某毛紡織公司所排廢水主要為染毛、染尼、洗尼廢水,其中染毛、染尼廢水污染負荷較重,主要是因各種染料和染化助劑殘留造成的污染。廢水每日兩班排放。生產過程中每天約產生120耐污染較重的廢水,其中染毛工序每天約排放50廳,染尼工序約40廳,洗尼工序約20擴,還有20廳左右的冷卻水、地面沖洗水等。經綜合考慮,處理工程按150m3/d廢水量進行設計,以確保其適用性。根據廢水水質與排放情況,確定預處理采用混凝沉淀,主體工藝采用CAST工藝處理廢水,取得了良好的處理效果。
1 廢水來源
廢水主要由染毛、染尼、洗尼三部分組成,各部分進水水質見表1。
2 工藝流程
廢水處理工藝流程圖:
工藝說明:
1)預處理階段采用混凝沉淀法
因原水SS含量較高,色度較高,為確保后續單元處理效果,采用混凝沉淀法在廢水中加人PAC,PA M藥劑,經高效絮凝器充分混和反應,然后進人沉淀池進行泥水分離,在此去除大部分的SS、色度及部分COD,BOD。
2)生化階段采用CAST工藝
CAST反應器全稱為循環式活性污泥法,是SBR工藝的一種變型,較多的應用于污水處理廠的間歇運行。作為SBR工藝的變型工藝,既保留了SBR工藝的特點,如間歇操作、完全靜止沉淀等,又有自身的特征,如設置選擇池,實現同時硝化、反硝化等,與傳統的活性污泥法和生物接觸氧化法相比,CAST有以下特點:
(1)CAST工藝是以曝氣一非曝氣方式運行的開放式間歇活性污泥法工藝,在一個反應器內完成有機物的生物降解和泥水分離。整個系統以推流式運行,而整個反應區則以完全混合的方式實現同步硝化、反硝化功能,因而具有較強的脫氮除磷功能。
(2)和IC EAS一樣,CAST工藝設置生物選擇區并增加了兼氧區,最大區別是增加了污泥回流措施,保證了活性污泥不斷地在選擇區內經歷一個高負荷階段,從而有利于系統中絮凝細菌的生長,并可以提高污泥活性,使其快速地去除水中溶解性易降解有機基質,同時可以有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖,克服污泥膨脹。
(3)和經典SBR不同的是,CAST工藝在進水階段,不設單純的充水過程或缺氧進水混和過程,而是在進水階段即開始曝氣,而且兩個反應池并列運行的形式可以使沉淀階段不進水,保證了污水沉降時沒有水力干擾,保證了系統的良好泥水分離效果。
(4)合理利用主反應區的閑置期,進行污泥自身的硝化,實現污泥減量化處理。
(5)相比于連續式生物處理系統,CAST工藝池容利用率低,相關配套設施及控制系統較為復雜,設備造價相對較高。但CAST工藝建設費用低,流程簡潔,管理方便,簡單可行。
3 主要構筑物及設備
1)主要構筑物
(1 )調節池。由于工廠所排幾個工段的廢水間歇排放且水質變化較大,須設置調節池來調節水量、均衡水質及儲存水量,以滿足后續CAST反應器的處理水量與進水頻率的要求。為提高廢水的混和強度,在池內設置導流墻。調節池有效容積為80廳。
(2) 絮凝沉淀池。絮凝沉淀池是進行泥水分離、降低污染物的主要單元。由于絮凝體沉降性能較好,選用平流式沉淀池,采用吸泥機定期排泥。HRT=1.3h,有效容積為53m3。
(3) CAST反應池。該CAST工藝是在兩個平行運行的池子中完成生物降解和泥水分離過程。CAST反應池由生物選擇區和主曝氣區組成,在這一系統中,活性污泥法按照曝氣一非曝氣階段不斷重復進行。在運行時位于主反應區前端的生物選擇區保持缺氧環境,在此處絮凝沉淀池出水與主反應區回流來的污泥充分混和,完成一系列生化反應。在曝氣階段主要完成生物降解過程;在非曝氣階段,主要完成泥水分離過程。完成泥水分離后,利用撇水器排出每一操作周期中的處理出水。根據活性污泥實際增殖情況,在每一處理周期的最后階段,自動排出剩余污泥。
由于CAST反應器不設第二沉池,因此選擇區污泥來自于主反應區混合液污泥回流,回流比取20%。
生物選擇區的HRT=0.63h,有效容積為45.5時。主反應區共設兩池并聯,容積負荷取0.2 kgBOD/(m3•d),總有效容積為90m3。
(4)砂濾池。設砂濾池對CAST反應池出水進行深度處理,通過濾料顆粒對懸浮物的攔截作用,進一步去除廢水中的懸浮物和有機物,確保出水能達標排放。
選用普通快濾池,設計濾池過濾速度10m /h,反沖洗強度15L/ (s.m2),反沖洗時濾料膨脹率采用1.50go,反沖洗水使用處理系統出水。
(5)清水池。有效容積為12m3,用于儲存系統的出水,以備砂濾池反沖洗時使用。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
2)主要設備
所用主要設備見表2。
4 處理效果分析
投入運行后,某縣環境保護監測站對該廠水樣連續三天進行了取樣監測,監測結果(平均值)見表3。
可以看出,出水已經達到《紡織染整工業水污染排放標準》I級排放標準。同時CAST工藝產生污泥量較少,污泥性質穩定,具有良好的沉降、絮凝脫水性能,調試至今未發生污泥膨脹現象,出水水質穩定。
CAST工藝流程簡單,管理方便,同時由于靜止沉淀,出水水質好,處理成本相對較低。CAST工藝處理毛紡織印染廢水具有技術可靠、操作簡單、便于管理等優點。