在80年代，我国就有采用超滤法处理还原染料废水的研究，其色度去除率和染料回收率达到95%以上，有机物去除率也在80%左右。纳滤是介于超滤和反渗透之间的膜分离技术，它的孔径比反渗透膜疏松，大约为几纳米，可用于分离直接染料和活性染料。微滤技术在对印染废水处理的应用中表现出了良好的脱色能力，且其实施设备简单、

24、易操作。4.2化学法4.2.1混凝法 混凝法用于印染废水的脱色机制是以胶体化学的DLVO理论为基础的，通过某些物理或化学过程，使水中难清除的污染物聚集成大体积絮体得以分离。无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂的絮凝作用主要是利用某些絮凝剂如铁系、铝系等的水解和聚合作用，高分子化合物的吸附、捕网、卷扫作用，最终去除所生成的絮状物，从而是水体达到净化的目的。在众多脱色技术当中，混凝法以其经济、高效脱颖而出，其方法对于硫化染料、分散染料等水溶性差的染料的脱色效果很明显。作为混凝剂中的两大类别，有机高分子混凝剂由于具有较强的吸附架桥能力，其脱色效果往往要比无机混凝剂更强。由于混凝剂对水体净化效果比较理想，因此

25、在高浓度印染废水处理中得到了广泛应用。混凝法的优点是操作简单，成本低，处理效果较高，运行控制技术容易掌握。但其不足在于对有机物的去除率不高;适用范围窄，对可溶性的有色污染物质脱色效果差;若水体中含有与所用的离子聚沉作用相同极性电荷的离子则其去除效果较差;并且由于水质条件的不同，在某些情况下，为了达到更好的净化效果，可能会加大投资的成本。4.2.2化学氧化法化学氧化法是用化学氧化打开染料分子中某些含不饱和键的大分子显色基团，达到脱色的目的。相比其他废水脱色处理方法，此方法更适用于处理那些比较难于脱色，且急于净化的高污染印染废水。现在广泛应用的化学氧化法主要包括:臭氧氧化法、Fenton氧化法和高

26、温深度氧化法。臭氧作为一种重要的氧化剂，可以对含有活性染料、直接染料、酸性染料等染料的印染废水的脱色率高达90%以上，对分散染料也有良好的脱色效果。臭氧氧化法的优点是不再继续产生危害更大的后续污染物，设备占地面积小，无需人工操作。缺点是运行费用支出较高。所以此方法不太适用于污水量大的废水处理厂。Fenton法是通过氧化生成强氧化性羟基，使其破坏染料分子的关联键，并且利用Fe2+的混凝作用，从而可以高效去除废水的色度。但二价铁离子会抑制过氧化氢的氧化作用，并且要求水体环境为强酸性（PH值在3左右)，设备运行过程中需要消耗大量的酸，且强酸会腐蚀设备，形成了新污染源。高温深度氧化法主要包括超临界水氧

27、化法、焚烧法及湿式空气氧化法。4.2.3光催化氧化法 光催化氧化法是光化学氧化法中应用、研究较多的方法之一，在光照条件下，半导体光催化剂被激发产生电子/空穴对，它们与水作用形成氢基自由基，使有机物被氧化生成CO2和H2O。半导体催化剂主要有二氧化钛、氧化锌、硫化锌、氧化铁和氧化铜等。该方法的优点是对作用对象无选择性、可使有机物完全矿化。从理论上讲，在足够的反应时间里和适宜的反应条件下，光催化氧化法可使有机物完全矿化，但在实际水质条件下难以达到这一目标。光催化氧化法目前尚处于研究阶段，在我国无法大规模投入生产应用中。4.2.4电化学法电化学法是通过阳极反应，生成氧化基团，使废水中的电解质在阳极被

28、氧化，在阴极被还原，或者与电极反应产物作用，被降解成无害的小分子而去除。电化学法是一种简单、经济、有效的方法。4.3生物法 生物法是在印染废水处理领域里，国内外应用最多最广泛的方法。由于微生物繁殖速率快、适应性强、成本低廉，因此，许多学者致力于生物法处理印染废水的研究。4.3.1好氧处理技术 印染废水中含有大量可被生物降解的有机物，好氧微生物能够以这些可溶于水、可生物降解的大分子有机物为营养源，通过其自身的新陈代谢，将它们分解为小分子的无机物质，从而实现废水无害化的要求。好氧生物处理过程中，最早、最普遍采用的工艺是活性污泥法。活性污泥法大多数采用完全混合式，这种方式可以使池内空间各点水质基本均

29、匀，以最大限度的承受进水水质的变化，适合于印染废水的有机物浓度高的特征，但只能去除废水中的部分易降解的有机物，色度问题无法解决。目前，提高好氧处理构筑物处理效率的方法有:延长有机物污染物在反应池中水力停留时间、增加生物处理构筑物的污泥浓度、提高反应池内氧气的均衡性和利用率、减少动力消耗等。 4.3.2厌氧处理技术厌氧处理技术是在不曝气的条件下将不溶性或难降解的大分子有机物分解成小分子有机物。处理过程产生的沼气可作为能源，通常应用于高浓度印染废水。厌氧发酵技术产泥量小，污泥的沉降性和脱水性也很好，易于贮存，且出水水质稳定。厌氧废水处理是一种低成本的废水处理技术，它又是把废水处理和能源回收利用相结

30、合的一种技术。考虑到我国的国情、环境污染的现状，有机废弃物的厌氧处理技术有以下明显的优点：1) 厌氧废水处理可作为把环境保护、能源回收与生态良性循环结合起来的综合系统的核心技术，具有较好的环境与经济效益。2) 厌氧废水处理技术是非常经济的技术，在废水处理成本上比好氧处理要便宜得多，特别是对中等以上浓度（COD1500mg/L）的废水更是如此，尤其适用于高浓度有机废弃物的处理。厌氧处理成本的降低主要由于动力的大量节省，营养物添加费用和污泥脱水费用的减少。即使不计沼气作为能源所带来的收益，厌氧方法处理费用也仅为好氧方法处理费用的1/3或更低。如所产生的沼气加以妥善的利用，则处理费用更会大大降低，甚

31、至带来相当可观的利润。3) 厌氧处理不但能源需求很少而且能产生大量的能源。4) 厌氧废水处理设备负荷高，占地少。厌氧反应器容积负荷比好氧法要好得多，单位反应器容积的有机物去除量也因此要高得多，特别是新一代的高速厌氧反应器容积负荷率更高，效果更好。因此其反应器体积小，占地少。5) 厌氧处理方法产生的剩余污泥比好氧处理方法少得多，且剩余污泥脱水性能好，浓缩时不需要使用脱水剂，因此，厌氧剩余污泥的处理要容易得多。由于厌氧微生物增殖缓慢，因而处理同样数量的废水仅产生相当于好氧处理方法的1/10-1/6的剩余污泥。厌氧处理方法所产生的污泥高度无机化，可用作农田肥料或作为新运行的厌氧处理装置的菌种出售。6

32、) 厌氧处理方法对营养物的需求量小。一般认为，若以可以生物降解的COD为计算依据，好氧处理方法中氮和磷的需求量比例应为COD：N：P=100：5：1。而厌氧处理方法为COD：N：P=（350-500）：5：1。有机废弃物中一般含已有一定量的氮和磷及多种微量元素，因此，厌氧处理方法可以不添加或少添加营养盐。7) 厌氧处理方法可以处理很高浓度的有机废水。当有机废弃物浓度很高时，并不需要添加大量的稀释水。8) 厌氧处理方法的菌种（例如厌氧颗粒污泥）可以在中止供给废水与营养物情况下保留其生物活性与良好的沉淀性能至少一年以上。它的这一生物特性为其间断的或季节性的运行提供了有利条件，厌氧污泥因此可以作为新

33、建厌氧处理装置的种泥出售。9) 厌氧处理系统规模灵活，可大可小，设备简单，易于制作，无特别昂贵的设备。目前正在运行的单座厌氧处理装置的规模从几十立方米到几万立方米不等。厌氧生物处理方法可用作印染废水的前期处理，但不能作为单一方法使用。这是因为单一的厌氧处理运行周期较长，对BOD5的去除率很低，出水无法达到国家相关的废水排放标准，需要与好氧法等工艺组合使用。4.3.3厌氧好氧组合方法 印染废水中含有一定量难溶于水的染料和助剂，这些物质无法被好氧微生物直接利用。厌氧工艺可以分解废水中较难降解的有机污染物，故出现了厌氧(兼氧)-好氧结合的方法。采用这种工艺可使废水中难溶性、难生物降解的大分子有机物在

34、厌氧(兼氧)环境中，通过产酸阶段被分解成易溶的、可生物降解的小分子有机物，印染废水的可生化性得到了提高，减少了好氧池的负荷冲击，再通过好氧法进一步去除废水中的有机物和色度，使出水水质稳定、并满足需要达到的排放标准。 近年来，厌氧和好氧技术联用的方法已经成为国内外学者研究的重心，研究结果表明:当把厌氧处理设施的水力停留时间控制在3至5h，让厌氧反应停留在水解酸化阶段、不进行后续的产甲烷阶段，这么做的结果是在缩短水力停留时间的基础上，完成了分解印染废水中可生化性很差的高分子物质，使其降解成小分子短链有机酸的目的。水解酸化工艺的厌氧段不需要在严格厌氧的条件下处理废水，而且可以对系统剩余污泥起到消化作

35、用。李燕等人介绍了厌氧-好氧联用技术在工程中的应用。4.3.4固定化微生物技术 固定化微生物，顾名思义，是要将微生物通过一定的技术手段进行固定。这种技术的应用可以改善生物反应池微生物流失的问题，提高生物反应池内微生物的浓度，进而提高生物处理设施对有机物的去除效率，此外，由于生物反应池单位体积微生物浓度的提高，生物反应池的体积可以相应的减少，节约了废水处理厂的场地及建设成本。4.3.5生物强化技术生物强化技术的原理是根据原有处理体系中微生物的组成及环境条件，投加具有特定功能的微生物，以改善原有处理体系的处理效率。这种微生物可以由原有处理体系中的微生物经过驯化、富集、筛选、培养达到一定数目后投加，

36、也可以投加具有高效降解能力的外源微生物。5印染废水的深度处理与回用技术废水深度处理是将常规工艺不能有效去除的氮、磷及难以被微生物降解的有机物、病原菌、矿物质等加以去除，以提高和保证水质的水处理方法，往往以废水回收和再次回用为目的。5.1印染废水的深度处理5.1.1物理处理物理处理：包括均和调节、过滤、离心以及澄清法。5.1.2化学处理化学处理：包括中和处理、化学沉淀处理和氧化还原处理。5.1.3物化处理物化处理：包括混凝、浮选、吸附、离子交换和膜分离技术。1) 吸附法：国外主要采用活性炭吸附法(多半用于三级处理)，该法对去除水中溶解性有机物非常有效，但它不能去除水中的胶体和疏水性染料，并且它只

37、对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。2) 混凝法：主要有混凝沉淀法和混凝气浮法，所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主，其中以碱式氯化铝(PAC)的架桥吸附性能较好，而以硫酸亚铁的价格为最低。近年来，国外采用高分子混凝剂者日益增加，且有取代无机混凝剂之势，但在国内因价格原因，使用高分子混凝剂者还不多见。据报道，弱阴离子性高分子混凝剂使用范围最广，若与硫酸铝合用，则可发挥更好的效果。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高；缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。3) 臭氧氧化法：在国

38、外应用较多，Zima S.V.等人总结出了印染废水臭氧脱色的数学模式。研究表明，臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果，但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。从国内外运行经验和结果看，该法脱色效果好，但耗电多，大规模推广应用有一定困难。氧化法处理印染废水脱色效率较高，但设备投资和电耗还有待进一步降低。4) 电解法：对处理含酸性染料的印染废水有较好的处理效果，脱色率为50%70%，但对颜色深、 COD高的废水处理效果较差。对染料的电化学性能研究表明，各类染料在电解处理时其COD去除率的大小顺序为：硫化染料、还原染料酸性染料、活性染料中性染料、直接染料阳离子染料。5.1.4生物处理生

39、物处理：包括活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、稳定塘与湿地处理。70年代以来，国内对印染废水以生物处理为主，占80%以上，尤以好氧生物处理法占绝大多数。 (一) 好氧生物处理优缺点：1) 对BOD去除效果明显，一般可达80%左右，2) 色度和COD去除率不高，尤其如PVA等化学浆料、表面活性剂、溶剂及匹布碱减量技术的广泛应用，不但使印染废水的COD 达到20003000 mg/L，而且BOD/COD也由原来的0.40.5下降到0.2以下，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水难以达标；3) 高运行费用及剩余污泥处理或处置问题。(二) 厌氧生物处理： 有研究表明厌氧处理丝绸印染废水，在HRT1

40、01.1d，COD去除率74%82%，脱色率分别为：黑色51%、紫红色94%、玫瑰红96%、茄紫30%、大红55%。(三) 厌氧法与好氧法的结合：厌氧好氧系统中的厌氧段具有双重的作用： (1)对废水进行预处理，改善其可生化性能，吸附、降解一部分有机物； (2)对系统的剩余污泥进行消化，减少污泥产生量。采用这一流程，较好地解决了PVA、染料的处理问题。表 5-1 对二级处理水进行深度处理的目的、去除对象和采用的主要处理技术处理目的去除对象有关指标采用的主要处理技术排放水体再用有机物悬浮状态SS、VSS快滤池、微滤池、混凝沉淀溶解状态BOD5、COD、TOC、TOD混凝沉淀、活性炭吸附、臭氧氧化

41、防止水体富营养化植物性营养盐氮TN、KN、NH3-N、NO3-N吹脱、折点加氯、生物脱氮磷PO43-、P、TP金属盐混凝沉淀、石灰混凝沉淀晶析法、生物除磷、结晶法回用微量成分溶解性无机物、无机盐类电导率、Na+、Ca2+、Cl-离子交换膜技术微生物细菌、病毒臭氧氧化、消毒（氯气、次氯酸钠、紫外线）5.2印染废水回用处理工艺随着技术的进步，膜分离技术的不断开发是未来废水深度处理的重要方向。各级膜过滤法，微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)都可运用于印染废水深度处理，而且出水质量稳定，完全能达到预计要求。但是膜过滤技术的最大缺点是膜孔易堵塞，膜污染严重，一般在运行一到二年后就必

42、须更换膜组件，投资成本高。而且在运行过程中，虽然膜孔越小，出水质量越好，但是操作压力也会越高，势必会增加运行成本。所以目前膜处理的投资和运行成本是制约膜技术发展的主要因素。考虑到印染回用水水质要求,目前出现的印染废水深度处理组合方案卞要有以下儿种:1) 印染废水-生化出水-混凝-气浮-砂滤-活性炭吸附-回用,该方案完全是物化技术的组合，经接触氧化池的出水已经能够达标排放，但废水中残留的染料通常以胶体状态存在，该方案能够较有针对性地去除胶体物质，使出水达到回用要求。2) 废水处理站出水-生物陶粒-臭氧脱色-双层滤料过滤-阳离子交换树脂软化-出水,该方案是较为典型的各种处理方法的组合，充分发挥各组

43、合单元的优势。3) 印染废水-混凝沉淀-内循环厌氧-HCR/生物活性炭-接触氧化-纤维球过滤,该工艺流程将HCR法与生物活性炭法相结合，使反应器中氧利用率提高、抗冲击负荷能力增强，有效解决了传统好氧生物处理的不足之处。该工艺占地面积较小，目纤维球具有过滤速度快、效果好的优点，使废水能稳定达到回用要求。该工艺对于日前采用传统好氧工艺处理效果不理想的印染企业，在工艺改进方面是一个很好的参考。4) 二级处理厂出水-电化学处理化学絮凝-离子交换-回用,该工艺流程将电化学法与化学絮凝和离子交换法结合对印染废水进行深度处理。该方案的优点是出水水质好，可以回用到印染所有工序中。不足之处在于，在进行电化学处理前要调pH值，可操作性差。5) 印染废水-调pH(加酸)-铁碳过滤-中和(加碱)-SBR-回用,铁碳过滤系统是用废铁屑(主要成分是铁和碳)经预处理和活化后作为填料，其工作原理是电化学反应的氧化还原、铁屑对絮体的电附集和对反应的催化作用、电池反应产物的混凝、新生絮体的吸附和床层的过滤等作用的综合效应，出水达到一级排放标准(GB4287-92)。出水回用于漂染的漂洗生产工序。该工艺优点是以废治废，运行稳定;不足之处是pH必须来回调节。6)