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混凝沉淀CASS砂濾漂染廢水的工藝處理論文
【摘要】漂染廢水具有有機物含量高、色度較大的特點。采用混凝沉淀／CAss／砂濾工藝處理漂染廢水，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、效率高、成本低。工程運行結(jié)果表明，處理后出水水質(zhì)優(yōu)于《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287-1992)一級標(biāo)準(zhǔn)，85％的處理出水可回用于生產(chǎn)中的漂洗工序。
【關(guān)鍵詞】漂染廢水；混凝沉淀；循環(huán)活性污泥法；砂濾；回用
隨著改革的不斷發(fā)展，廣東省佛山市城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，工業(yè)及生活污水產(chǎn)生隨之加大，尤其是漂染行業(yè)廢水是一大污染源，對佛山市的河涌的污染極為嚴(yán)重，造成河涌發(fā)黑發(fā)臭，影響附近的居民生活，另一方面居民生活質(zhì)量的提高，對生活環(huán)境質(zhì)量要求也提高，因此污水整治刻不容緩，漂染廢水具有有機物含量高、色度較大的特點。漂染廠家采用混凝沉淀／CAss／砂濾工藝處理漂染廢水，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、效率高、成本低。工程運行結(jié)果表明，處理后出水水質(zhì)優(yōu)于《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287-1992)一級標(biāo)準(zhǔn)，85％的處理出水可回用于生產(chǎn)中的漂洗工序。
1． 工藝流程1.1工藝流程的設(shè)計。
漂染廢水成分復(fù)雜，含有大量殘余的染料和助劑，有機物含量高，水量波動較大。為保證回用水水質(zhì)穩(wěn)定，采用先物化處理后生化處理的工藝設(shè)計。從投資、占地及運行費用等方面考慮，選用CASS工藝進(jìn)行生化處理。設(shè)計選用CASS工藝的主要原因是：建設(shè)費用低，省去了二次沉淀池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費用可節(jié)省20%一30%；工藝流程簡單，運轉(zhuǎn)費用低，由于曝氣是周期性的，池內(nèi)溶解氧是變化的，沉淀和排水階段溶解氧降低，重新開始曝氣時氧濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效果顯著;對有機物的去除率高，出水水質(zhì)好;管理簡單，運行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹；污泥產(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)定。CASS工藝的最大特點是在SBR池內(nèi)增加了一個生物選擇器，實現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水、間歇排水。設(shè)置生物選擇器的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性細(xì)菌。生物選擇器的工藝過程遵循活性污泥的基質(zhì)積累一再生理論，使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個高負(fù)荷的吸附過程(基質(zhì)的累積)，隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負(fù)荷的基質(zhì)降解階段，從而完成整個基質(zhì)降解的全過程和污泥再生。具體廢水處理工藝流程如圖1所示。 由于水質(zhì)和水量都有較大的波動，因此在混凝沉淀池前設(shè)置調(diào)節(jié)池以均勻水質(zhì)、水量。廢水在混凝沉淀池加藥混凝沉淀后上清液進(jìn)人CASS池進(jìn)行生化處理。CASS池出水再經(jīng)澄清池、砂濾池處理后回用。混凝沉淀池、澄清池的化學(xué)污泥及CASS池的剩余活性污泥進(jìn)入污泥濃縮池，濃縮后污泥用帶式壓濾機脫水，干污泥外運。壓濾機的壓濾水、沖洗水回污泥濃縮池，濃縮池上清液、砂濾池反沖洗水回調(diào)節(jié)池進(jìn)一步處理。
2． 主要構(gòu)筑物和設(shè)備
2.1調(diào)節(jié)池。為了適應(yīng)漂染廢水水質(zhì)、水量的變化，保證生化處理設(shè)施的正常運行，設(shè)置了調(diào)節(jié)池，其水力停留時間為5h，尺寸為25.0m×15.0m×4.0m。為了防止調(diào)節(jié)池內(nèi)沉淀物積累及因缺氧產(chǎn)生異味，配1臺風(fēng)機進(jìn)行曝氣。
2.2混凝沉淀池。由于原水的色度及懸浮物變化較大，含量較高，為減輕后續(xù)生化處理的負(fù)荷，先進(jìn)行投藥混凝沉淀，混凝劑為聚合氯化鋁(PAC)�；炷恋沓�2座，每座容積為750耐，配套加藥裝置2套，進(jìn)水泵2臺，Q=190m3/h。設(shè)計采用懸浮澄清池，使攪拌、絮凝和沉淀在一個池中進(jìn)行。該澄清池能將已生成的絮體回流，可減少混凝劑的投量，縮短形成絮體的時間。
2.3CASS池。CASS池是處理系統(tǒng)的核心構(gòu)筑物，分為2座，每座有效容積為1257m3，尺寸為25.4m×9.0m×5.5m，每池分為3部分：生物選擇區(qū)，占反應(yīng)器容積的5%；預(yù)反應(yīng)區(qū)，占反應(yīng)器容積的10%；主反應(yīng)區(qū)，占反應(yīng)器容積的85%，CASS池運行周期為6h，曝氣3.5h、沉淀1.5h、排水1h。排水采用自動灌水器，每個CASS池配套1臺洋水器，排水量為800m3/h。采用曝氣鼓風(fēng)機，微孔曝氣器共850個(效率為20%)。CASS池獨特的運行方式通過可編程控制器控制，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)變化時可適當(dāng)調(diào)整運行程序，從而在滿足回用標(biāo)準(zhǔn)的前提下降低能耗。
2.4集水池1。LASS池出水進(jìn)入集水池1，容積為900m3，水力停留時間為2.5h。
2.5澄清池。澄清池2座，每座容積為750m3，進(jìn)水采用清水泵，配套加藥裝置2套，選用高分子混凝劑PAM以提高固液分離效果。
2.6砂濾池。砂濾池1座，對出水進(jìn)行深度處理后回用。砂濾池尺寸為8.5m×4.1m×4.8m，采用雙層濾料，上層為無煙煤，厚度為300mm，下層為石英砂，厚度為400mm，濾速為10m/h，平均沖洗強度為15I/（8·m2）m，沖洗歷時5min。
2.7集水池2。儲存出水以備回用，有效容積為800m3。
2.8污泥處理。污泥進(jìn)人污泥濃縮池，濃縮后泵人帶式壓濾機進(jìn)行脫水干化。壓濾水、沖洗水回污泥濃縮池，濃縮池上清液、砂濾池反沖洗水回調(diào)節(jié)池，干泥外運處置。
3．運行效果分析各處理單元的運行效果。
4． 經(jīng)濟(jì)效益分析
(1)土建設(shè)施的改造和新建投資約為140萬元，設(shè)備材料、安裝調(diào)試及其他投資為150萬元，總投資約為290萬元。(2)運行成本主要包括藥劑費、電費及人工費:藥劑費主要是絮凝劑，費用為0.05元/m3；耗電量為1797（KW·h）/d，電價為0.78元/（KW·h），電費為0.28元/m3；人工費為0.021元/m3。計算可得廢水處理成本為0.30元/m3。(3)工藝改進(jìn)后85%的處理出水可以回用于漂洗工序，處理成本與自來水價格(2.20元/m3)相比較低，每年約回收經(jīng)濟(jì)效益：（2.20-0.30）×6000×300×85%=290.7萬元。
5． 結(jié)語
漂染廢水具有有機物含量高、色度較大的特點，因此在生化處理工藝前采用混凝沉淀處理，既可減輕生化處理的負(fù)荷，色度也大大降低。主體設(shè)計采用CASS工藝，具有處理效率高、投資成本低等特點。實際運行結(jié)果表明，采用混凝沉淀/CASS/砂濾工藝處理漂染廢水效果良好，對COD、BOD5的去除率分別為94%和93.5%，處理出水能夠滿足回用要求。工程運行1年多來，處理效果穩(wěn)定，出水部分回用為企業(yè)節(jié)約了成本，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
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