印染企业用水量大,产生的印染废水具有色度高、有机物成分复杂和水质不稳定等特点,使其成为我国废水治理的重点和难点。我国是水资源匮乏的国家,随着国民经济持续增长和企业规模不断扩大,工业用水量持续提升,导致工业用水价格提高。而我国是纺织印染大国,面对废水排污标准和节能减排要求不断提高,开发低成本的印染废水回用技术不仅可以缓解水资源匮乏问题,也可以降低企业废水处理成本,从而提高企业经济利润。
用于印染废水处理的主要方法有物化法、生化法、化学法以及几种工艺结合的处理方法,但上述方法在应用中都存在出水水质波动较大的缺陷。研发一种出水水质稳定的处理工艺是目前国内外面临的难题。
本研究采用复合型MBR工艺处理印染废水。MBR是膜分离技术和活性污泥法相结合的水处理技术,可以代替传统活性污泥法中的二沉池,实现泥水分离,也可作为反渗透进水预处理,以此来达到中水回用目的。
1、工艺设计
1.1 原水水质
原水为绍兴某印染企业生产废水,COD为3~5g/L,BOD5为400~520mg/L,NH3-N、SS的质量浓度分别为70~120、100~200mg/L,色度100~400。
1.2 设计思路
印染废水常用处理方法为物化+生化法处理。但该工艺抗冲击能力较差,导致在处理过程中出水水质波动较大。选用复合型MBR结合法处理印染废水,可确保出水水质稳定达标,且该工艺占地面积小,操作方便、灵活。
复合型MBR是生物膜法与MBR结合工艺,其中生物膜采用SJ-III55A填料。此工艺优点是该填料的使用可以增加系统中微生物种类及数量;其次可增加生化系统对废水中有机污染物及悬浮物质的吸附作用,延长其停留时间,并对有机污染物有开环断裂作用;MBR法与活性炭吸附法相结合的工艺,可靠MBR膜池中中空纤维膜的截留作用去除废水中难生化降解有机污染物、废水中悬浮物质及膜池中活性炭颗粒产山的炭粉,活性炭可吸附废水中有机污染物,同时活性炭颗粒可回收。因此该工艺可大大提高系统抗冲击能力,提高系统出水COD、浊度等水质指标。
1.3 处理规模和工艺流程
印染废水包含退浆废水、煮炼废水、漂白废水和染色废水。各种废水排放量相同,废水经过格栅处理后进入调节池,混合均匀后进入后续处理工艺。
复合型MBR采用运行方式为:运行7min停歇1min,每天实际产水时间21h,每套复合型MBR系统时间产水为96m3/h。
印染废水中含有染料等多种难生物降解的有机物,浸没式MBR工艺在处理过程中若运行参数不合理,将严重影响膜使用通量及使用寿命。
此工艺特点:
1)生化池中布置SJ-III55A型填料具有微生物亲和性,可附着多种类型微生物,可增加生化系统中微生物的种类;填料具有大比表面积,可为微生物提供足够多的附着点,可增加生化系统中微生物的数量;可在填料表面形成无数小A2/O工艺,可对有机污染物产生开环断裂作用。
2)MBR池中放置中空纤维膜,可依靠膜丝截留作用,去除印染废水中难降解有机污染物;膜丝孔径小于0.1μm,可截留尺寸大于0.5μm的颗粒物质,颗粒物质被截留在膜丝表面上以后,可形成二次截留,吸附活性炭产生的炭粉,使出水浊度大大降低;
3)MBR池放置一定比例活性炭,可依靠活性炭吸附作用,吸附废水中有机污染物,进一步提高出水水质。