印染廢水處理工程污泥趨零排放實(shí)踐
采用格柵調(diào)節(jié)/厭氧水解酸化/生物接觸氧化/斜管沉淀池/生物濾池工藝對(duì)原印染廢水處理工程進(jìn)行改造，改造工程已正常運(yùn)行2年多，處理出水pH值為6～9、COD≤50 mg/L、SS≤20 mg/L，改造工程至今未排過生化污泥，實(shí)現(xiàn)了污泥趨零排放的目標(biāo)。
1 工程概況
某紡織印染公司主要從事各類毛條染色、絞紗染色產(chǎn)品生產(chǎn)。原采用格柵調(diào)節(jié)→加藥反應(yīng)沉淀→生物接觸氧化→氣浮→納管外排工藝處理生產(chǎn)廢水。為了減輕后續(xù)污水處理廠的負(fù)擔(dān)，提高中水回用率，減少廢水排放量，對(duì)原有廢水站進(jìn)行了改造。經(jīng)過二年多的運(yùn)行，基本無污泥排放。
2 工藝設(shè)計(jì)
2.1 工藝流程
為減少生化污泥的產(chǎn)率，通過調(diào)研省內(nèi)外紡織染整行業(yè)廢水處理工藝，結(jié)合本院開發(fā)的污泥原位減量技術(shù)，采用如圖1所示的工藝流程。印染廢水由各車間匯入格柵調(diào)節(jié)池內(nèi)，采用大流量泵回流進(jìn)行均質(zhì)均量，再泵入?yún)捬跛獬剡M(jìn)行厭氧水解酸化處理，將大分子物質(zhì)水解為小分子物質(zhì)，將不溶性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為水溶性物質(zhì)，同時(shí)可以提高廢水的可生化性和降低色度。
廢水經(jīng)厭氧水解池后進(jìn)入生物接觸氧化池，進(jìn)行生化處理，去除大部分有機(jī)污染物，同時(shí)在接觸氧化池中加入污泥減量菌種，減少生化污泥的產(chǎn)生。廢水經(jīng)過接觸氧化池處理后進(jìn)入斜管二沉池進(jìn)行固液分離，出水進(jìn)入生物濾池，進(jìn)一步去除有機(jī)污染物，再進(jìn)入超濾+反滲透系統(tǒng)進(jìn)行處理。
2.2 主要構(gòu)筑物與設(shè)備
① 調(diào)節(jié)池
1座，地下鋼混結(jié)構(gòu)，尺寸:45.0m×9.0m×3.15m，有效水深2.6m，停留時(shí)間11.5h。
配套設(shè)備:污水提升泵2臺(tái)(1用1備)，流量為107m3/h，揚(yáng)程為120kPa，功率為7.5kW;回流潛污泵2臺(tái)，流量為100m3/h，揚(yáng)程為70kPa，功率為5.5kW。
② 厭氧水解池(原初沉池改造)
1座，半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸:24.5m×10.5m×6.5m，有效水深為6.0m，有效容積為1543.5m3，停留時(shí)間為16.8h。配套設(shè)備:組合填料155m3，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)布水器6套。
污泥層設(shè)計(jì)是水解池實(shí)現(xiàn)有機(jī)物截留并處理的關(guān)鍵。平均流量時(shí)泥層厚3m，頂部距出水槽1.5m;大流量時(shí)污泥層厚3.5m，頂部距出水槽1.0m。污泥層的污泥濃度控制在15～20g/L，上升流速為2.8～3.4m/h。
由于在水解池內(nèi)可實(shí)現(xiàn)廢水、污泥的同時(shí)處理，故設(shè)計(jì)將后續(xù)剩余活性污泥通過閥門切換直接進(jìn)入水解池，具體回流量可根據(jù)水解池內(nèi)污泥濃度及運(yùn)行處理要求確定，但在水解酸化池啟動(dòng)培菌期，可考慮完全污泥回流，以縮短水解池啟動(dòng)時(shí)間。
③生物接觸氧化池(原有)
1座，半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為7m×10.5m×6.5m+23.0m×10.5m×5.m，有效水深為6.0m+4.5m，有效容積為1527.75m3，停留時(shí)間為16.7h，配套設(shè)備:組合填料945m3，微孔曝氣頭50個(gè)，污泥原位減量菌劑投加裝置套。
④斜管二沉池(原氣浮池改建)
尺寸為13.5m×10.5m×4.6m(原池加高2.0m)，1座2格，表面負(fù)荷為0.86m3/(m2·h)，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，配套設(shè)備:污泥回流泵2臺(tái)(1用1備)，流量為100m3/h，揚(yáng)程為80kPa，功率為5.5kW;斜管填料100m3;污水提升泵3臺(tái)(2用1備)，流量為65m3/h，揚(yáng)程為100kPa，功率為5.5kW。
⑤生物濾池(一期生化池改造)
尺寸為8.75m×4.25m×5m+2.5m×10.75m×5m，半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，1座，填料高度為3m。
配套設(shè)備:改性煤渣填料，粒徑≥50mm，180m3;焦炭填料，粒徑≥100mm，30m3;抽換式曝氣管70m;配套風(fēng)機(jī)，利舊;反沖洗水泵2臺(tái)(1用1備)，流量為358m3/h，H=120kPa，N=22kW;反沖洗風(fēng)機(jī)2臺(tái)(1用1備)，風(fēng)量為27.90m3/min，風(fēng)壓為53.9kPa，N=30kW。
⑥污泥處理系統(tǒng)
現(xiàn)有板框壓濾機(jī)2臺(tái)，主要用于處理河水凈化所產(chǎn)生的物化污泥。改造工程基本不產(chǎn)生污泥。
3 系統(tǒng)運(yùn)行情況及處理效果
3.1 污泥馴化及運(yùn)行
3.1.1厭氧水解池調(diào)試
厭氧水解池的啟動(dòng)過程分為三個(gè)階段:污泥馴化階段、負(fù)荷提高階段和滿負(fù)荷運(yùn)行階段。
①污泥馴化階段
采用連續(xù)進(jìn)水，進(jìn)水量約為設(shè)計(jì)水量的1/3;厭氧水解池接種某城市污水廠脫水污泥，接種量為5kgSS/m3，水解池的啟動(dòng)容積負(fù)荷為0.1～0.2kgCOD/(m3·d)，進(jìn)水COD濃度為200～400mg/L。全程控制pH值為6.5～8.0。
②負(fù)荷提高階段
在污泥馴化過程中，同時(shí)監(jiān)測出水COD濃度，當(dāng)運(yùn)行2周以上、COD去除率達(dá)到20%時(shí)，開始提高進(jìn)水負(fù)荷。水解池進(jìn)水流量依次為設(shè)計(jì)水量的1/2、3/4。定期監(jiān)測出水COD、VFA等指標(biāo)，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后方可提高進(jìn)水負(fù)荷。
③滿負(fù)荷運(yùn)行階段
當(dāng)進(jìn)水量達(dá)到設(shè)計(jì)流量的75%后，大約需要2～3周將進(jìn)水負(fù)荷提高到設(shè)計(jì)處理能力。終反應(yīng)器有機(jī)負(fù)荷穩(wěn)定在0.3～0.4kgCOD/(m3·d)左右，廢水COD值為200～400mg/L，COD去除率達(dá)到30%左右，VFA為15～50mg/L。大約4個(gè)月后，水解池調(diào)試完成。厭氧池正常運(yùn)行時(shí)，厭氧出水COD值為150～200mg/L。
3.1.2 生物接觸氧化池調(diào)試
生物接觸氧化池調(diào)試時(shí)投加取自某城市污水廠脫水后的污泥，接種量為2～3kgSS/m3。調(diào)試初期，由于廢水量較少，因此每天在該池內(nèi)投加10～20kg面粉。當(dāng)池中MLSS＞1000mg/L時(shí)，開始回流污泥，停止悶曝，連續(xù)進(jìn)水，連續(xù)曝氣。初回流比不能太大，隨著MLSS值升高，逐漸提高回流比至設(shè)計(jì)值。
一般一周后在填料表面上就可以看到薄的一層膜。大約20d后，填料上將掛上一層橙黑色生物膜，膜厚度為1～2mm，可按設(shè)計(jì)水量進(jìn)水。在此情況下穩(wěn)定運(yùn)行1個(gè)月左右，掛膜基本完成。此時(shí)應(yīng)密切注意監(jiān)測水質(zhì)變化情況，避免負(fù)荷突變對(duì)生化池造成沖擊。若液面有大量泡沫產(chǎn)生且數(shù)量不斷增加，覆蓋生化池，說明曝氣量過大或有大量合成洗滌劑與其他物質(zhì)進(jìn)入，應(yīng)減少曝氣量，投加除泡劑，也可在生化池周邊安裝自來水噴淋消泡。
隨著時(shí)間的延長，生物膜開始新陳代謝，老膜開始剝落，出水中出懸浮物，標(biāo)志著掛膜結(jié)束，可進(jìn)入正常運(yùn)行?？刂圃摮谼O值為2～4mg/L，約一個(gè)污泥基本成熟，SV30為20%～30%，MLSS為2～3g/L。
3.2 處理效果
該改造工程于2011年11月建成，經(jīng)過4個(gè)月的污泥減量調(diào)試運(yùn)行，處理效果穩(wěn)定，優(yōu)于設(shè)計(jì)的出水水質(zhì)指標(biāo)(見表2)。
實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，污泥減量前后出水水質(zhì)基本不變，且污泥減量菌加入后COD相對(duì)較好。運(yùn)行至今，生化系統(tǒng)未排過剩余污泥，污泥減量顯著。
4 工程經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
該廢水站處理規(guī)模為2200m3/d，總投資為500萬元，直接處理成本為2.63元/m3，其中電費(fèi)為1.24元/m3、藥劑費(fèi)(膜再生、阻垢等)為1.14元/m3、人工費(fèi)為0.15元/m3，其他為0.10元/m3。