CN101638286B - 一种含印染废水的污水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含印染废水的污水处理方法包括如下步骤：预处理；经过预处理的污水经由配水井进行配水，其中一部分污水进入一段曝气池进行好氧生物处理，另一部分污水进入厌氧水解池进行水解，配水的比例区间为0∶1～1∶1；将上述经厌氧水解池和一段曝气池处理过的污水混合后，进入CAST池进行生化处理；上述出水进入臭氧氧化系统进行化学氧化后进入曝气生物滤池进一步生物处理后排放，本发明可以有效的降低污泥膨胀的风险，脱氮除磷效果良好，臭氧氧化工艺可以改善污水的可生化性和降低水体的色度，同时其适度的投加量降低了工艺运行成本，生化处理方法与臭氧氧化工艺相结合，可以实现出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准的要求。

Description

一种含印染废水的污水处理方法

技术领域

本发明涉及一种含印染废水的污水处理方法，具体涉及一种采用厌氧水解技术的污水处理方法。

背景技术

在我国，印染废水是工艺废水主要来源之一，因其成分较为复杂，含有大量的染料、浆料、表面活性剂、碱剂等化学物质，废水中有机物浓度和碱度较高、水质的波动性强、可生化性差且具有一定的色度，长期以来，印染废水一直是工业废水处理中的一个重点和难点。

在印染规模较为集中的江苏、浙江、山东、广东等地区，印染企业的废水排放执行《纺织染整工业水污染物排放标准》的相关标准，在设置有二级污水处理厂的城镇，印染企业的废水执行三级标准，其出水排入市政管道至二级城镇污水处理厂做进一步处理。但由于企业生产规模和成本的限制，其并不能很好地按要求对印染废水做预处理，这增加了二级城镇污水处理厂的运行负荷，进水水质受印染废水的影响较大，并呈现出有机物浓度和碱度较高、水质水量波动性大、带有一定的色度，可生化性较差的特征。在山东、江苏等地区，政府先后下发批文，要求当地的污水处理厂严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B标准或更为严格的地方标准，这对含印染废水的城镇污水的处理是一个很大的挑战。

目前，针对印染废水及含印染废水的城镇污水的处理，研发过混凝、过滤、吸附、化学氧化、膜组件及生物处理等工艺，但以生物法为核心的污水处理方法证明是一种经济有效且应用较广的处理方法。对于更为严格的出水标准，含印染废水的城镇污水的处理需要集中解决的问题为：COD(化学需氧量)和TP(总磷含量)的达标排放、色度的有效降低及生物处理系统污泥膨胀的有效控制。

厌氧水解工艺是印染废水较为通用的前处理手段，较长的水力停留时间在一定程度上可以改善含印染废水的城镇污水的可生化性，但其在COD的削减上的贡献不大，并不能很好的改善进水水质的波动性对后续生物主体处理系统产生的冲击负荷，不能够有效降低该系统发生污泥膨胀的可能性和保持其脱氮除磷功能的稳定性。

接触氧化工艺是较常用的生物处理系统，生物膜在填料上的附着生长可以有效地降低污泥膨胀的发生率，同时可以对有机物进行充分的降解，但过去的工程表明：其一出水COD的浓度一般为80～180mg/L，不能满足一级B的排放标准的要求；其二出水仍含有一定的色度，对于一些末端出水采用紫外消毒系统污水处理厂，紫外消毒的效率明显降低，而能耗将显著增大；其三接触氧化工艺具有一定的脱氮的功能，但其除磷的效果很弱，难以达到一级B的排放标准。

经过生物强化的PACT工艺在印染废水中也有应用，曝气池内粉末活性炭的投加可以延长部分微生物和难降解有机物在系统内的停留时间，从而增强了生物处理系统对难降解有毒、有机污染物的降解能力，同时也有一定的脱色效果，但单一的生物处理系统没有办法将COD降低至一级B的排放标准。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种废水处理方法，实现出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B排放标准，降低生化主反应段发生污泥膨胀的风险，保持其脱氮除磷效果的稳定性。

为实现上述目的，本发明一种含印染废水的污水处理方法，其采用如下步骤：

(1)预处理；

(2)经过预处理的污水经由配水井进行配水，其中一部分污水进入一段曝气池进行好氧生物处理，另一部分污水进入厌氧水解池进行水解，配水的比例区间为0∶1～1∶1；

(3)将上述经厌氧水解池和一段曝气池处理过的污水混合后，进入CAST池进行生化处理；

(4)上述出水进入臭氧氧化系统进行化学氧化；

(5)上述出水进入曝气生物滤池进一步生物处理后排放；

优选地，步骤(1)中，所述预处理采用格栅拦截和旋流沉砂的方式。

优选地，步骤(2)中，厌氧水解池的水解时间为8～12h。

优选地，步骤(2)中，一段曝气池的污泥负荷为0.3～0.5kgBOD₅/(kgMLSS·d)。

优选地，步骤(2)中，一段曝气池的水力停留时间为4～6h。

优选地，步骤(2)中一段曝气池末端投加絮凝剂。

优选地，所述絮凝剂为聚合氯化铝或聚丙烯酰氨。

优选地，步骤(4)中的臭氧投加量为10～15mg/L。

优选地，步骤(4)中加入聚乙烯鲍尔环，所述聚乙烯鲍尔环为臭氧化系统容积的10％～30％。

用于本发明污水处理的系统装置，包括依次连接的预处理系统和配水井，所述配水井有两个出水口，所述两个出水口分别与厌氧水解池和一段曝气池相连，厌氧水解池和一段曝气池的出水混合后进入CAST池，CAST池后依次连接有臭氧氧化系统和曝气生物滤池。

本发明的优点和有益效果在于：

本发明提供了一种厌氧水解与一段曝气池并联运行-CAST-臭氧氧化-曝气生物滤池的组合污水处理方法，该工艺对于含印染废水的城镇污水的处理具有一定的针对性，可以有效的降低系统由于进水负荷的波动性而引起污泥膨胀的风险，维持CAST工艺运行的稳定性和脱氮除磷效果良好，选择在末端设置臭氧氧化工艺，有效的降低了臭氧的投加量和运行成本，同时污水的可生化性得到改善，色度明显降低，生化处理方法与臭氧化工艺的组合，可以实现出水满足《城镇污水处理厂污物排放标准》一级B标准的要求。

附图说明

图1为本发明采用厌氧水解技术进行污水处理的工艺流程简图。

图中：1、格栅；2、旋流沉砂池；3、配水井；4、一段曝气池；5、中沉池；6、厌氧水解池；7、CAST池；8、臭氧氧化系统；9、曝气生物滤池；A、进水；B、絮凝剂；C、出水。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明具体实施的技术方案是：

含印染废水的城镇污水通过A口进入，经粗格栅、细格栅1拦截后，进入旋流沉砂池2中沉砂，此后污水经由配水井3向厌氧水解池6和一端曝气池4进行配水，配水井3采用混凝土结构，包括一个进水口和两个出水口，通过出水口间的可移动隔板的活动将污水分成需要的比例，污水在厌氧水解池6中的HRT(水力停留时间)约为8～12h，厌氧水解池6内为处于厌氧状态的活性污泥，活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称.微生物群体主要包括细菌，原生动物和后生动物等。其中，细菌和原生动物是主要的二大类。厌氧活性污泥中的细菌主要有水解发酵细菌、产氢产乙酸菌、产甲烷菌、硫酸盐还原菌等。经厌氧水解池6处理后，污水中的有机污染物浓度有所降低，污水的生化性得到一定改善，另一部分污水在一段曝气池4的水力停留时间(HRT)为4～6h，一段曝气池4可采用活性污泥法，其前部需要增设好氧选择区或部分填料，用来控制一段曝气池4污泥的膨胀，填料选择组合式填料，由聚丙烯材料压铸成型，以塑料环为依托作为骨架，维纶丝紧固在塑料环上，维纶丝在污水体中丝束分散均匀，易生膜、换膜，并对污水浓度适应性强。一段曝气池4的污泥负荷为0.3～0.5kgBOD₅/(kgMLSS·d)，一段曝气池4是一个生物反应器，通过曝气设备充入空气，空气中的氧溶入污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应。曝气设备不仅传递氧气进入混合液，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态。这样，污水中的有机物、氧气同微生物能充分接触和反应。随后混合液流入辐流式中沉池5，混合液中的悬浮固体在辐流式中沉池5中沉下来和水分离。辐流式中沉池5中的污泥大部分回流，称为回流污泥。回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的微生物浓度，曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖，增殖的微生物从辐流式中沉池5中通过剩余污泥泵排出，以维持活性污泥系统的稳定运行。一段曝气池4末端设置一套絮凝剂加药系统，用于添加絮凝剂B以改善活性污泥的沉降性能，絮凝剂通常选择聚合氯化铝和聚丙烯酰氨。通过一段曝气池4，污水中的COD(化学需氧量)、TN(总氮含量)、TP(总磷含量)得到一定程度的削减。中沉池5的出水与厌氧水解池6出水汇合后进入CAST池7中进行进一步生化处理，CAST工艺为污水生物处理常用工艺。CAST工艺的工作过程是进水同时曝气——静沉——滗水，经过CAST工艺处理后的污水，通入臭氧氧化系统8进行化学氧化，臭氧化系统8包括臭氧发生器、臭氧氧化池、剩余臭氧脱除系统以及控制系统，臭氧的投放量为10～15mg/L，臭氧池内投加占臭氧化系统容积10％～30％的聚乙烯鲍尔环，聚乙烯鲍尔环是一种采用聚乙烯制作的鲍尔环填料，是在普通拉西环的形状上作相应改进，能有效降低阻力，提高气流速度，在同样压降下，液相分布均匀，鲍尔环填料的投加可以增加臭氧与废水的接触面积和时间，提高臭氧的利用率，经臭氧氧化系统8处理后的污水通过曝气生物滤池9作进一步的生化处理，出水C经达标后排放。曝气生物滤池9中有布水系统、曝气系统和反冲洗系统，污水从曝气生物滤池底部经过布水系统连续均匀地进入曝气生物滤池的底部，在外部压力的作用下，逐渐上升并通过滤料，从滤池的上部流出。  曝气生物滤池是一种生物膜反应器，在充氧的条件下，微生物在滤料表面聚附着形成生物膜，经过充氧的污水以一定的流速流过滤料时，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到净化，同时微生物也得到增殖，生物膜随之增厚。当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内部扩散的氧受到限制，其表面仍是好氧状态，而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态，并最终导致生物膜的脱落。随后，填料表面还会继续生长新的生物膜，周而复始，使污水得到净化。成熟的生物膜通常由细菌(好氧、兼性、厌氧)、真菌、藻类、原生动物、后生动物以及一些肉眼可见的蠕虫等组成。

实施例1

以某含印染废水的城镇污水处理厂为例：

在印染淡季，该城镇污水处理厂某月的运行数据为：进水COD平均浓度为417.4mg/L，最高值为646.6mg/L，最低值为283.3mg/L，进水NH₃-N平均浓度为25.4mg/L，TN为37.5mg/L，TP为3.5mg/L，SS为280.6mg/L；污水经过厌氧水解池停留8h后COD平均浓度为327.1mg/L(进水未向一段曝气池配水)；CAST池出水COD平均浓度为70.0mg/L，NH₃-N浓度为5.3mg/L，TN浓度为9.8mg/L，TP浓度为0.23mg/L，SS为20.8mg/L。

实施例2

某段时间进水COD平均浓度为632.6mg/L，最高浓度为898.8mg/L，最低浓度为469.9mg/L，一段曝气池与厌氧水解池分配的水量比为3∶1，曝气池的水力停留5h，厌氧水解池的水力停留12h，一段曝气池出水COD平均浓度为138.6mg/L，汇合的污水经过生物主反应区，出水COD平均浓度为78.3mg/L。

实施例3

取某段时间的生物主反应区出水进行臭氧氧化实验，臭氧投加量约为12.5mg/L，臭氧氧化进水COD平均浓度为91.1mg/L，色度为19.8；出水COD平均浓度为68.2mg/L，色度为0，经过臭氧氧化后污水的色度明显降低，可生化性有所改善；臭氧氧化出水再经过生物处理后，出水COD平均浓度为56.5mg/L，可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准的要求。

在未设置一段曝气池工艺段之前，在印染的淡季(每年的4月～10月份)以某月运行数据为例，CAST池内污泥体积指数SVI介于109.3～163.7mL/g，系统在一定范围内可以承受进水有机负荷的冲击，运行较为稳定，脱氮除磷效果良好；但在印染的旺季(每年的10月～次年4月份)，进水水质受印染企业的生产节奏影响明显，有机负荷高且水质浓度的波动性很强，CAST系统常发生污泥膨胀，脱氮除磷的效果明显降低。

本实施例的优点在于，通过设置一段曝气池与厌氧水解池的并联运行，进入生物主反应区的有机负荷得到有效削减，水质浓度的波动性不强，污泥体积指数SVI介于40.4～67.8mL/g，污泥的性状比较稳定，发生污泥膨胀的可能性有效降低，脱氮除磷效果良好，臭氧氧化工艺可以改善污水的可生化性和降低水体的色度，同时其适度的投加量降低了工艺运行成本，生化处理方法与臭氧氧化工艺相结合，可以实现出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准的要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种含印染废水的污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)预处理；

(2)经过预处理的污水经由配水井进行配水，其中一部分污水进入一段曝气池进行好氧生物处理，另一部分污水进入厌氧水解池进行水解，配水的比例为3∶1；

(3)将上述经厌氧水解池和一段曝气池处理过的污水混合后，进入CAST池进行生化处理；

(4)CAST池出水进入臭氧氧化系统进行化学氧化；

(5)氧化出水进入曝气生物滤池进一步生物处理后排放。

2.如权利要求1所述的一种含印染废水的污水处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述预处理采用格栅拦截和旋流沉砂的方式。

3.如权利要求1所述的一种含印染废水的污水处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，厌氧水解池的水解时间为8～12h。

4.如权利要求1或2所述的一种含印染废水的污水处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，一段曝气池的污泥负荷为0.3～0.5kgBOD5/(kgMLSS·d)。

5.如权利要求3所述的一种含印染废水的污水处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，污水经一段曝气池的水力停留时间为4～6h。

6.如权利要求3所述的一种含印染废水的污水处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中一段曝气池末端投加絮凝剂。

7.如权利要求6所述的一种含印染废水的污水处理方法，其特征在于，所述絮凝剂为聚合氯化铝或聚丙烯酰胺。

8.如权利要求1或2所述的一种含印染废水的污水处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中的臭氧投加量为10～15mg/L。 

9.如权利要求1或2所述的一种含印染废水的污水处理方法，其特征在于，步骤(4)中加入臭氧化系统容积10％～30％的聚乙烯鲍尔环。 

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