一级强化混凝+缺氧水解酸化+生物膜活性污泥共生系统处理印染废水

一级强化混凝一级强化混凝+缺氧水解酸化缺氧水解酸化+生物膜活性污泥共生系统生物膜活性污泥共生系统处理印染废水处理印染废水陕西咸阳3530印染厂原有污水处理设施采用混凝+水解酸化+生物接触氧化+溶气气浮+漂白工艺处理，处理费用高且效果不理想，超标排放。究其原因，主要为混凝工段去除的COD和色度的效果不佳，水解酸化阶段由于残留铝配体产生毒性，营养缺乏，废水和污泥未充分接触等原因处理效率不高；好氧段未能完全消耗BOD5等。针对印染废水处理存在的问题，采用钢铁酸洗废液为主要原料制备混凝剂SUST-TF1作为印染废水的一级强化混凝剂，使COD去除率达到33.1%，色度去除率达到91%，并依靠铁配合体的强水解配聚能力降低进水pH。回流水解酸化单元出水，利用有机酸的强大缓冲能力中和高碱度进水，节省调节池进水酸调费用；提高水解酸化工段曝气搅拌强度，实现水解酸化细菌和污水充分混合；以回流二沉池污泥控制溶解氧，为水解酸化细菌提供了最佳生存条件。将生物接触氧化工艺改造成生物膜-活性污泥共生系统，增加污泥浓度，降低好氧生化段出水COD，最终实现出水达标。1·废水水质水量及排放标准陕西咸阳3530印染厂是从事于军队服装染色的印染企业，在生产过程中有大量的废水排出。废水总排放量为3000·td-1，环保部门要求其达到《渭河流域（陕西段）工业企业水污染排放标准》二级标准。经过跟踪调查和水质检测，确定采用表1所示的进水水质和排放标准[1]。2·废水处理工艺流程2.1原工艺流程原处理工艺流程是印染废水中比较常见的工艺（见图1），但是处理单元复杂，运行费用高，达到2.76元·m-3。运行不稳定，出水COD和色度均超标，出水COD180～350mg·L-1，色度120～160倍。水解酸化单元细菌活性不高：COD去除率≤15%，且可生化性提高不大，当进水B/C=0.28时，出水B/C=0.33。生物接触氧化段好氧微生物不能完全消耗曝气产生溶解氧，出水溶解氧为4.8～5.5mg·L-1，充氧浪费严重，且出水中BOD5在45～90mg·L-1范围内，仍然比较高。2.2改造思路（1）以实验室自制絮凝剂SUST-TF1替代聚合氯化铝，在保证前端良好混凝效果的同时实现降低絮凝沉淀费用；同时由于铁元素离子势大于铝元素，具备更强与OH-结合的能力，降低出水碱度。（2）对水解酸化段实行出水回流，以回流水中有机酸的强大酸碱缓冲体系中和高碱度的进水。（3）拆除水解酸化段微孔曝气器，将微孔曝气搅拌改变成大气泡搅拌，增强搅拌强度，使废水与细菌充分接触和充分中和高碱度进水；同时该改造可维持水解酸化池中≤0.5mg·L-1低溶解氧浓度，保证水解酸化菌良好生存环境。（4）回流二沉池好氧污泥于水解酸化池内，消耗水解酸化单元溶解氧，使其溶解氧在0.1～0.5mg·L-1范围内，维持比较低的氧化还原电位，保证水解酸化细菌生存环境的同时减少剩余污泥量。（5）为提高好氧单元对污染物的去除效果，实现二沉池出水达标排放，将生物接触氧化工艺改变为生物膜-活性污泥共生工艺，增加好氧池的污泥浓度，降低F/M，减少剩余污泥量。（6）对水解酸化单元实行N、P等营养元素补加，提高水解酸化细菌和好氧微生物活性，提高COD去除效率。2.3改造后工艺流程改造后工艺流程示于图2。2.3.1SUST-TF1强化混凝混凝沉淀单元主要去除染料、悬浮物等不溶性大分子物质[2]。来自各个工段的废水经格栅后去处较大颗粒物后经由提升泵进入调节池，匀质匀量后进混凝沉淀池；采用强化混凝技术，投加混凝剂SUST-TF，使其在与废水进行接触20min后进入沉淀池，使混凝沉淀单元获得最佳COD和色度去除效果，上清液自流进入水解酸化池。2.3.2水解酸化水中难降解污染物在水解酸化菌的作用下变成易降解的小分子有机物并生成部分二氧化碳，在降解有机物的同时提高可生化性，有利于好氧单元微生物降解[3]；但是由于混凝沉淀出水pH在10～11，采用水解酸化后端出水回流，利用有机酸的强大酸碱缓冲体系中和进水碱度，使水解酸化池进水端pH保持在9～10.5，维持水解酸化细菌正常生长条件。同时考虑到溶解氧对水解酸化细菌的影响，采用大气泡搅拌和二沉池好氧污泥回流两个措施将水解酸化池中溶解氧控制在≤0.5mg·L-1[4]。2.3.3生物膜活性污泥共生系统生物膜-活性污泥共生系统强化处理工艺是生物膜与活性污泥同时在同一构筑物内共同生长，利用悬浮生长的活性污泥与附着生长的生物膜共同去除污水中有机污染物[5]。该技术改造是在生物接触氧化池的基础上进行的，故池中无需添加设备，在保证溶解氧DO≥1mg·L-1的条件下提高活性污泥浓度至1.5～2.5mg·L-1，既充分利用能耗，又提高好氧单元的COD去除率，保证二沉池出水达标。同时将好氧活性污泥回流到水解酸化池中，控制水解酸化池中的溶解