印染废水处理工艺试验研究
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作者: 苗利峰 冯乾坤 曹宁
【摘 要】该试验作为污水处理工程的前期中试，是在常熟某印染厂污水处理站所做的试验，试验过程是针对该污水处理站出水不达标所做的改造试验，摸索到了最佳工艺及最佳运行参数。
【关键词】印染废水；改造实验；最佳工艺；运行参数
1、前言
据报道，每生产1t染料，将有2%的产品随废水流失，而印染过程中损失更大，为所用染料的10%左右，严重污染环境.印染废水污染程度较高[1]，随着印染行业的发展，印染废水的水质和水量都发生了很大变化[2]，往往成分复杂，废水中含有大量的尿素，色度很高，pH值在9以上，废水B/C值一般小于0.2，色度高，有时可达4000倍以上，由于PVA浆料和新型助剂的使用，使难生化降解的有机物在废水中的含量大大增加，对传统的印染废水处理技术，特别是生物处理技术提出了严重的挑战[3]。
2、废水水质与处理工艺流程
2.1进水水质
2.2排水水质
2.3试验流程
2.4反应器的结构
2.5试验方案
（1）为加速系统启动时间，在系统启动前期，向反应器中投加了接种污泥，接种污泥取自梅里污水处理厂压缩污泥。
（2）将生化池内的HAF池和FSBBR反应池灌满水，进行曝气，控制2mg/L≤DO≤4mg/L。为补充营养，向生化池中适当加入葡萄糖和磷等物质，使池内的CODcr保持在200mg/L左右。闷曝3d后，开始向池内投加部分工业废水（5%浓度）。
（3）10d之后，池内填料上长上部分膜，开始连续进水，并逐步提高负荷。
（4）经过20d后，厌氧池内的膜生长较好，将厌氧池曝气关掉，开始正常运行。
（5）设备开始连续运行后，取样测定进水及各反应池出水的CODcr、氨氮。
（6）系统开始满负荷运行后，稳定运行十天，并连续监测。
3、试验结果及讨论
3.1满负荷连续试验污染物去除效果
从图1可以看出：
（1）满负荷连续运行后，随着运行的逐渐稳定，三相流化床出水的CODcr稳定在出水要求的100mg/L以下，氨氮浓度稳定在15mg/L以下。
（2）各生物反应池内生物膜生长比较好，说明系统的污泥培养和驯化较成功，对废水中污染物具有较好的消减能力，微生物种群丰富，加强了废水的处理效果。
（3）从整体趋势看，CODcr一直呈下降趋势，该印染废水总含有大量的染料，且废水经常排入不同性质染料，废水的可生化性很低，但是经过水解以及厌氧，对难降解有机物的开环、断链是卓有成效的，从而有效的保证后续三相流化床出水CODcr稳定达标，并且出水没有表现出受到进水性质变化的影响，说明系统的抗冲击能力较强，最后一次环境监测站检测报告检测出CODcr仅为40mg/L。
（4）从总氮变化曲线看，在水解和硝化池内TN没有明显变化，是因为废水中的氮只是从有机氮转化为氨氮，只是在硝化池内的同步硝化反硝化作用去除了部分总氮，在厌氧滤池内发生反硝化及氨氧化作用，总氮去除率非常高，使总氮浓度达到70mg/L以下，再经过后面三相流化床，彻底将总氮控制在20mg/L以内。
（5）从氨氮变化曲线看，进水中氨氮浓度很低，经过水解池内脲酶分解尿素，全部转化为氨氮，使氨氮浓度在整个工艺中达到最大值，在400mg/L左右，经过硝化池的硝化作用，使废水中的氨氮浓度降低到50mg/L以下，从而消除游离氨对厌氧滤池内的产甲烷菌的抑制，也彻底降低了后面三相流化床消减氨氮的压力，从而能够使出水达标。
（6）从色度变化曲线看，进水色度达到400以上，经过有效处理，厌氧滤池对色度的去除效率较高，达到60%以上，经过三相流化床的有效分解水中的发色基团，使出水色度已经达标。
3.2pH变化及加药情况
从图2中可以看出，进水pH较高，维持在9～10之间，碱性状态，会对水解起到一定的影响，所以经过水解，对CODcr的去除效率很低，主要起到作用就是能够将尿素转化为氨氮；但是经过硝化池，发生硝化作用，在硝化的过程中，消耗碱度，pH值降低，达到6.8左右，适合进入厌氧滤池，并且由于此刻废水为中性，游离氨氮很低，对产甲烷菌的抑制性较弱，从而厌氧滤池能够高效运行，由于厌氧滤池的反硝化作用，产生碱度，pH上升到7.5左右，从而能够满足后面三相流化床内的硝化作用所需要的碱度。
在整个工艺中，均是按照生物条件控制pH的变化，不用加药调节，节省了运行费用。
3.3系统产泥量
按照出水SS=15mg/L计算，10000t/d的废水仅产SS为150kg/d，运行一周才能产生1t左右的SS，其所产生的运行费用更为低廉，且将二次污染降至最低，远远低于活性污泥法以及传统生物膜法。从出水较低的SS能够说明，三相流化床工艺具有卓越的截留污泥能力。
4、结论
（1）本次试验经过100天的时间，三相流化床出水的CODcr稳定在100mg/L以下，氨氮稳定在15mg/L以下，达到污水综合排放标准一级标准（GB8978-1996）。
（2）在试验过程中，进水CODcr浓度虽然总在变化，废水性质也会经常改变，但系统运行依然稳定，说明系统的抗冲击负荷能力较强。
（3）温度对该系统没有表现出较大的影响，对整个工艺而言，水温保持在30℃～40℃之间，能够取得良好的去除效果。
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