酸析预处理-水解酸化-生物接触氧化处理碱减量废水

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【摘 要】印染行业排放中排放的碱减量废水特点是水量少、有机污染物浓度高、碱性强、处理难度大，针对该废水，采用酸析预处理－水解酸化－生物接触氧化法相结合的处理工艺，运行表明经酸析预处理的碱减量废水与印染废水混合进行水解酸化、好氧处理，废水中的特征污染物对苯二甲酸TA对生化处理无不利影响。当进水CODCr：900～1200mg/l、BOD5：250～300，处理系统的CODCr、BOD5的去除率分别超过60%、80%，最终出水水质均能达标排放。

【关键词】碱减量废水；酸析；对苯二甲酸；水解酸化；生物接触氧化

1 前言

目前，随着印染行业碱减量生产工艺的大量使用，排放的印染废水浓度增大，处理困难。碱减量工艺的主要作用是用来改善涤纶织物性能，将织物用烧碱溶液进行处理，按减量率使织物表面的高聚物水解，减量后的涤纶具有丝绸般的柔顺感，水解产物主要是对苯二甲酸(Terephthalic Acid，简称TA)和乙二醇(Ethylene Glycol，简称EC)，对苯二甲酸又与废水中的NaOH发生反应生成对苯二甲酸钠(DT)，溶解在废水中，这种废水就是俗称的碱减量废水。

碱减量废水的水量仅占印染废水总水量的5％～10％，但CODCr占印染废水的50％以上，与其它印染废水直接混合，会导致废水污染严重，处理难度加大。

2 碱减量废水预处理工艺比较

碱减量废水的预处理方法主要有酸析法和絮凝法。

絮凝法常用的絮凝剂有PCM、FeCl3等。采用复合无机盐PCM处理碱减量废水，当pH＝11～12，投药量为1000mg/l时，COD去除率可达75％以上[1]。

酸析法用酸量大，COD去除率60％以上，处理成本高，但酸析可以高效地回收TA，TA具有很好的市场价值。将回收的TA进行出售，可降低废水预处理成本，酸析法处理碱减量废水在印染厂已得到逐步推广应用。

南通帝人有限公司是南通开发区一家大型日资纺织印染企业，生产过程中排放的碱减量废水，采用酸析法进行预处理。

3 废水处理工艺说明及流程

3.1 碱减量废水预处理

车间排放的碱减量废水进入碱减量废水调节池，然后用提升泵提升到酸析罐，加酸泵向罐内加酸，采用压缩空气搅拌，一般将废水的pH值调节到6左右，经过充分反应后的废水打入板框压滤机进行压滤，滤出液进入其它染色废水调节池，一起进行后续物化、生化处理。

整个酸析反应的控制装置采用PLC及HMI中文图形显示器智能控制，进、出水泵根据水位传感器的水位设置及废水的pH值控制启停，废水pH值根据设置的pH范围来控制电动阀的加酸量，由于废水的温度有时高达70℃，pH控制仪采用耐高温，具有温度补偿的进口设备。

在特殊情况下，整个装置也可以手动启停。

3.2 混合废水处理

通过提升泵将混合废水提升到絮凝反应池，废水与投加的PAC、PAM进行反应，废水中产生大量的絮凝体，然后进入初次沉淀池进行分离，能有效去除废水的COD和降低色度。

初次沉淀池的出水进入水解酸化池，在厌氧菌和兼性菌的作用下，废水中的复杂有机物发生水解，然后进入好氧接触氧化池，池中的好氧菌与废水充分接触反应，有机污染物大部分得到彻底分解。

经好氧生物处理后的废水，经过沉淀池的沉淀处理，澄清液排入开发区污水管网。

4 处理效果分析

碱减量废水的有机浓度高(CODCr通常大于10000mg/l)、碱性大(pH大于12)；其产生的CODCr80%来自涤纶水解产物对苯二甲酸TA，可生化性差，难以直接生化和物化处理。将碱减量废水进行预处理，去除大部分的CODCr后，再和其它印染废水混合，这样就能大幅度降低废水的有机物浓度。

通过上表中的分析数据可以发现，酸析预处理可以将碱减量废水中的CODCr去除率达到65%左右，大大降低了废水的CODCr，与染色废水混合后，进入后续的物化、生化处理，生化处理采用水解酸化和生物接触氧化组合工艺，通过利用有机物厌氧分解过程中的水解、发酵阶段的特点，将某些大分子的难降解有机物转化为易微生物降解的小分子有机物，从而改善废水的可生化性，为后续好氧处理创造有利条件。在好氧池中，发生变化的有机物大部分被彻底分解[2]。

在调试运行过程中，由于混合废水中缺少微生物所必需的营养成分，因此按比例投加一定的N、P元素，同时将厂区内生活污水引入混合废水调节池，尽量满足生物代谢的需要。

调试后期，取填料上的生物膜，用显微镜观察微生物的生长情况，发现生物膜上的原生、后生动物数量多、种类全，尤其是后生动物个体肥大、活动能力强。

二沉池的污泥大部分回流至水解酸化池进行自身消化，整个系统几乎无剩余污泥。

5 结论

(1) 碱减量废水若不作预处理，直接混入其它染色废水，CODCr贡献值很大，会导致整个印染废水处理难度加大。

(2) 经预处理的碱减量废水与其它染色废水混合后，对生化处理工段无明显不利的影响。

(3) 水解酸化使废水中大分子和难降解的有机物被断链分解为小分子有机酸，从而破坏染料分子的发色基团，降低色度，较大程度地改善了废水的可生化性，为后续的好氧生物处理创造了良好的条件。

(4) 经过预处理的碱减量废水与其它染色废水混合后进行处理，其中的对苯二甲酸是可以被生物降解的。

(5) 水解酸化和生物接触氧化组合工艺处理印染废水，处理效果稳定、运行费用低、操作简单。

参考文献

[1]石宝龙,李海英,柳容展.PCM对涤纶碱减量废水预处理的研究.青岛大学学报,1997,12(3):10-13

[2]陈英文,宋天顺,沈树宝.混凝-厌氧水解-好氧组合工艺处理印染废水的研究.工业水处理,2005,25(5):22-24

[3]郭茂新,周慧华.碱减量废水处理技术试验研究.工业用水与废水,2000,31(2):23-25.