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靛蓝染纱废水处理工艺设计
文章来源:中国纤维网   添加人:service4   添加时间:2021-8-26

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。

  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。

 

 
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