靛蓝染纱废水处理工艺设计

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靛蓝染纱废水处理工艺设计

　　某染织有限公司，主要生产靛蓝牛仔布。靛蓝染纱工艺一般采用烧碱-保险粉还原的稳定体染色法进行多次染色，常用浆染联合机进行生产，浆染联合机每台每天排放废水约100m3，废水主要成分既合无机原料（如烧碱、保险粉），又合大量有机染料、浆水、渗透剂、柔软剂等，水质特点为pH值高、CODcr高、低价硫浓度高。设计采用中和沉淀回收染料-催化氧化除S2--二段生物接触氧化法的工艺对靛蓝废水进行处理。 1 设计参数 　　废水处理站的设计能力为15m3/h。设计废水水质及排放要求见表1。 表1 设计废水水质及排放要求 水质 pH CODcr/ （mg·L-1） BOD5/ （mg·L-1） S2-/ （mg·L-1） 色度/倍 SS/ （mg·L-1） 设计水质 10～12 2000 600 110 100 2000 排放水质 6～9 100 30 1 20 30 2 处理原理 2.1 中和沉淀回收染料 　　靛蓝染纱使用单一染料，利于回收利用。靛蓝染料细菌降解速率很慢，不宜直接采用生物处理，须在进入生化塔前将其大部分除去。故将废水中和到pH6～7，利用染料在中性或酸性条件下难溶的特点，使染料自行析出，再用离心过滤或沉淀的方法，将大部分染料除去并回收利用，大大降低了后续生化处理负荷。 2.2 催化氧化（曝气）除低价硫 　　在中性或弱酸性条件下，加入少量催化剂（CoCl2），曝气，S2-迅速被氧化生成SO42-。采用加入0.2mg/L CoCl2，曝气3h，废水中S2-可降至3mg/L以下，剩余S2-由后续生化处理进一步处理可至达标。 2.3 二段生物接触氧化 　　曝气除S2-的废水，进入两段生物接触氧化处理，并采用人工选育的高效优势混合菌群挂膜。第一段选用煤渣（粒度50～100mm）作填料，煤渣表面粗糙，具有很多大小不等的孔洞，表面积大，吸附能力较强，易挂膜，且充氧能力强，氧利用率高，微生物活性强，污泥量少。第二段以焦炭和活性炭为填料，氧化塔内放二层焦炭（粒度30～40mm）、一层粒状活性炭，由于其吸附作用更强，单位体积填料表面生物量更多，使较难降解的有机物进一步分解完全。 　　接触氧化水力停留时间3h，气水比12～15:1，pH=6～7，处理后CODcr＜100mg/L，BOD5＜30mg/L，S2-＜lmg/L，色度＜20倍。 3 处理工艺 　　工艺流程示意见图1。

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　　浆染车间排出的废水经明沟分两路送至处理站，不含染料的废水直接进入调节池，其他的进入集水池。通过耐酸污水泵提升至中和池，加盐酸为泵前投加方式，保持pH值在6～7的范围。 　　经中和的废水重力流入曝气池除S2-。空气通过管路及多孔管分别送至集水池、中和池（予曝气并起搅动作用）、曝气池，相邻气管的孔眼交叉且斜45°朝下，避免布气不均匀和孔眼堵塞。除S2-后的废水经耐酸污水泵加压送至过滤机房，通过微滤机将靛蓝染料分离。微滤机采用PE管式过滤机，分离后的废水进入调节池。 　　经过滤的废水及浆漂废水进入调节池，再次经多孔管预曝气后提升至生物接触氧化池。生物接触氧化池由四段组成：一氧化池、一沉淀池、二氧化池、二沉淀池。废水经三角堰均匀布水自下而上：一氧化经过3层（每层1m）煤渣填料（粒度50～100mm），下部采用SB-600曝气器（4只）充分曝气。一沉淀池经过一层约0.6m厚的砾石与砂接触层，反粒度排列（砾石粒径50～20mm，砂粒径3～4mm），下布多孔气管，接触层中布多孔水管反冲洗用。二氧化池的填料为焦炭（粒度30～80mm），3层，每层0.9m ；二沉淀池布置同一沉淀池。生物接触氧化池进出水水头差1.20m，反冲洗水回流至调节池，池底部设排污阀。 　　为使维修或运行不正常时不影响生产，特设事故污水储池，体积600m3，可供3～4d生产污水储放，待后可慢慢抽回处理（备污水污泥泵1台）；另设靛蓝回收渣池，容积25m3；污泥收集池，容积35m3，并配活动立式泥浆泵2台（一用一备）。 4 处理结果 　　生产性试运行半年多，出水水质监测每月平均结果数据见表2。 　　运行结果表明，出水符合排放水质。 表2 每月试验平均结果 水样 序号 CODcr/(mg·L-1) BOD5/(mg·L-1) SS/(mg·L-1) 硫化物/(mg·L-1) 色度/倍 进水 出水 去除率 /％ 进水 出水 去除率 /％ 进水 出水 去除率/％ 进水 出水 去除率 /％ 进水 出水 去除率 /％ 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 主要经济指标 　　该工程日处理360m3废水，占地面积约500m2，总投资58万元。运行费用分析： 　　①折旧费：折旧期限按15a考虑，则每立方米废水折旧费为0.30元； 　　②人工费：共4人，平均每人每月按800元计，则每立方米废水人工费为0.30元； 　　③电费：每小时耗电约24kWh，按0.80元kWh计，每立方米废水电费为1.20元。 　　④药剂费：酸及钴盐合计每立方米废水花费约为1.50元； 　　⑤靛蓝回收：每立方米回收约20g靛蓝，按每吨靛蓝8万元计，每立方米废水回收成本为1.60元。 　　⑥总运行费用每立方米废水处理需1.70元。 6 结语 　　靛蓝染纱废水处理工艺：染料回收-氧化除硫-生物处理有机物，该工艺具有投资省、运行费用低、管理方便、占地面积小、处理效率高、出水水质好的特点，具有较好的应用价值。