河南东科水处理材料有限公司根据纺织印染废水特点和处理目标要求,在我们长期以来从事纺织印染废水处理技术研发和工程实践基础上,对纺织印染废水的预处理、厌氧(兼氧)水解酸化、A/O好氧生物处理、生物接触氧化、混凝沉淀、混凝气浮、化学氧化脱色、膜处理以及污泥处理处置技术予以介绍如下。
一、预处理
1、格栅
一般纺织印染废水中含有织物原料的杂质、纤维屑等悬浮物。有的印染废水中还可能含有因生产操作不慎而进入生产废水系统的细纱、布头或布条。毛纺织染整的洗毛废水中则会有大量散毛纤维、杂质和杂草等。在废水处理前必须先经格栅除去废水中含有的这些杂质或大颗粒悬浮物废水进水宜设粗、细格栅各一道。一般粗格栅栅距选用20mm,细格栅选用5mm。除了小水量以外,一般宜设机械自动清理格栅。如有必要时应在印染产品加工车间废水排放口设置格栅或格网。格栅格网应采用防腐材质和便于维修维护的措施。
2、调节
纺织印染产品加工过程中排出的废水水质水量变化大,废水处理设施中必须设置调节池。
调节池容积应按生产废水排放规律、水质水量变化情况、生产季节、生产状况、处理工艺和节假日安排等因素综合考虑确定。一般调节池设计停留时间为8~12h。在水质水量变化很大或者处理高浓度废水时,还可以再增加调节池设计停留时间。调节池内应设机械搅拌或预曝气装置,以利于调匀水质水量,防止大量污泥沉淀,以及氧化部分还原性物质。如设置预曝气,则曝气量可按1~1.5m3/(min:100m3)池容考虑。对水量较小的高浓度废水宜单独设置集水池,然后采用均匀、少量方式进入调节池。
3、pH调整
一般印染废水处理要求进水pH为6~9,当进水pH小于6或大于9时,应采取pH调整措施。pH调整池停留时间可按20~30min计。在pH调整池内应采用机械搅拌或空气搅拌等充分混合设施。
4、降温
废水好氧生物处理的适宜水温一般为25~28℃,厌氧生物处理采用中温厌氧发酵时,适宜水温为32~34℃,废水水温过高或过低都会影响微生物的生长繁殖和处理效能,降低处理效率。纺织印染产品加工过程中,退浆废水、煮练废水的热水洗废水和印染工序排放废水水温都较高。印染废水特别是棉机织印染和棉针织印染废水夏季水温可达4550℃或更高。对一些未设废水冷却装置的印染废水处理工程考察表明,由于进水水温过高,好氧生物处理难以正常运行,在夏季经常产生活性污泥膨胀,处理效率不高。当采用好氧生物处理或中温厌氧生物处理时,若废水进水温度高于38℃,应设有冷却措施(如设置冷却塔),以保证废水水温适宜生物处理单元正常运行。
二、厌氧(兼氧)水解酸化
厌氧(兼氧)水解酸化主要是处理印染废水中复杂的大分子有机物。例如,印染废水中含有的PVA浆料是高分子有机化合物,活性染料、直接染料、还原染料等属于蒽醌类、苯胺类的芳香族化合物,是具有多环和杂环的大分子长链化合物,可生化性差。对印染废水中的这部分有机物可先经过厌氧(兼氧)水解酸化前处理。在水解酸化池中,使废水中复杂的大分子有机物受到厌氧(兼氧)菌分泌的胞外酶作用,水解成较简单的小分子短链有机物,从而提高废水可生化性,为后续的好氧处理创造有利条件。印染废水在缺氧条件下,同污泥接触,有利于打开废水中残余染料的发色基团,所以水解酸化还可以降低废水色度。
水解酸化的停留时间因水质而异。有关文献报道,经对近20种染料、助剂(含荧光增白剂)测定,开始水解酸化时间大多在16h以上,而完成水解酸化时间为24~36h。对相对分子质量为70000PVA1790或PVA1790的完全水解酸化需7~8d,在工程实践中,一般印染废水水解酸化停留时间为6h左右。而当废水可生化性较差,BOD/COD在0.20~0.25时,停留时间需10-12h.高浓度棉印染废水和碱减量废水水解酸化所需时间更长。水解酸化除了能提高废水的OD5/CODo,改善后续好氧生物处理条件外,对有机污染物亦有一定的去除效率,一般经水解酸化后,CODc去除率可达20%~25%。
水解酸化池呈厌(缺)氧状态,生长着兼氧异养性微生物。印染废水水解酸化池中宜设置生物载体填料,一是有利于世代时间较长的微生物固着栖息生长在填料上,增加生物附着。二是有利于切割水流,使废水同微生物均匀地、充分地混合接触,提高处理效率和后续理系统运行稳定性。一般设置生物填料的水解酸化池容积负荷为1.0~2.0 kg CODcr/(m3填d)。
三、A/O法
A/O法即厌(缺)氧-好氧法,是在常规活性污泥法基础上发展起来的一种同时去除有机物氮等污染物的生物处理工艺。国外于20世纪90年代将具有反硝化脱氮功能的缺氧好氧活性泥法广泛用于纺织印染废水处理。国内于1995年开始将A/O处理工艺应用在印染废水处理之后得到广泛应用,获得了较为理想的处理效果。
在活性污泥法中,如何有效地防止和抑制丝状菌污泥膨胀始终是客户关心的问题。有研究表明,在厌氧和缺氧环境中丝状菌生长可被抑制。在AO法中,厌(缺)氧池(A池)的作用是对菌种进行筛选与优化,停留时间短,约1.0h,在A池厌(缺)氧条件下,部分有机微生物(脱磷菌)所吸附,而剩余的有机物及吸附在微生物体表面的有机物在O池内为物所吸收。一般O池污泥负荷为0.1~0.25 kg bod5/( kgMLss·d),当印染废水可生化性子时取高值。反之,当印染废水可生化性较差时取低值。由于大部分有机物在A池内为脱磷吸附,O池内丝状菌生长会受到抑制,由此可形成沉淀性能良好的污泥,避免污泥膨胀。国内众多的印染废水处理工程实践表明,采用A/O法可以避免污泥膨胀。例如,某大型印染废水
集中污水处理厂,处理规模为30×10m3/d,处理印染废水和生活污水的混合废水,其中印染废水占70%以上。该污水处理厂为了抑制丝状菌产生的污泥膨胀,将原有曝气池改为A/O法,曝气池前端1/4左右的容积按缺氧状态运行,保持溶解氧在0.5mg/L以下,经过数周时间调试运行,曝气池丝状菌污泥膨胀得