靛蓝染纱废水的处理
1 设计参数
处理站的设计能力为15m3/h。设计水质及排放要求见表1。
表1 设计水质及排放要求
2 处理原理
2.1 中和沉淀染料
靛蓝染纱使用单一染料,利于利用。靛蓝染料细菌降解速率很慢,不宜直接采用生物处理,须在进入生化塔前将其大部分除去。故将废水中和到pH6~7,利用染料在中性或酸性条件下难溶的特点,使染料自行析出,再用离心过滤或沉淀的方法,将大部分染料除去并利用,大大降低了后续生化处理负荷。
2.2 催化氧化(曝气)除低价硫
在中性或弱酸性条件下,加入少量催化剂(CoCl2),曝气,S2-迅速被氧化生成SO42-。采用加入0.2mg/L CoCl2,曝气3h,废水中S2-可降至3mg/L以下,剩余S2-由后续生化处理进一步处理可至达标。
2.3 二段生物接触氧化
曝气除S2-的废水,进入两段生物接触氧化处理,并采用人工选育的高效优势混合菌群挂膜。第一段选用煤渣(粒度50~100mm)作填料,煤渣表面粗糙,具有很多大小不等的孔洞,表面积大,吸附能力较强,易挂膜,且充氧能力强,氧利用率高,微生物活性强,污泥量少。第二段以焦炭和活性炭为填料,氧化塔内放二层焦炭(粒度30~40mm)、一层粒状活性炭,由于其吸附作用更强,单位体积填料表面生物量更多,使较难降解的有机物进一步分解完全。
接触氧化水力停留时间3h,气水比12~15:1,pH=6~7,处理后CODcr<100mg/L,BOD5<30mg/L,S2-<lmg/L,色度<20倍。
3 处理工艺
工艺流程示意见图1。
浆染车间排出的废水经明沟分两路送至处理站,不含染料的废水直接进入调节池,其他的进入集水池。通过耐酸提升至中和池,加盐酸为泵前投加方式,保持pH值在6~7的范围。
经中和的废水重力流入曝气池除S2-。空气通过管路及多孔管分别送至集水池、中和池(予曝气并起搅动作用)、曝气池,相邻气管的孔眼交叉且斜45°朝下,避免布气不均匀和孔眼堵塞。除S2-后的废水经耐酸加压送至房,通过微滤机将靛蓝染料分离。微滤机采用PE管式,分离后的废水进入调节池。
经过滤的废水及浆漂废水进入调节池,再次经多孔管预曝气后提升至生物接触氧化池。生物接触氧化池由四段组成:一氧化池、一、二氧化池、二。废水经三角堰均匀布水自下而上:一氧化经过3层(每层1m)煤渣填料(粒度50~100mm),下部采用SB-600曝气器(4只)充分曝气。一经过一层约0.6m厚的砾石与砂接触层,反粒度排列(砾石粒径50~20mm,砂粒径3~4mm),下布多孔气管,接触层中布多孔水管反冲洗用。二氧化池的填料为焦炭(粒度30~80mm),3层,每层0.9m ;二沉淀池布置同一沉淀池。生物接触氧化池进出水水头差1.20m,反冲洗水回流至调节池,池底部设排污阀。
为使维修或运行不正常时不影响生产,特设事故污水储池,体积600m3,可供3~4d生产污水储放,待后可慢慢抽回处理(备污水污泥泵1台);另设靛蓝回收渣池,容积25m3;污泥收集池,容积35m3,并配活动立式泥浆泵2台(一用一备)。
4 处理结果
生产性试运行半年多,出水水质监测每月平均结果数据见表2。
运行结果表明,出水符合排放水质。
表2 每月试验平均结果
5 主要经济指标
该工程日处理360m3废水,占地面积约500m2,总投资58万元。运行费用分析:
①折旧费:折旧期限按15a考虑,则每立方米废水折旧费为0.30元;
②人工费:共4人,平均每人每月按800元计,则每立方米废水人工费为0.30元;
③电费:每小时耗电约24kWh,按0.80元kWh计,每立方米废水电费为1.20元。
④药剂费:酸及钴盐合计每立方米废水花费约为1.50元;
⑤靛蓝回收:每立方米回收约20g靛蓝,按每吨靛蓝8万元计,每立方米废水回收成本为1.60元。
⑥总运行费用每立方米废水处理需1.70元。
6 结语
靛蓝染纱:染料回收-氧化除硫-生物处理有机物,该工艺具有投资省、运行费用低、管理方便、占地面积小、处理效率高、出水水质好的特点,具有较好的应用价值。
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