物化+三级生化法处理浆染厂废水
1 废水水质水量及排放标准
1.1 废水水量
设计废水水量：800m3/d。
1.2 废水水质
根据现场多次取样监测结果废水水质见表1。
表1 生产废水进水水质| 项目 | ρ(BOD5)/(mg·L-1) | ρ(CODcr)/(mg·L-1) | ρ(SS)/(mg·L-1) | 色度/倍 |
| 废水水质 | 800 | 3500 | 500 | 12000 |
1.3 废水排放标准
废水处理后要求达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)和广东省《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)中一级排放标准，具体指标见表2。
表2 废水排放标准
| 项目 | ρ(BOD5)/(mg·L-1) | ρ(CODcr)/(mg·L-1) | ρ(SS)/(mg·L-1) | 色度/倍 |
| 排放标准 | ≤20 | ≤100 | ≤60 | ≤50 |
2 废水处理工艺流程及主要设计参数
2.1 废水处理工艺流程
废水处理工艺流程见图1。
2.2 工艺特点
该浆染厂生产废水处理工程由预处理系统、物化处理系统、厌氧处理系统和好氧处理系统组成。工艺特点为：
①预处理系统包括格栅井和调节池，以去除大块漂浮物，均化水质水量。调节池内设有预曝气的管道系统，利用鼓风机通入压缩空气，将污水充分混合，并使废水中的可溶性染料重新被氧化为不溶性物质，保证后续处理系统连续正常运转。
②物化处理系统采用化学混凝沉淀法。先调节废水pH值，然后加入混凝剂，去除废水中悬浮物和胶体物质，脱除大部分色度，并可改善水质，有利于后续处理。
③厌氧生化处理系统只发生水解和酸化作用。污水在兼性微生物的作用下进行水解酸化，使复杂且难降解的大分子有机物分解成易降解的小分子有机物，悬浮和胶体状的有机物降解成可溶性物质，使废水中溶解性有机物和可生物降解有机物所占比例显著增加，改善废水的可生化性，为后续好氧生化处理创造条件。水解酸化池中安装潜水搅拌机进行搅拌，以增强废水与污泥之间的接触，避免产生分层，提高处理效率。
④好氧生化处理系统采用二级好氧法。第一级采用活性污泥曝气池，中沉池为竖流式沉淀池，中沉池中污泥回流至水解酸化池;第二级采用生物接触氧化池，二沉池采用竖流式沉淀池。这样能相对培养出不同的属性菌种，有利于提高处理效率，和不分段曝气池比较能缩短曝气时间和节省曝气量。而且第二级采用接触氧化法，可提高处理效率，减少占地、节省能耗。
⑤二沉池后设快滤池，主要用于去除二沉池出水中的悬浮物(主要为脱落的生物菌膜)。现在二沉池出水各项指标均已达标，故通常无需经快滤池便可直接排放。
2.3 主要工艺设计参数
①调节池。有效容积为200m3，停留时间为6h，设预曝气系统。
②混凝反应池。有效容积为8m3，反应时间为15min。
③混凝沉淀池。为斜管沉淀池，表面负荷为1.5m3/(m2·h)，有效停留时间为1h。
④水解酸化池。有效容积为400m3，水力停留时间为12h。在池中安装潜水搅拌机使泥水充分混合。
⑤活性污泥曝气池。有效容积为400m3，污泥负荷为NS=0.68kg[CODcr]/(kg[MLVSS]·d)，污泥沉降比为30%～50%。
⑥中沉池。为竖流式沉淀池，表面负荷为2.2m3/(m2·h)，有效停留时间为1.25h，污泥回流比为100%。
⑦接触氧化池。有效容积为160m3，填料负荷为1.2kg[CODcr]/(m3·d)。采用推流式鼓风曝气系统。
⑧二沉池。采用竖流式沉淀池，表面负荷为1.1m3/(m2·h)，停留时间为2.5h。
⑨砂滤池。滤层高为1.0m，滤速为6m/h。
3 工程调试运行及处理效果
该工程于2001年9月动工，2002年初建成，2002年1月开始设备调试以及菌种的培养和驯化。先进行混凝反应沉淀池加药试验，经过几种药剂的试验比较，最后确定了2种经济有效的药剂及投加量为：混凝剂选用硫酸亚铁，投加量为150mg/L;絮凝剂选用聚丙烯酰胺，投加量为5mg/L。随后进行菌种的培养和驯化，为缩短培菌时间，尽快使废水处理站投人正常运行，采用边培养边驯化的方法。在活性污泥的培养过程中，不断加入经混凝处理后的车间废水，并在好氧池内投加同类厂家的活性污泥及定量的面粉、尿素、磷酸三钠等营养物。同时调整pH值及溶解氧。先闷曝一段时间，使池内活性污泥逐渐增加，然后逐渐加大进水量，直到满足设计水量。经过2个月的培养和驯化，活性污泥池内污泥的质量浓度达到3.0kg/m3左右。从显微镜观察，生物生长稳定。
经过1个多月的稳定运行，工程于2002年4月通过环保验收，监测结果见表3。整套设施自运行以来一直处于高效稳定的状态。
表3 工程运行监测结果
| 项目 | ρ(CODcr)/(mg·L-1) | ρ(BOD5)/(mg·L-1) | ρ(SS)/(mg·L-1) | 硫化物/(mg·L-1) | 色度/倍 |
| 进水 | 3500 | 800 | 500 | 120 | 12000 |
| 出水 | 50.6 | 12.3 | 55.0 | 0.41 | 40 |
4 运行费用分析
该工程总投资为180万元，废水处理工程满负荷状态下的处理成本见表4。
表4 废水外理成本| 项目 | 单价 | 费用/(万元·a-1)（300d计） |
| 人工费（6人）/(元·a-1·人) | 9000 | 5.4 |
| 电费/(元·d-1) | 568 | 17.04 |
| 药剂费/(元·d-1) | 859 | 25.77 |
| 折旧费（5％） | 90 | |
| 总计 | 57.21 |
该废水处理工程年运行费用为57.21万元，单位处理成本2.38元/m3，单位直接处理成本(不含折旧费用)为1.98元/m3。
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