水解酸化與生物接觸氧化法的應(yīng)用

1、Technology & Engineering Application技術(shù)與工程應(yīng)用49水解酸化與生物接觸氧化法的應(yīng)用吳海清（廣州中環(huán)萬代環(huán)境工程有限公司，廣州 511430）摘要:本文介紹了生物接觸氧化工藝對(duì)傘布印染廢水在混入了少量的拉鏈廠生產(chǎn)廢水以及毛線印染廢水后的綜合處理問題。在運(yùn)行過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取合適的運(yùn)行參數(shù)來解決運(yùn)行中遇到的問題，以保證處理出水的順利達(dá)標(biāo)。關(guān)鍵詞:水解酸化;生物接觸氧化;綜合印染廢水;運(yùn)行參數(shù)中圖分類號(hào):X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):1006-5377（2007）08-0049-03Application of Hydrolyzatio

2、n Acidication and Biological Contact Oxidation ProcessWU Hai-qing我國的印染業(yè)發(fā)展迅速，但印染廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水污染十分嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國印染廢水每天排放量為300萬400萬m3。印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物濃度高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，屬較難處理的工業(yè)廢水之一。國內(nèi)目前普遍采用接觸氧化工藝來處理印染廢水，隨著厭氧技術(shù)的不斷發(fā)展，在接觸氧化之前加上厭氧，不僅可以提高出水水質(zhì)，運(yùn)行費(fèi)用也較低，已經(jīng)越來越多地運(yùn)用到實(shí)際中。本文主要介紹水解酸化結(jié)合生物接觸氧化技術(shù)在處理傘布印染等綜合廢水工程中的應(yīng)用。

3、綸、丙綸、尼龍、人造絲、真絲和棉紗等，此外還采用了金銀絲等輔助材料。染料采用分散染料、酸性染料、活性染料和直接染料等。其廢水的特性為：水質(zhì)變化大、水量少、溫度有時(shí)很高、有機(jī)污染物濃度高、可生化性較差。（3）毛線印染廠車間：50m3/d毛線印染主要使用酸性染料、陽離子染料和分散染料，廢水污染物濃度不高，呈中性，可生化性較好。 1.2廢水的主要性質(zhì)此類綜合廢水（以傘廠印染廢水為主）總水量為10001200m3/d，考慮到最大用水量以及廠方的要求，該工程的設(shè)計(jì)規(guī)模為1500m3/d。其水質(zhì)隨著生產(chǎn)過程中使用的染料及助劑的不同而不同，顏色也隨之改變。經(jīng)過調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)后，水質(zhì)特性見表1：表1 調(diào)節(jié)后的廢

4、水水質(zhì)特性項(xiàng)目數(shù)值BOD （mg/L）300400COD （mg/L）7001000SS （mg/L）200400色度（倍）7001000水溫（）<45pH 791 廢水的來源與主要性質(zhì)1.1廢水的來源（1）傘廠印染生產(chǎn)車間：1000m3/d該車間的主要生產(chǎn)工藝為：坯布定型染色打漿烘干涂層包裝產(chǎn)品。生產(chǎn)過程中使用的化學(xué)藥劑主要有：活性染料、分散染料、酸性染料等及各種染料助劑。其中包括表面活性劑、還原劑、防水劑、染料載體等。（2）拉鏈廠印染生產(chǎn)車間：50m3/d拉鏈帶和織帶產(chǎn)品的原料主要有滌綸、滌棉、錦2 處理要求該工程最終的處理要求見表2：CHINA ENVIRONMENTAL PROT

5、ECTION INDUSTRY 2007.850技術(shù)與工程應(yīng)用Technology & Engineering Application表2 處理要求項(xiàng)目排放標(biāo)準(zhǔn)BOD （mg/L）20COD （mg/L）100SS （mg/L）60色度（倍）40pH 69池內(nèi)單位容積的生物固體量較高，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷；（2）由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流完全混合，故對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；（3）剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。3 工藝介紹該工程根據(jù)廢水的水質(zhì)狀況及運(yùn)行成本等問題，選用的工藝主要是：水解酸化生物接觸氧化。具體工藝流程如下圖：4 實(shí)際

6、運(yùn)行狀況污水站建成投產(chǎn)后，要經(jīng)過調(diào)試、試運(yùn)行、正常運(yùn)行三個(gè)階段。在不同的運(yùn)行階段，要根據(jù)水質(zhì)狀況選取執(zhí)行不同的運(yùn)行參數(shù)，才能保證出水的正常達(dá)標(biāo)。該工程于2006年1月底設(shè)備安裝完成后，2006年2月中旬開始進(jìn)行調(diào)試。4.1調(diào)試階段調(diào)試的主要目的是為了培養(yǎng)馴化微生物，為微生物的生長(zhǎng)繁殖營(yíng)造一個(gè)良好的生存環(huán)境，從而使微生物對(duì)有機(jī)物達(dá)到最佳的去除效果。由于此類廢水有機(jī)物含量高、可生化性較差，因此需準(zhǔn)備必要的營(yíng)養(yǎng)料：面粉、尿素、磷酸三鈉。調(diào)試初期，為了有效地培養(yǎng)微生物，進(jìn)水量控制在設(shè)計(jì)值的30%40，并且按比例投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。營(yíng)養(yǎng)料的需要量為：厭氧中BODNP=35051；好氧中BODNP=10051。

7、考慮到水解酸化需要的時(shí)間較長(zhǎng)，因此沉淀池的污泥回流基本上都是回入接觸氧化池中，先保證接觸氧化池的污泥量之后，再將剩余污泥回流至水解酸化池中。這樣可以節(jié)省更多的時(shí)間。另外，溶解氧保持在23mg/L比較合理。經(jīng)過兩個(gè)星期左右的培養(yǎng)馴化，接觸氧化池中的污泥量開始明顯增多，微生物開始大量生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)水量逐漸增加到設(shè)計(jì)流量的60%70。調(diào)試期各處理段的水質(zhì)見表3：表3 調(diào)試期各處理階段水質(zhì)狀況取樣點(diǎn)項(xiàng)目pH COD (mg/LMLSS/SS (mg/L色度（稀釋倍數(shù)）廢水處理工藝流程圖水解酸化過程可分為水解階段、酸化階段和甲烷化階段，水解酸化的產(chǎn)物主要是小分子有機(jī)物，可使污水中溶解性有機(jī)物顯著提高；微生

8、物對(duì)有機(jī)物的攝取，由于只有溶解性的小分子物質(zhì)才可直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，因而不溶性大分子物質(zhì)首先要通過胞外酶的分解才能得以進(jìn)入微生物體內(nèi)代謝。研究發(fā)現(xiàn)，將厭氧過程控制在水解階段和酸化階段，采用脈沖布水的方式，可以在短時(shí)間內(nèi)和相對(duì)較高的負(fù)荷下獲得較高的懸浮物去除率，改善和提高原水的可生化性和溶解性。另外，好氧段產(chǎn)生的剩余污泥可以回流一部分到水解酸化池中，從而可顯著降低整個(gè)系統(tǒng)的剩余污泥量。因此，水解酸化階段具有雙重的作用：一是對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，改善其可生化性能，吸附、降解部分有機(jī)物；二是對(duì)系統(tǒng)的剩余污泥進(jìn)行消化。生物接觸氧化法是一種好氧生物膜處理工藝，其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料，通過池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧，

9、并使池體內(nèi)的污水處于流動(dòng)狀態(tài)，以保證污水與浸沒在污水中的填料充分接觸。選用組合填料，在溶解氧和營(yíng)養(yǎng)物都充足的情況下，有利于微生物的繁殖，形成生物膜。生物膜生長(zhǎng)至一定厚度后，填料壁的微生物會(huì)因缺氧而進(jìn)行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會(huì)造成生物膜的脫落，并促進(jìn)新生物膜的生長(zhǎng)，此時(shí)，脫落的生物膜將隨出水流出池外。生物接觸氧化法具有以下特點(diǎn)：（1）由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，從表3數(shù)據(jù)來看，處理效果不是很理想，但是從顯中國環(huán)保產(chǎn)業(yè) 2007.8Technology & Engineering Application技術(shù)與工程應(yīng)用51微鏡下可觀察到微生物已經(jīng)開始生長(zhǎng)，開始出現(xiàn)

10、比較低級(jí)的浮游型原生生物。4.2試運(yùn)行階段試運(yùn)行是調(diào)試到正常運(yùn)行的過渡階段。這一階段的主要目的是保證微生物的良性生長(zhǎng)，使處理出水能達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，并且能穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)調(diào)試后，微生物已處于良好的生存環(huán)境中。試運(yùn)行階段時(shí)間的長(zhǎng)短視原水水質(zhì)和微生物生長(zhǎng)狀況而定。由于該工程在試運(yùn)行階段要注意的問題較多，因此根據(jù)實(shí)際情況選擇了比較合適的運(yùn)行參數(shù)，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。（1）進(jìn)水量進(jìn)水量可維持在設(shè)計(jì)流量的60%80。（2）污泥濃度由于整個(gè)系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷較高，在生物膜沒有完全生長(zhǎng)出來、水解酸化還沒有達(dá)到預(yù)期效果時(shí)，可以提高氧化池中的污泥濃度，以減少負(fù)荷、提高微生物的處理能力。這類似于傳統(tǒng)的活性污泥法。因此，污泥

11、濃度在5000mg/L左右可以達(dá)到較好的效果。（3）營(yíng)養(yǎng)料試運(yùn)行階段要保證微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)料，由于污泥濃度較高，微生物量也較大，根據(jù)水量可以適當(dāng)調(diào)整營(yíng)養(yǎng)料的投加量。投加比例可按厭氧中BODN P=35051,好氧中BODN P=8051。經(jīng)過一段時(shí)間之后，出水水質(zhì)可明顯提高，此時(shí)可以重新分配營(yíng)養(yǎng)料，開始適當(dāng)培養(yǎng)水解池中的微生物。（4）溶解氧溶解氧保持在23mg/L比較合理。（5）污泥回流在保證接觸氧化池污泥回流的同時(shí)，可以考慮每天回流一部分污泥至水解池中，開始階段的回流量可以較大，隨著水解池污泥量的增加可以逐漸減少，但需保證12天回流一次。一個(gè)月以后，處理出水已經(jīng)開始達(dá)標(biāo)，各段出水水質(zhì)見表4

12、：表4 試運(yùn)行期各階段水質(zhì)狀況取樣點(diǎn)項(xiàng)目pH COD（mg/L）MLSS/SS（mg/L）色度（稀釋倍數(shù)）水解酸化池4.3正常運(yùn)行正常運(yùn)行階段要保證出水穩(wěn)定，維持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)水量可以達(dá)到設(shè)計(jì)流量。這時(shí)在保證出水水質(zhì)的同時(shí)可以根據(jù)情況逐漸減少污泥濃度、營(yíng)養(yǎng)料、溶解氧等值，從而降低整體運(yùn)行費(fèi)用。穩(wěn)定運(yùn)行1個(gè)多月后，出水水質(zhì)已經(jīng)完全達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。在5月底至6月初經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保局采樣檢測(cè)，完全合格。處理出水水質(zhì)見表5：取樣點(diǎn)項(xiàng)目pH COD（mg/L）MLSS/SS（mg/L）色度（稀釋倍數(shù)）表5 正常運(yùn)行時(shí)出水水質(zhì)4.4運(yùn)行過程中的問題及解決措施（1）泡沫問題由于各生產(chǎn)車間使用了大量的表面活性劑，在

13、曝氣過程中會(huì)出現(xiàn)大量泡沫，此種泡沫不僅量多，而且有點(diǎn)粘稠。在運(yùn)行中可以適當(dāng)增加水解酸化池中的營(yíng)養(yǎng)料，加大水解酸化的污泥回流量，同時(shí)采用自來水沖淋與噴灑消泡劑等方式減少泡沫量。（2）沉淀池污泥上浮沉淀池污泥上浮的原因有以下幾種：泡沫上浮帶起一部分、污泥老化、部分生物膜脫落、污泥齡過長(zhǎng)等?？梢酝ㄟ^及時(shí)排泥來解決。泡沫帶起的那一部分污泥只要解決了泡沫問題就可自然解決。一般不會(huì)因?yàn)槲勰嗯蛎浂稹捌唷爆F(xiàn)象。（3）處理出水透光性差，較渾濁許多處理廠都會(huì)出現(xiàn)類似情況，這種情況有時(shí)是由于操作失誤引起的，有時(shí)是因?yàn)檫M(jìn)水水質(zhì)變化較大引起的。其原因是有機(jī)負(fù)荷出現(xiàn)大的變化（往往是增高），導(dǎo)致水解酸化階段的處理效率

14、下降，從而影響到后面的接觸氧化，使得一部分難降解有機(jī)物沒有被去除而隨出水排出。因此可以通過適當(dāng)提高污泥濃度，增加營(yíng)養(yǎng)料或者減少進(jìn)水量來解決。（4）色度問題色度的去除主要是利用微生物酶來氧化或還原染料分子，破壞其不飽和鍵及發(fā)色基團(tuán)。因此在調(diào)試初期色度比較難去除，隨著微生物的增加，處理效果的不斷提高，色度也會(huì)跟著下降。（下轉(zhuǎn)第54頁）CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 2007.854技術(shù)與工程應(yīng)用Technology & Engineering Application小室內(nèi)的消聲器采用金屬微穿孔板片式消聲器。它的結(jié)構(gòu)不同于室外消聲器，片式消聲器

15、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)中、高頻噪聲消聲性能優(yōu)良，氣流阻力小，適用范圍也非常廣泛。而空壓機(jī)進(jìn)口的噪聲頻率主要為中、高頻。采用該方案后，在其它噪聲源不運(yùn)行的條件下，空壓機(jī)進(jìn)氣口噪聲值控制在50dB以內(nèi)，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求。3.3 制氧機(jī)放空噪聲治理設(shè)計(jì)方案制氧機(jī)在開車和停車時(shí)，放空會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，該噪聲主要是高速氣流產(chǎn)生的中、高頻噪聲，噪聲頻帶比較寬，噪聲量大，因此需設(shè)置專用的放空消聲器。根據(jù)噪聲源的特點(diǎn)，排氣放空消聲器的主要型式有節(jié)流減壓型、小孔噴注型等。該工程中采用三級(jí)節(jié)流加一級(jí)小孔噴注的節(jié)流減壓小孔噴注復(fù)合型結(jié)構(gòu)消聲器，這是一種新的結(jié)構(gòu)形式，降噪效果好。該消聲器氣體流量為6000m/h，外壁采用不銹鋼

16、材料?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試表明，采用該消聲器后，噪聲降低了約35dB。34 結(jié)論1號(hào)制氧機(jī)設(shè)計(jì)方案是在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，消聲設(shè)備簡(jiǎn)單，占地面積小，投資較低，通過測(cè)試數(shù)據(jù)表明，消聲量基本滿足要求。2號(hào)和3號(hào)制氧機(jī)為新建設(shè)備，采用室外設(shè)置消聲器和消聲小室的方案，消聲設(shè)備多，占地面積大，投資較高，但消聲效果優(yōu)良，總消聲量高達(dá)50dB，完全滿足要求。在噪聲治理工程中，只有正確測(cè)試和分析出噪聲的頻率和大小，才能制定出合理的方案，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。參考文獻(xiàn)：1 北京市基本建設(shè)委員會(huì).工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范K.北京：中國計(jì)劃出版社,1986.2 （HJ/T90-2004）聲屏障聲學(xué)設(shè)計(jì)和測(cè)量規(guī)范S.3 韓潤(rùn)昌.隔

17、振降噪產(chǎn)品應(yīng)用手冊(cè)K.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003. 4 劉惠玲.環(huán)境噪聲控制M.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002.（上接第51頁）（5）溶解氧的變化溶解氧一般保持在23mg/L之間比較合適，但有時(shí)操作的變化會(huì)導(dǎo)致溶解氧發(fā)生改變，另外天氣也會(huì)影響到溶解氧發(fā)生細(xì)微變化，所以平時(shí)應(yīng)該多注意接觸氧化池中的溶氧量，盡量使其保持在所需范圍內(nèi)，這樣既可以保證微生物的正常生長(zhǎng)，又可以降低電耗。（6）水溫微生物生長(zhǎng)比較適合的溫度在1535。在夏季炎熱的情況下，水溫的升高往往會(huì)影響到微生物的活性，使得出水水質(zhì)變差，因此，在沒有冷卻設(shè)施的條件下可以利用噴灑冷水來降溫。該工程經(jīng)過4個(gè)月的調(diào)試運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行比較穩(wěn)定，出水完全符合設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)運(yùn)行過程中最重要是控制好水解酸化與接觸氧化的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，特別是水解酸化階段，要充分保證以下條件：（1）水解酸化池內(nèi)的污泥濃度；（2）脈沖布水的均勻；（3）碳源與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的及時(shí)補(bǔ)充；（4）連續(xù)進(jìn)水的穩(wěn)定性。在實(shí)際運(yùn)行中還有很多問題值得關(guān)注，比如控制剩余污泥的排放、控制污泥回流量的大小等?？傊?，在考慮運(yùn)行成本的同時(shí)應(yīng)及時(shí)地補(bǔ)充碳源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的運(yùn)行參數(shù)，這樣才有利于系統(tǒng)的正常與穩(wěn)定運(yùn)行。5 結(jié)語（1）當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)變化較大時(shí)，對(duì)出水影響較大。 （2）運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，適當(dāng)補(bǔ)充碳源與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是必須的，否