CN101624252B - 一种印染废水的高效处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种印染废水的高效处理工艺，印染废水经调节池均质和预曝气池预曝气后，进入初沉池沉淀；沉淀后的废水进入缺氧/好氧膜生物反应器处理，处理时在膜生物反应器的缺氧区内投加化学絮凝剂和具有吸附功能的生物微载体，废水混合液由缺氧区流入好氧区，经好氧区内的膜组件分离，清水通过膜组件过滤后实现达标排放，好氧区内高浓度的生化/物化污泥分别回流至缺氧区和预曝气池；回流至缺氧区的生化/物化污泥在膜生物反应器内继续循环使用；回流至预曝气池的生化/物化污泥与均质后的印染废水混合发生生化/物化吸附絮凝后进入初沉池沉淀，沉淀污泥排出系统。本发明不仅适用于印染废水的处理，同时也适用于其他难降解废水处理。

Description

一种印染废水的高效处理工艺
技术领域
本发明涉及一种印染废水的处理工艺，也适用于其他难降解废水的处理。
背景技术
膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与活性污泥法相结合的新型水处理技术。由于膜的高效截留作用，微生物被完全截留在生物反应器内，实现水力停留时间与污泥停留时间的彻底分离，消除了传统活性污泥工艺的污泥膨胀问题。该技术研究始于上世纪60年代末，在80年代中后期发展很快，出现了多种类型的膜生物反应器。在国外，某些膜生物反应器已进入实用阶段，如日本将其用于生活污水的处理，净化水作为中水回用；法国采用MBR进行给水脱氮的处理；美国用膜生物反应器进行含油废水的处理；英国用隔离式膜生物反应器进行有毒工业废水的处理。自90年代开始，我国开展了膜生物反应器在水处理方面的研究。膜生物反应器技术与其他生物处理工艺相比具有以下主要优点：1)能够进行高效的固液分离，分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质好，出水悬浮物和浊度接近于零，可实现多种用途的回用，实现污水资源化。2)膜的高效截留作用，使微生物完全截留在反应器内，实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使运行控制更加灵活稳定。反应器内的微生物浓度高，耐冲击负荷。3)有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖，系统硝化效率得以提高。通过运行方式的改变亦可实现脱氮和除磷功能。4)泥龄长。膜分离使污水中的大分子难降解成分生物反应器内有足够的停留时间，大大提高难降解有机物的降解效率。反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，可以实现基本无剩余污泥排放。5)占地面积小，工艺设备集中。
但是，传统的膜生物反应器也存在一些缺点。其一，膜生物反应器对难降解物质去除率不高。膜生物反应器是一种强化的活性污泥法，可生化性对污染物的去除影响很大。对于一些难降解、小分子物质，膜生物反应器难以将其降解。因此，必须寻找一种强化措施，提高膜生物反应器对难降解物质的去除能力。其二，膜生物反应器除磷效果有限，仅仅通过生物污泥排放难以达到《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》。本发明通过在膜生物反应器内投加化学药剂和具有吸附功能的生物载体的方法，提高膜生物反应器对难降解物质和磷的去除能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种流程简单、能耗低、净化能力强的印染废水的高效处理工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种印染废水的高效处理工艺，印染废水经调节池均质和预曝气池预曝气后，进入初沉池沉淀；沉淀后的废水进入缺氧/好氧膜生物反应器处理，处理时在膜生物反应器的缺氧区内投加化学絮凝剂和具有吸附功能的生物微载体，废水混合液由缺氧区流入好氧区，经好氧区内的膜组件分离，清水通过膜组件过滤后实现达标排放，好氧区内高浓度的生化/物化污泥(包括化学絮凝剂和具有吸附功能的生物微载体)分别回流至缺氧区和预曝气池；回流至缺氧区的生化/物化污泥在膜生物反应器内继续循环使用；回流至预曝气池的生化/物化污泥与均质后的印染废水混合发生生化/物化吸附絮凝后进入初沉池沉淀，沉淀污泥排出系统。
其中，所述的调节池和预曝气池，可以分建或者合建。
其中，所述的膜生物反应器为一体式膜生物反应器或分体式膜生物反应器，膜生物反应器内分置缺氧区和好氧区，在缺氧区实现有机物水解，在好氧区实现生物氧化和膜分离。
其中，所述的膜组件，为中空纤维膜、平板膜和管式膜中的一种或多种。
其中，所述的化学絮凝剂为铝盐、铁盐和镁盐中的任意一种或几种，投加量为5～1000mg/L。
其中，所述的具有吸附功能的生物微载体为硅藻土、粘土、凹凸棒土和粉末活性炭中的任意一种或几种，投加量为5～1000mg/L。
其中，膜生物反应器缺氧区内，生化/物化污泥的浓度为4000～10000g/L。污泥浓度的控制可通过实时监控，一方面向膜生物反应器缺氧区不断输送新鲜污泥，另一方面通过控制回流至预曝气池的污泥的回流比，以保证生化/物化污泥的浓度为4000～10000g/L。
有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点：
1)将物化处理(化学絮凝)与强化生化处理(膜生物反应器)组合成为一个整体，初沉池同时具备了二沉池的作用，减少了一个沉淀构筑物。流程简单，运行管理方便。
2)具有吸附功能的生物载体可供附着微生物生长，从而提高反应器内微生物的浓度，提高处理效率。
3)难降解有机物可以吸附在具有吸附功能的生物载体上，延长难降解有机物在膜生物反应器内的停留时间，从而有利于生物降解。
4)部分吸附在生物载体上的难降解有机物还可以通过排泥，连同悬浮态生物载体一同排出系统，提高了对有机物的去除效果。
5)化学絮凝剂同时对重金属、总磷和色度的也能够有较好的净化效果。
6)膜生物反应器内活性污泥的浓度高，有机负荷底。污泥的吸附絮凝性能良好。此类活污泥回流到预曝气池后，可以产生生物絮凝剂的作用，大量吸附有机物、重金属和磷，并通过初沉池沉淀分离，将吸附污染物的生物化学污泥排出系统，从而大大减少进水负荷，减小后续处理的负担。
7)由于回流污泥是化学絮凝剂与活性污泥混合形成的生物化学污泥。比重较大的化学污泥可以改善活性污泥的沉降性能，降低初沉污泥的含水率，减少污泥处理成本。
8)此外，由于活性污泥的絮凝作用可以代替部分化学污泥的作用，从而还可减少系统化学絮凝剂的投加量。
附图说明
附图为本发明处理工艺的流程图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：
印染废水首先经调节池均匀水质水量后，经过预曝气处理。MBR回流的部分污泥在预曝气池内与废水接触混合。预曝气出水进入初沉池沉淀，污泥外排，上清液进入缺氧/好氧膜生物反应器进行生化处理。缺氧/好氧膜生物反应器的停留时间为32小时，所采用的膜组件为平板膜。膜通量为20L/(m2.h)。在膜生物反应器内投加硅藻土和聚合氯化铝，投加量分别为50mg/L和20mg/L。其中硅藻土作为具有吸附功能的生物微载体。聚合氯化铝作为絮凝剂。控制系统的污泥龄为20d，污泥浓度为5000mg/L。膜生物反应器内通过穿孔管进行曝气，气水比为30∶1。废水和聚合氯化铝、硅藻土在膜生物反应器内完全混合，处理后的混合液经过膜组件过滤，清水达标外排，好氧区内的污泥回流至缺氧区和预曝气池，如此循环。整个系统的净化效果如表1。
对比例1：
同实施例1的方法，所不同的是污泥不回流到预曝气池，全部回流至缺氧区，整个系统的净化效果如表2。
表1实施例1净化效果
  项目   进水   初沉   膜生物反应器出水
  COD(mg/L)   700   480   54
  NH3-N(mg/L)   25   21   1.5
  TN(mg/L)   32   25   10.0
  TP(mg/L)   4.5   3.5   0.40
  色度(倍)   350   160   25
表2对比例净化效果
  项目   进水   初沉   膜生物反应器出水
  COD(mg/L)   700   525   70
  NH3-N(mg/L)   25   24   2.0
  TN(mg/L)   32   27   15.0
  TP(mg/L)   4.5   3.8   0.60
  色度(倍)   350   160   25

Claims (7)

1.一种印染废水的高效处理工艺，其特征在于印染废水经调节池均质和预曝气池预曝气后，进入初沉池沉淀；沉淀后的废水进入缺氧/好氧膜生物反应器处理，处理时在膜生物反应器的缺氧区内投加化学絮凝剂和具有吸附功能的生物微载体，废水混合液由缺氧区流入好氧区，经好氧区内的膜组件分离，清水通过膜组件过滤后实现达标排放，好氧区内高浓度的生化/物化污泥分别回流至缺氧区和预曝气池；回流至缺氧区的生化/物化污泥在膜生物反应器内继续循环使用；回流至预曝气池的生化/物化污泥与均质后的印染废水混合发生生化/物化吸附絮凝后进入初沉池沉淀，沉淀污泥排出系统。
2.根据权利要求1所述的印染废水的高效处理工艺，其特征在于所述的调节池和预曝气池，分建或者合建。
3.根据权利要求1所述的印染废水的高效处理工艺，其特征在于所述的膜生物反应器为一体式膜生物反应器或分体式膜生物反应器，膜生物反应器内分置缺氧区和好氧区。
4.根据权利要求1所述的印染废水的高效处理工艺，其特征在于所述的膜组件，为中空纤维膜、平板膜和管式膜中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的印染废水的高效处理工艺，其特征在于所述的化学絮凝剂为铝盐、铁盐和镁盐中的任意一种或几种，投加量为5～1000mg/L。
6.根据权利要求1所述的印染废水的高效处理工艺，其特征在于所述的具有吸附功能的生物微载体为硅藻土、粘土、凹凸棒土和粉末活性炭中的任意一种或几种，投加量为5～1000mg/L。
7.根据权利要求1所述的印染废水的高效处理工艺，其特征在于膜生物反应器缺氧区内，生化/物化污泥的浓度为4000～10000g/L。
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