印染废水HA-MBR-臭氧处理工艺

印染废水印染废水HA-MBR-臭氧处理工艺臭氧处理工艺印染行业是我国国民经济的重要支柱性产业之一，同时也是废水产生量和排放量较大的行业，目前印染废水排放总量约为1.20×109mm3/a，居我国各工业部门废水排放总量的第3位。“印染行业十二五发展规划”指出，到2015年末，单位工业增加值废水排放量应比2010年降低30％，主要污染物排放量应比2010年下降10％。印染废水在工业废水治理中的重要性日益突出。对印染废水的处理一直是业界内的难题之一，主要体现在2方面：可生化性差，色度高。可生化性差主要是因为印染行业所采用的染料多为偶氮类化合物〔1,2,3〕，其对紫外线或生物降解作用抵抗力较强；其次，印染废水色度普遍较高，而普通的生物处理工艺难以有效去除色度〔4〕。1项目概况佛山市某印染企业位于佛山市三水区，公司占地面积为60000m2，其中建筑面积为20000m2，投资总额为10000万元。厂区分为2期工程建设，目前已建成一期工程，设计年生产能力为2.4×107m。主要废水产生环节为退煮漂、丝光、水洗等。2011年全厂日产生印染废水约2000t。该厂产生的印染废水水质如表1所示。由表1可以看出，废水BOD/COD＜0.3，说明该厂印染废水可生化性较差，仅靠传统的好氧生物处理工艺难以达到处理要求。2011年该企业投资1800万元建设污水处理厂1座，该污水厂采用水解酸化（hydrolysisacidification，HA）-膜生物反应器（mem?鄄branebioreactor，MBR）-臭氧氧化的处理工艺。其中，水解酸化池分2格，每格尺寸为25m×20m×4m，有效容积为1800m3，平均HRT为21.5h；一期工程MBR池分为8格，每格尺寸为6m×6m×4m，有效容积为900m3，HRT为11h。MBR段膜区设内循环导流板，以增强水流对膜面的冲刷作用，降低膜污染和膜堵塞。MBR段和HA段均设置半软性填料并采用微孔曝气。臭氧池采用折板流封闭式布置，分为2格，每格尺寸为3m×6m×5m，有效容积为60m3，HRT为0.75h，臭氧池尾气用颗粒活性炭吸收处理。污水厂其他主要构筑物包括：15m×20m×6m的中和-调节池1座（HRT=24h），5m×12m×4m的二沉池2座（HRT=2.4h），污泥脱水间，配电房，格栅和半地下式泵房等。2结果与讨论2.1污泥培养驯化与启动水解酸化的主要目的是将原废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，将难降解有机物转变为易降解有机物，从而提高废水的可生化性，为后续生物处理提供良好的基质条件〔4〕。水解酸化的优势微生物主要为兼性的水解酸化菌，其生长环境较宽松，对温度、pH适应性较强，可在较短的HRT内，有效地转化和降解某些毒性物质和难生物降解物质，改善废水的生物降解性能〔5〕。MBR是将膜分离装置与生物反应器结合而成的一种新型污水处理系统，其与传统的二沉池相比，既达到了良好的固液分离效果，又减小了占地面积，运行控制灵活稳定。水解酸化与MBR所用接种污泥取自佛山市三水区大塘工业园污水厂的剩余污泥。HA段污泥接种量按6g/L设计，由于印染废水可生化性较差，碳、氮、磷营养比失调，污泥培养期按照体积比为1∶1稀释印染废水，稀释水主要采用该企业生活区及相邻工业园的生活污水，并采用人工投加外源葡萄糖、磷酸二氢钾、尿素等方式适量补充营养物质，以间歇进水-间歇排水方式运行。运行5d后，MLSS稳定在4g/L，进水和排水量由1/4池容逐渐增大到1/3池容，同时逐步增加进水中印染废水的比例至100%并开始少量排泥。同时，MBR段从第5天开始也按6g/L接种污泥，根据COD按照m（C）∶m（N）∶m（P）为100∶5∶1投加磷酸二氢钾和尿素。15d后反应器出水COD、MLSS、色度都达到相对稳定状态，启动结束。2.2HA-MBR连续运行效果连续运行期间，HA段和MBR段的运行效果分别如图1和图2所示。图1连续运行期间HA的运行效果连续运行期间，HA段DO为0.2～0.4mg/L，MBR段DO控制在1.8～2.5mg/L。图2连续运行期间MBR的运行效果由图1可知，HA段在16～70d之间运行平稳，色度、COD去除率分别为54%～65%、48%～58%。废水可生化性变化显著，从正式运行初期的0.49迅速上升，到40d后稳定在0.78～0.85，可生化性大大改善。值得注意的是，MBR段（见图2）对COD、色度和氨氮的去除分为2个不同阶段，16～45d为Ⅰ阶段，至该阶段COD、色度和氨氮的总去除率分别为86%～95%、67%～82%、76%～90%；46～70d为Ⅱ阶段，至该阶段COD、色度和氨氮去除率分别上升至94%～98%、78%～84%和88%～92%，且趋于稳定。印染废水的可生化性对MBR的运行效果有很大影响。印染废水中可能