《印染廢水的處理方案總結(jié)綜述》6200字

印染廢水的處理方案總結(jié)綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u18855印染廢水的處理方案總結(jié)綜述 1117661.1生物法 1178801.2物理法 251751.3化學(xué)法 4311631.4印染廢水處理方案選擇 5243781.4.1預(yù)處理工藝的選擇 553211.4.2二級(jí)處理工藝的選擇 624091.4.3深度處理工藝的選擇 9通常印染廢水的處理方法有：物理法、化學(xué)法、生物法等。其中物理法處理效果較差；化學(xué)法所需投加藥劑量大，但投資占地??；生物法是一種較為普遍的處理方法。1.1生物法生物法主要是利用微生物的新陳代謝作用，以廢水中的有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以滿足自身生理活動(dòng)，將廢水中的有機(jī)物質(zhì)去除的過程。生物處理以低廉的運(yùn)行成本，高效的有機(jī)物降解能力在污水處理中有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，一般需要在可生化性良好的廢水下才能發(fā)揮出其應(yīng)有的效能。由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，各類新型染料和助劑的添加，使得染整廢水的可生化性愈發(fā)降低，單一的生物處理早已不能滿足現(xiàn)今的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)代染整廢水中的有機(jī)物大多是難降解的高分子復(fù)雜有機(jī)物質(zhì)，B/C值一般僅有0..2左右REF_Ref9779\r\h[1]。因此常輔以相關(guān)可增加可生化性的處理單元（如臭氧預(yù)氧化、水解酸化等）進(jìn)行處理。常見的生物法可以劃分為厭氧生物處理與好氧生物處理。（1）厭氧生物處理是一個(gè)過程，在沒有分子氧的情況下，厭氧或半?yún)捬跷⑸镏饾u分解廢水中的有機(jī)物，最終產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是效率高、消耗低。對(duì)厭氧生物處理的基本過程的主流解釋是Bryant在1970年代提出的三步理論。這意味著復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)首先要經(jīng)過水解發(fā)酵步驟，在那里它們最初被水解為簡(jiǎn)單的溶解性有機(jī)物質(zhì)，如高級(jí)脂肪酸、酒精和醛類。然后是氫氣和乙酸的生產(chǎn)步驟，在這一步驟中，來自上一步驟的酸類醇類被氧化分解為乙酸和氫氣；最后是產(chǎn)甲烷步驟，在這一步驟中，來自第一和第二步驟的乙酸、氫氣和二氧化碳被產(chǎn)甲烷細(xì)菌利用，將其轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。好氧生物處理是指在氧化劑的作用下，通過活性污泥或處理系統(tǒng)的生物膜中的好氧微生物的新陳代謝來分解和氧化廢水中的有機(jī)物的過程。有機(jī)物被微生物代謝，一部分被分解為微生物生理活動(dòng)的能量，一部分被用來合成為微生物原生質(zhì)的一部分，即用于其自身的增殖和繁殖。好氧生物處理可分為兩大類：活性污泥法和生物膜法?；钚晕勰喾ㄊ钱?dāng)今廢水處理中最廣泛使用的方法之一。A/O工藝、SBR工藝、CASS工藝等最常用于染整廢水處理系統(tǒng)。它適用于每天處理量超過3000噸且水質(zhì)變化不大的廢水噴漆和整理項(xiàng)目。其基本原理是利用馴化和人工培養(yǎng)的微生物群落在人工加強(qiáng)的通氣條件下懸浮生長(zhǎng)，降解和去除污水中可生物降解的有機(jī)物，從而凈化水質(zhì)。生物膜法是一種利用生長(zhǎng)在某些固體表面的微生物來處理有機(jī)廢水的方法。由于新型填料（如軟填料、半軟填料）的發(fā)展，生物膜法在工程中的應(yīng)用越來越廣泛。接觸氧化法、生物過濾器、膜生物反應(yīng)器（MBR）等是處理涂裝廢水的常見生物膜類型。需要注意的是，生物膜技術(shù)不適合在環(huán)境較低的北方地區(qū)使用。接觸氧化法實(shí)質(zhì)上是一種介于活性污泥法和生物濾池之間的一種膜法工藝，是應(yīng)用最廣的生物膜工藝REF_Ref31818\r\h[3]。其最大的特點(diǎn)在于在池內(nèi)設(shè)置供微生物掛膜生長(zhǎng)的填料，并在池底部進(jìn)行曝氣充氧，以達(dá)到讓污水與填料上的生物膜充分接觸的目的。其最大的優(yōu)勢(shì)在于所采用的填料擁有很大的比表面積，能為微生物提供廣闊的生存空間，保證了池內(nèi)的微生物濃度，并且污泥產(chǎn)率較低，操作維護(hù)簡(jiǎn)便，氧利用率高，運(yùn)行能耗低。主要適用于規(guī)模較小的染整廢水處理，因?yàn)榻佑|氧化法的微生物固定于填料棲息生長(zhǎng)，擁有較好的穩(wěn)定性，足以應(yīng)對(duì)因?yàn)橐?guī)模較小而產(chǎn)生的大幅度廢水負(fù)荷變化。1.2物理法常見的物理法處理技術(shù)有活性炭吸附法、膜分離法。活性炭吸附是一種利用活性炭將廢水中的污染物（主要是水溶性染料）富集或濃縮在廢水表面的方法，活性炭因碳化和活化而形成非常大的空隙。它被廣泛用于化工和其他行業(yè)的精制和染色過程。近年來，由于其對(duì)合成染料的吸附能力，它還被用于處理油漆和涂飾行業(yè)的廢水。在使用活性炭吸附廢水之前，要對(duì)廢水進(jìn)行吸附試驗(yàn)，以確定使用何種活性炭?；钚蕴课接糜谟推岷途庸ば袠I(yè)的深層酸洗以及持久性有機(jī)化合物的吸附和去除。主要缺點(diǎn)是活性炭在吸附飽和后需要再生，而且再生難度大、成本高，適用于中小型油漆和涂飾廠的污水處理。除活性炭外，還可以使用其他吸附劑，如表2-1所示。表2-1常見吸附劑吸附劑類別吸附劑種類可再生活性炭、離子交換纖維、膨潤(rùn)土等天然礦物不可再生煤渣、粉煤灰、木屑、鐵屑等膜分離法是以選擇性透過膜為分離介質(zhì)，在多組分溶質(zhì)和溶劑中，通過外力推動(dòng)將相應(yīng)組分進(jìn)行分離/濃縮的技術(shù)。因?yàn)樵谌菊^程常添加如碳酸鈉、氯化鈉等無機(jī)鹽，傳統(tǒng)生物處理工藝一般無法對(duì)其進(jìn)行處理，若長(zhǎng)期將水回用至生產(chǎn)過程將會(huì)造成無機(jī)鹽的循環(huán)積累，進(jìn)而影響產(chǎn)品品質(zhì)并損害生化處理系統(tǒng)。因此膜分離技術(shù)作為一項(xiàng)有效的脫鹽技術(shù)，在染整廢水的深度處理中得到廣泛應(yīng)用。其主要缺點(diǎn)在于膜易受污染、使用運(yùn)行成本高昂，染整廢水中成分復(fù)雜，各種膠體懸浮物、微生物、有機(jī)質(zhì)均有可能引起膜污染，使得膜通量大大降低，出水水質(zhì)水量大打折扣，能耗水平大幅提升。因此在使用膜分離技術(shù)之前需要對(duì)來水進(jìn)行足夠的處理才可進(jìn)入膜處理系統(tǒng)。常見膜分離方法及其特點(diǎn)見表2-2。表2-2常見膜分離方法及其特點(diǎn)方法推動(dòng)力傳遞機(jī)理透過物截留物膜類型微濾壓力差篩分水、溶劑和溶解物懸浮顆粒、纖維多孔膜、非對(duì)稱膜超濾壓力差篩濾及表面作用水、鹽及低分子有機(jī)物膠體大分子、不溶有機(jī)物非對(duì)稱膜納濾壓力差離子大小或電荷水、溶劑溶質(zhì)復(fù)合膜反滲透壓力差溶劑的擴(kuò)散水、溶劑溶質(zhì)、鹽非對(duì)稱膜或復(fù)合膜1.3化學(xué)法常見的化學(xué)法包括化學(xué)混凝法、高級(jí)氧化法?；瘜W(xué)混凝法的目的是通過向廢水中添加化學(xué)品，破壞廢水中細(xì)小懸浮物和膠體顆粒的穩(wěn)定系統(tǒng)，使其通過分子間的相互作用凝聚成較大的顆粒，然后通過浮選或在空氣中沉淀而排出?；炷ǖ膬?yōu)點(diǎn)是處理成本低，操作簡(jiǎn)便，能有效減少懸浮物和油漆，并能去除有毒有害的有機(jī)物，目前已廣泛用于處理油漆和涂飾公司的廢水。然而，它的缺點(diǎn)是需要處理產(chǎn)生的泥渣，這增加了污泥的形成，以及它對(duì)水溶性染料的脫色能力有限REF_Ref11891\r\h[4]。它適用于疏水性類型的染料以及需要處理大量水染整公司。在凝結(jié)過程中，起到凝結(jié)和絮凝作用的物質(zhì)被稱為絮凝劑，其功能是破壞膠體的穩(wěn)定性，促進(jìn)膠體絮凝，其中無機(jī)混凝劑被稱為凝結(jié)劑，有機(jī)混凝劑被稱為絮凝劑。為了促進(jìn)廢水的凝結(jié)，需要使用稱為凝結(jié)劑的輔助物質(zhì)。最常用的混凝劑的性能如下表表2-3。表2-3常見混凝劑性能介紹名稱分子式制備性能硫酸鋁以鋁礬土和硫酸為原料，經(jīng)酸化、沉淀、中和、濃縮和結(jié)晶制備而成灰白色粉末或塊狀晶體，易溶于水，難溶于醇，水溶液呈酸性，pH=5.5~6.5堿式氯化鋁（PAC）以鹽酸、氫氧化鋁為原料，經(jīng)過合成過濾、濃縮、干燥制得固體產(chǎn)品純品為褐色透明液體，是高效水處理劑，pH=3.5~4.5，適用于各類廢水處理三氯化鐵可用鹽酸制備法，即利用鹽酸和鐵屑制備，再用氯氣氯化，也可用一步氯化法直接制備黑棕色固體，吸濕性強(qiáng)，易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚，稀釋時(shí)生成棕色氫氧化鐵沉淀聚丙烯酰胺（PAM）由單體丙烯水解圣城丙烯酰胺，再在引發(fā)劑作用下加溫聚合而成白色粉末或半透明顆粒，屬于非離子型的水溶性高分子聚合物，不溶于大多有機(jī)溶劑高級(jí)氧化法是針對(duì)染整廢水高色度問題的成熟治理方案REF_Ref32043\r\h[5]。可在段時(shí)間內(nèi)將難降解的有機(jī)物徹底降解無害化。高級(jí)氧化法在染整廢水處理中最常見的氧化劑包括臭氧氧化法、Fenton氧化法。臭氧作為一種強(qiáng)有力的氧化劑，主要用于氧化去除工業(yè)廢水中的酚類、氰化物、有機(jī)硫化物、不飽和脂肪族和芳香族化合物，并可用于水消毒過程。它對(duì)鐵和錳等金屬離子、可吸附的鹵代烴（AOX）和氣味有良好的去除率。盡管臭氧對(duì)去除油漆和涂飾廢物中的油漆非常有效，但它通常需要現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備，必要的臭氧發(fā)生器很昂貴，而且操作要求很嚴(yán)格。其次，臭氧消耗化學(xué)需氧量的能力有限，因?yàn)樗饕獙?fù)雜的有機(jī)化合物氧化成小分子，而化學(xué)需氧量的消耗取決于進(jìn)一步的生化處理步驟。它適用于對(duì)含有活性染料、直接染料、陽(yáng)離子染料等的廢水進(jìn)行著色和處理。它不適合用于疏水性染料殘留物的脫色，如還原、硫化和分散。Fenton氧化法主要是利用過氧化氫在二價(jià)鐵的催化下生成的具有極強(qiáng)氧化能力的羥基自由基，對(duì)廢水中難降解有機(jī)物進(jìn)行直接氧化，引發(fā)并傳播自由基鏈反應(yīng)，加快還原性物質(zhì)與有機(jī)物的氧化還原程度，對(duì)難降解的復(fù)雜有機(jī)物能迅速而有效的去除，轉(zhuǎn)化成無機(jī)態(tài)，尤其適合高濃度的難降解工業(yè)廢水的處理。但高級(jí)氧化技術(shù)高昂的藥劑費(fèi)用，大大增加運(yùn)行成本，限制了這方面技術(shù)在工程實(shí)踐上的應(yīng)用。1.4印染廢水處理方案選擇1.4.1預(yù)處理工藝的選擇為了防止泵和管道的堵塞，可以用格柵進(jìn)行攔截。在水質(zhì)出現(xiàn)較大波動(dòng)的情況下，可以使用控制池來平衡水質(zhì)和水量，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行?？刂瞥氐脑O(shè)計(jì)也應(yīng)配備一個(gè)混合裝置，以完全混合池中的污水，達(dá)到水質(zhì)和數(shù)量的平衡，降低目標(biāo)溫度，并確保水中的顆粒不容易沉淀到池底。因此，本設(shè)計(jì)使用格柵+調(diào)節(jié)池進(jìn)行預(yù)處理。混凝沉淀法能很好去除疏水材料中的色度和SS，可以去除部分有毒物質(zhì)，從而為后續(xù)的生化單元?jiǎng)?chuàng)造良好的條件。水解酸化可以將高分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為低分子物質(zhì)，將不可降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降解的有機(jī)物REF_Ref32105\r\h[6]。廢水經(jīng)過水解酸化處理后，化學(xué)需氧量和顏色都會(huì)減少，但生物化學(xué)需氧量仍會(huì)增加，導(dǎo)致污水的可生化性得到改善，也為生物反硝化系統(tǒng)提供了下游的氮源，改善了污泥特性。同時(shí)，水解過程中產(chǎn)生的酸度可以部分中和進(jìn)水的堿度。因此，本項(xiàng)目建議采用混凝沉淀+水解酸化的預(yù)處理工藝。1.4.2二級(jí)處理工藝的選擇經(jīng)過預(yù)處理后，印染廢水中各種污染物的數(shù)量在一定程度上減少，廢水的可生化性得到改善，降低了進(jìn)一步生物處理的能力。然而，廢水中的化學(xué)需氧量、生物化學(xué)需氧量、固體懸浮物濃度、色度等仍然與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值相差甚遠(yuǎn)。印染廢水主要采用好氧法處理。目前，常用的好氧處理工藝有活性污泥法、生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤法和塔式生物濾池等，具有去除效率高、停留時(shí)間短、去除效果好等優(yōu)點(diǎn)REF_Ref186\r\h[7]。然而，好氧處理雖然能顯著降解廢水中的BOD5和氨氮，但對(duì)CODCr、色度的去除率較低。許多過程之前往往是先進(jìn)行厭氧、缺氧工藝，以改善加壓和有色廢物的生化特性REF_Ref252\r\h[8]。根據(jù)廢水量和水質(zhì)特點(diǎn)，以及國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，處理印染行業(yè)的廢水通常采用三種主要工藝，即生物接觸氧化法、SBR法和膜生物反應(yīng)器MBR法。SBR工藝SBR技術(shù)稱為序批式活性污泥處理單元。它與傳統(tǒng)工藝的不同之處在于，該技術(shù)是連續(xù)的、間歇性的。它的連續(xù)運(yùn)行是由其核心反應(yīng)器，即曝氣池的運(yùn)行來保證的。曝氣池是一個(gè)由5個(gè)階段組成的系統(tǒng)。進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和備用。SBR工藝更加靈活，因?yàn)樗梢酝ㄟ^調(diào)整適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件，在有氧、缺氧和厭氧環(huán)境之間進(jìn)行切換，以實(shí)現(xiàn)不同的處理目標(biāo)。SBR工藝只需要一個(gè)反應(yīng)器，不需要二沉池，也沒有污泥回流系統(tǒng)。因此在基建投資上要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省30%以上，占地面積較小REF_Ref366\r\h[9]。目前，它更多地被用于市政污水、制革廠廢水、印染廢水和其他工業(yè)廢水。該工藝通常有下列優(yōu)點(diǎn)REF_Ref444\r\h[10]-REF_Ref471\r\h[11]:

（1）工藝流程簡(jiǎn)單,運(yùn)轉(zhuǎn)靈活,基建費(fèi)用低;

（2）處理效果良好,出水可靠;

（3）較好的除磷脫氮效果;

（4）污泥沉降性能良好；對(duì)水質(zhì)水量比變化的適應(yīng)性強(qiáng)。該工藝還有一些局限性：（1）反應(yīng)器容積利用率低。（2）水頭損失大（3）不連續(xù)的出水,要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大,有足夠的接受能力。（4）峰值需氧量高。（5）設(shè)備利用率低。2、生物接觸氧化法生物接觸氧化是好氧微生物在氧氣存在下高速降解廢水中有機(jī)物的過程，具有活性污泥法和生物膜法的特點(diǎn)REF_Ref533\r\h[12]。填料放置在水箱中的一定高度，空氣分配系統(tǒng)放置在底部，使污水淹沒在整個(gè)填料中，并高度富含氧氣，同時(shí)在污水中以一定的流速，與水相和氣相充分接觸，使微生物吸附并降解水箱中的部分有機(jī)物，在置換下迅速清除填料中的老化生物膜。老化的生物膜在剪切力作用下迅速?gòu)陌b材料中去除，水進(jìn)入二級(jí)沉淀池，在那里進(jìn)行污泥和水的分離，從而凈化出水REF_Ref572\r\h[13]。生物接觸氧化池通常設(shè)計(jì)成長(zhǎng)方形，通過水池、填料、進(jìn)水系統(tǒng)和空氣分配系統(tǒng)等，通常在水池底部裝上曝氣系統(tǒng)，以覆蓋整個(gè)水池的曝氣進(jìn)行均勻布?xì)?。填充材料的使用和安裝也取決于一些條件，所使用的填充材料一般分為三種類型：軟性、硬性及彈性REF_Ref611\r\h[14]。每種類型的填充物應(yīng)分幾層安裝。通過對(duì)上述三種填充材料的比較，并考慮到項(xiàng)目的實(shí)際情況，選擇了一種立體彈性填料作為該池體的掛膜材料。生物接觸氧化法被廣泛用于處理城市垃圾、印染廢水、石油化工廢水和其他污水，并得到了發(fā)展。該工藝通常有下列優(yōu)點(diǎn)REF_Ref725\r\h[15]-REF_Ref751\r\h[16]:（1）生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷;（2）生物接觸氧化法不需要污泥回流，也就不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便;

（3）生物接觸氧化池對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力;（4）生物接觸氧化池有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí)，其f/m保持在較低水平，污泥產(chǎn)量較低。但是因?yàn)檠b載填料，生物接觸氧化池制作成本較高，一般適用于中小型廢水處理站。

3、MBR膜生物反應(yīng)器

MBR技術(shù)是一種結(jié)合了膜分離和生物反應(yīng)器的新型污水處理工藝。它實(shí)現(xiàn)了HRT和SRT的分離，這反過來又增加了反應(yīng)器中活性污泥的濃度，從而改善了廢水中有機(jī)物的降解。在結(jié)構(gòu)上，該工藝包括一個(gè)生物處理系統(tǒng)，分為缺氧和好氧階段，以及一個(gè)膜處理系統(tǒng)。該工藝使用膜組件來分離固體和液體，具有良好的分離效率，在廢水回用方面有重要的應(yīng)用。首先，在缺氧和好氧池中，有機(jī)物.氮被轉(zhuǎn)化為銨氮，通過硝化作用和反硝化作用轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，從而降低氨氮含量。生化污水被加壓，然后用一個(gè)孔徑非常小的膜過濾，以去除生物處理過程中沒有沉淀的懸浮物和沉積物，從而確保污水符合排放標(biāo)準(zhǔn)。然而，如果進(jìn)水質(zhì)量差，膜有可能被污染或堵塞，膜的成本很高，而且操作條件很困難REF_Ref856\r\h[17]。

該工藝通常有下列優(yōu)點(diǎn)REF_Ref885\r\h[18]:膜組件與生物反應(yīng)器之間的相互影響小;

（2）單位面積膜的水通量大;（3）運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作管理容易;（4）易于膜的清冼、更換和增設(shè)。該工藝還存在一些缺點(diǎn)：為減少污染物在膜表面的沉積，需要較高的膜面流速，因而配置的循環(huán)泵需要較高的流量，單位產(chǎn)水能耗很高，一般為6-8Kw·h/m3。循環(huán)泵內(nèi)的高剪切力會(huì)引起生物絮體的破壞，導(dǎo)致生物活性的降低。綜上所述，由于SBR工藝往往會(huì)使污泥