《印染廢水的處理方案總結(jié)綜述》6200字

印染廢水的處理方案總結(jié)綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u18855印染廢水的處理方案總結(jié)綜述 1117661.1生物法 1178801.2物理法 251751.3化學法 4311631.4印染廢水處理方案選擇 5243781.4.1預處理工藝的選擇 553211.4.2二級處理工藝的選擇 624091.4.3深度處理工藝的選擇 9通常印染廢水的處理方法有：物理法、化學法、生物法等。其中物理法處理效果較差；化學法所需投加藥劑量大，但投資占地??；生物法是一種較為普遍的處理方法。1.1生物法生物法主要是利用微生物的新陳代謝作用，以廢水中的有機物作為營養(yǎng)物質(zhì)以滿足自身生理活動，將廢水中的有機物質(zhì)去除的過程。生物處理以低廉的運行成本，高效的有機物降解能力在污水處理中有著得天獨厚的優(yōu)勢，一般需要在可生化性良好的廢水下才能發(fā)揮出其應有的效能。由于經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，各類新型染料和助劑的添加，使得染整廢水的可生化性愈發(fā)降低，單一的生物處理早已不能滿足現(xiàn)今的廢水排放標準?，F(xiàn)代染整廢水中的有機物大多是難降解的高分子復雜有機物質(zhì)，B/C值一般僅有0..2左右REF_Ref9779\r\h[1]。因此常輔以相關(guān)可增加可生化性的處理單元（如臭氧預氧化、水解酸化等）進行處理。常見的生物法可以劃分為厭氧生物處理與好氧生物處理。（1）厭氧生物處理是一個過程，在沒有分子氧的情況下，厭氧或半?yún)捬跷⑸镏饾u分解廢水中的有機物，最終產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。這種工藝的優(yōu)點是效率高、消耗低。對厭氧生物處理的基本過程的主流解釋是Bryant在1970年代提出的三步理論。這意味著復雜的有機物質(zhì)首先要經(jīng)過水解發(fā)酵步驟，在那里它們最初被水解為簡單的溶解性有機物質(zhì)，如高級脂肪酸、酒精和醛類。然后是氫氣和乙酸的生產(chǎn)步驟，在這一步驟中，來自上一步驟的酸類醇類被氧化分解為乙酸和氫氣；最后是產(chǎn)甲烷步驟，在這一步驟中，來自第一和第二步驟的乙酸、氫氣和二氧化碳被產(chǎn)甲烷細菌利用，將其轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。好氧生物處理是指在氧化劑的作用下，通過活性污泥或處理系統(tǒng)的生物膜中的好氧微生物的新陳代謝來分解和氧化廢水中的有機物的過程。有機物被微生物代謝，一部分被分解為微生物生理活動的能量，一部分被用來合成為微生物原生質(zhì)的一部分，即用于其自身的增殖和繁殖。好氧生物處理可分為兩大類：活性污泥法和生物膜法。活性污泥法是當今廢水處理中最廣泛使用的方法之一。A/O工藝、SBR工藝、CASS工藝等最常用于染整廢水處理系統(tǒng)。它適用于每天處理量超過3000噸且水質(zhì)變化不大的廢水噴漆和整理項目。其基本原理是利用馴化和人工培養(yǎng)的微生物群落在人工加強的通氣條件下懸浮生長，降解和去除污水中可生物降解的有機物，從而凈化水質(zhì)。生物膜法是一種利用生長在某些固體表面的微生物來處理有機廢水的方法。由于新型填料（如軟填料、半軟填料）的發(fā)展，生物膜法在工程中的應用越來越廣泛。接觸氧化法、生物過濾器、膜生物反應器（MBR）等是處理涂裝廢水的常見生物膜類型。需要注意的是，生物膜技術(shù)不適合在環(huán)境較低的北方地區(qū)使用。接觸氧化法實質(zhì)上是一種介于活性污泥法和生物濾池之間的一種膜法工藝，是應用最廣的生物膜工藝REF_Ref31818\r\h[3]。其最大的特點在于在池內(nèi)設(shè)置供微生物掛膜生長的填料，并在池底部進行曝氣充氧，以達到讓污水與填料上的生物膜充分接觸的目的。其最大的優(yōu)勢在于所采用的填料擁有很大的比表面積，能為微生物提供廣闊的生存空間，保證了池內(nèi)的微生物濃度，并且污泥產(chǎn)率較低，操作維護簡便，氧利用率高，運行能耗低。主要適用于規(guī)模較小的染整廢水處理，因為接觸氧化法的微生物固定于填料棲息生長，擁有較好的穩(wěn)定性，足以應對因為規(guī)模較小而產(chǎn)生的大幅度廢水負荷變化。1.2物理法常見的物理法處理技術(shù)有活性炭吸附法、膜分離法。活性炭吸附是一種利用活性炭將廢水中的污染物（主要是水溶性染料）富集或濃縮在廢水表面的方法，活性炭因碳化和活化而形成非常大的空隙。它被廣泛用于化工和其他行業(yè)的精制和染色過程。近年來，由于其對合成染料的吸附能力，它還被用于處理油漆和涂飾行業(yè)的廢水。在使用活性炭吸附廢水之前，要對廢水進行吸附試驗，以確定使用何種活性炭?；钚蕴课接糜谟推岷途庸ば袠I(yè)的深層酸洗以及持久性有機化合物的吸附和去除。主要缺點是活性炭在吸附飽和后需要再生，而且再生難度大、成本高，適用于中小型油漆和涂飾廠的污水處理。除活性炭外，還可以使用其他吸附劑，如表2-1所示。表2-1常見吸附劑吸附劑類別吸附劑種類可再生活性炭、離子交換纖維、膨潤土等天然礦物不可再生煤渣、粉煤灰、木屑、鐵屑等膜分離法是以選擇性透過膜為分離介質(zhì)，在多組分溶質(zhì)和溶劑中，通過外力推動將相應組分進行分離/濃縮的技術(shù)。因為在染整過程常添加如碳酸鈉、氯化鈉等無機鹽，傳統(tǒng)生物處理工藝一般無法對其進行處理，若長期將水回用至生產(chǎn)過程將會造成無機鹽的循環(huán)積累，進而影響產(chǎn)品品質(zhì)并損害生化處理系統(tǒng)。因此膜分離技術(shù)作為一項有效的脫鹽技術(shù)，在染整廢水的深度處理中得到廣泛應用。其主要缺點在于膜易受污染、使用運行成本高昂，染整廢水中成分復雜，各種膠體懸浮物、微生物、有機質(zhì)均有可能引起膜污染，使得膜通量大大降低，出水水質(zhì)水量大打折扣，能耗水平大幅提升。因此在使用膜分離技術(shù)之前需要對來水進行足夠的處理才可進入膜處理系統(tǒng)。常見膜分離方法及其特點見表2-2。表2-2常見膜分離方法及其特點方法推動力傳遞機理透過物截留物膜類型微濾壓力差篩分水、溶劑和溶解物懸浮顆粒、纖維多孔膜、非對稱膜超濾壓力差篩濾及表面作用水、鹽及低分子有機物膠體大分子、不溶有機物非對稱膜納濾壓力差離子大小或電荷水、溶劑溶質(zhì)復合膜反滲透壓力差溶劑的擴散水、溶劑溶質(zhì)、鹽非對稱膜或復合膜1.3化學法常見的化學法包括化學混凝法、高級氧化法?；瘜W混凝法的目的是通過向廢水中添加化學品，破壞廢水中細小懸浮物和膠體顆粒的穩(wěn)定系統(tǒng)，使其通過分子間的相互作用凝聚成較大的顆粒，然后通過浮選或在空氣中沉淀而排出?；炷ǖ膬?yōu)點是處理成本低，操作簡便，能有效減少懸浮物和油漆，并能去除有毒有害的有機物，目前已廣泛用于處理油漆和涂飾公司的廢水。然而，它的缺點是需要處理產(chǎn)生的泥渣，這增加了污泥的形成，以及它對水溶性染料的脫色能力有限REF_Ref11891\r\h[4]。它適用于疏水性類型的染料以及需要處理大量水染整公司。在凝結(jié)過程中，起到凝結(jié)和絮凝作用的物質(zhì)被稱為絮凝劑，其功能是破壞膠體的穩(wěn)定性，促進膠體絮凝，其中無機混凝劑被稱為凝結(jié)劑，有機混凝劑被稱為絮凝劑。為了促進廢水的凝結(jié)，需要使用稱為凝結(jié)劑的輔助物質(zhì)。最常用的混凝劑的性能如下表表2-3。表2-3常見混凝劑性能介紹名稱分子式制備性能硫酸鋁以鋁礬土和硫酸為原料，經(jīng)酸化、沉淀、中和、濃縮和結(jié)晶制備而成灰白色粉末或塊狀晶體，易溶于水，難溶于醇，水溶液呈酸性，pH=5.5~6.5堿式氯化鋁（PAC）以鹽酸、氫氧化鋁為原料，經(jīng)過合成過濾、濃縮、干燥制得固體產(chǎn)品純品為褐色透明液體，是高效水處理劑，pH=3.5~4.5，適用于各類廢水處理三氯化鐵可用鹽酸制備法，即利用鹽酸和鐵屑制備，再用氯氣氯化，也可用一步氯化法直接制備黑棕色固體，吸濕性強，易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚，稀釋時生成棕色氫氧化鐵沉淀聚丙烯酰胺（PAM）由單體丙烯水解圣城丙烯酰胺，再在引發(fā)劑作用下加溫聚合而成白色粉末或半透明顆粒，屬于非離子型的水溶性高分子聚合物，不溶于大多有機溶劑高級氧化法是針對染整廢水高色度問題的成熟治理方案REF_Ref32043\r\h[5]?？稍诙螘r間內(nèi)將難降解的有機物徹底降解無害化。高級氧化法在染整廢水處理中最常見的氧化劑包括臭氧氧化法、Fenton氧化法。臭氧作為一種強有力的氧化劑，主要用于氧化去除工業(yè)廢水中的酚類、氰化物、有機硫化物、不飽和脂肪族和芳香族化合物，并可用于水消毒過程。它對鐵和錳等金屬離子、可吸附的鹵代烴（AOX）和氣味有良好的去除率。盡管臭氧對去除油漆和涂飾廢物中的油漆非常有效，但它通常需要現(xiàn)場準備，必要的臭氧發(fā)生器很昂貴，而且操作要求很嚴格。其次，臭氧消耗化學需氧量的能力有限，因為它主要將復雜的有機化合物氧化成小分子，而化學需氧量的消耗取決于進一步的生化處理步驟。它適用于對含有活性染料、直接染料、陽離子染料等的廢水進行著色和處理。它不適合用于疏水性染料殘留物的脫色，如還原、硫化和分散。Fenton氧化法主要是利用過氧化氫在二價鐵的催化下生成的具有極強氧化能力的羥基自由基，對廢水中難降解有機物進行直接氧化，引發(fā)并傳播自由基鏈反應，加快還原性物質(zhì)與有機物的氧化還原程度，對難降解的復雜有機物能迅速而有效的去除，轉(zhuǎn)化成無機態(tài)，尤其適合高濃度的難降解工業(yè)廢水的處理。但高級氧化技術(shù)高昂的藥劑費用，大大增加運行成本，限制了這方面技術(shù)在工程實踐上的應用。1.4印染廢水處理方案選擇1.4.1預處理工藝的選擇為了防止泵和管道的堵塞，可以用格柵進行攔截。在水質(zhì)出現(xiàn)較大波動的情況下，可以使用控制池來平衡水質(zhì)和水量，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行?？刂瞥氐脑O(shè)計也應配備一個混合裝置，以完全混合池中的污水，達到水質(zhì)和數(shù)量的平衡，降低目標溫度，并確保水中的顆粒不容易沉淀到池底。因此，本設(shè)計使用格柵+調(diào)節(jié)池進行預處理?；炷恋矸芎芎萌コ杷牧现械纳群蚐S，可以去除部分有毒物質(zhì)，從而為后續(xù)的生化單元創(chuàng)造良好的條件。水解酸化可以將高分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為低分子物質(zhì)，將不可降解的有機物轉(zhuǎn)化為易降解的有機物REF_Ref32105\r\h[6]。廢水經(jīng)過水解酸化處理后，化學需氧量和顏色都會減少，但生物化學需氧量仍會增加，導致污水的可生化性得到改善，也為生物反硝化系統(tǒng)提供了下游的氮源，改善了污泥特性。同時，水解過程中產(chǎn)生的酸度可以部分中和進水的堿度。因此，本項目建議采用混凝沉淀+水解酸化的預處理工藝。1.4.2二級處理工藝的選擇經(jīng)過預處理后，印染廢水中各種污染物的數(shù)量在一定程度上減少，廢水的可生化性得到改善，降低了進一步生物處理的能力。然而，廢水中的化學需氧量、生物化學需氧量、固體懸浮物濃度、色度等仍然與相應的標準限值相差甚遠。印染廢水主要采用好氧法處理。目前，常用的好氧處理工藝有活性污泥法、生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤法和塔式生物濾池等，具有去除效率高、停留時間短、去除效果好等優(yōu)點REF_Ref186\r\h[7]。然而，好氧處理雖然能顯著降解廢水中的BOD5和氨氮，但對CODCr、色度的去除率較低。許多過程之前往往是先進行厭氧、缺氧工藝，以改善加壓和有色廢物的生化特性REF_Ref252\r\h[8]。根據(jù)廢水量和水質(zhì)特點，以及國內(nèi)外經(jīng)驗，處理印染行業(yè)的廢水通常采用三種主要工藝，即生物接觸氧化法、SBR法和膜生物反應器MBR法。SBR工藝SBR技術(shù)稱為序批式活性污泥處理單元。它與傳統(tǒng)工藝的不同之處在于，該技術(shù)是連續(xù)的、間歇性的。它的連續(xù)運行是由其核心反應器，即曝氣池的運行來保證的。曝氣池是一個由5個階段組成的系統(tǒng)。進水、反應、沉淀、出水和備用。SBR工藝更加靈活，因為它可以通過調(diào)整適當?shù)牟僮鳁l件，在有氧、缺氧和厭氧環(huán)境之間進行切換，以實現(xiàn)不同的處理目標。SBR工藝只需要一個反應器，不需要二沉池，也沒有污泥回流系統(tǒng)。因此在基建投資上要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省30%以上，占地面積較小REF_Ref366\r\h[9]。目前，它更多地被用于市政污水、制革廠廢水、印染廢水和其他工業(yè)廢水。該工藝通常有下列優(yōu)點REF_Ref444\r\h[10]-REF_Ref471\r\h[11]:

（1）工藝流程簡單,運轉(zhuǎn)靈活,基建費用低;

（2）處理效果良好,出水可靠;

（3）較好的除磷脫氮效果;

（4）污泥沉降性能良好；對水質(zhì)水量比變化的適應性強。該工藝還有一些局限性：（1）反應器容積利用率低。（2）水頭損失大（3）不連續(xù)的出水,要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大,有足夠的接受能力。（4）峰值需氧量高。（5）設(shè)備利用率低。2、生物接觸氧化法生物接觸氧化是好氧微生物在氧氣存在下高速降解廢水中有機物的過程，具有活性污泥法和生物膜法的特點REF_Ref533\r\h[12]。填料放置在水箱中的一定高度，空氣分配系統(tǒng)放置在底部，使污水淹沒在整個填料中，并高度富含氧氣，同時在污水中以一定的流速，與水相和氣相充分接觸，使微生物吸附并降解水箱中的部分有機物，在置換下迅速清除填料中的老化生物膜。老化的生物膜在剪切力作用下迅速從包裝材料中去除，水進入二級沉淀池，在那里進行污泥和水的分離，從而凈化出水REF_Ref572\r\h[13]。生物接觸氧化池通常設(shè)計成長方形，通過水池、填料、進水系統(tǒng)和空氣分配系統(tǒng)等，通常在水池底部裝上曝氣系統(tǒng)，以覆蓋整個水池的曝氣進行均勻布氣。填充材料的使用和安裝也取決于一些條件，所使用的填充材料一般分為三種類型：軟性、硬性及彈性REF_Ref611\r\h[14]。每種類型的填充物應分幾層安裝。通過對上述三種填充材料的比較，并考慮到項目的實際情況，選擇了一種立體彈性填料作為該池體的掛膜材料。生物接觸氧化法被廣泛用于處理城市垃圾、印染廢水、石油化工廢水和其他污水，并得到了發(fā)展。該工藝通常有下列優(yōu)點REF_Ref725\r\h[15]-REF_Ref751\r\h[16]:（1）生物接觸氧化池具有較高的容積負荷;（2）生物接觸氧化法不需要污泥回流，也就不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便;

（3）生物接觸氧化池對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應能力;（4）生物接觸氧化池有機容積負荷較高時，其f/m保持在較低水平，污泥產(chǎn)量較低。但是因為裝載填料，生物接觸氧化池制作成本較高，一般適用于中小型廢水處理站。

3、MBR膜生物反應器

MBR技術(shù)是一種結(jié)合了膜分離和生物反應器的新型污水處理工藝。它實現(xiàn)了HRT和SRT的分離，這反過來又增加了反應器中活性污泥的濃度，從而改善了廢水中有機物的降解。在結(jié)構(gòu)上，該工藝包括一個生物處理系統(tǒng)，分為缺氧和好氧階段，以及一個膜處理系統(tǒng)。該工藝使用膜組件來分離固體和液體，具有良好的分離效率，在廢水回用方面有重要的應用。首先，在缺氧和好氧池中，有機物.氮被轉(zhuǎn)化為銨氮，通過硝化作用和反硝化作用轉(zhuǎn)化為氮氣，從而降低氨氮含量。生化污水被加壓，然后用一個孔徑非常小的膜過濾，以去除生物處理過程中沒有沉淀的懸浮物和沉積物，從而確保污水符合排放標準。然而，如果進水質(zhì)量差，膜有可能被污染或堵塞，膜的成本很高，而且操作條件很困難REF_Ref856\r\h[17]。

該工藝通常有下列優(yōu)點REF_Ref885\r\h[18]:膜組件與生物反應器之間的相互影響小;

（2）單位面積膜的水通量大;（3）運行穩(wěn)定可靠，操作管理容易;（4）易于膜的清冼、更換和增設(shè)。該工藝還存在一些缺點：為減少污染物在膜表面的沉積，需要較高的膜面流速，因而配置的循環(huán)泵需要較高的流量，單位產(chǎn)水能耗很高，一般為6-8Kw·h/m3。循環(huán)泵內(nèi)的高剪切力會引起生物絮體的破壞，導致生物活性的降低。綜上所述，由于SBR工藝往往會使污泥