1、ABR-接触氧化工艺处理漂染废水提要 介绍了采用 ABR-接触氧化工艺处理漂染废水的工程实例。废水先经过混凝沉淀预处理后,经过厌氧折板反应 器(ABR)提高了可生化性,再经悬浮填料式接触氧化池、二沉池处理后达标排放。关键词 预处理 ABR 接触氧化 悬浮填料 漂染废水广东某漂染厂原有废水处理设施一套,由于生产规模扩大,废水排放量增加,且仅采取物化处理,故未能达标排放。当地环保主管部门要求其限期治理;为此,该厂委托我院进行废水处理工程的设计、设备安装及运行调试,最后取得了满意的效果。1 废水水量与水质废水量为 3000m3/d。废水水质及排放标准如表 1 所示。表 1 废水水质及排放标准项目 p
2、H SS(mg/l) BOD5(mg/l) CODCr(mg/l) 色度(倍)废水水质 910 200300 130300 300600 300500排放标准 69 70 30 80 402 处理工艺流程2.1 工艺流程确定根据对当地漂染行业废水排放情况的调查,该类废水具有以下特点:成份复杂,含有大量残余的染料和助剂,色度大,有机物及悬浮物含量高,生产季节性强等。同时根据已有运行设施的监测数据表明,通过混凝沉淀处理后,通常 COD 去除率可达 4560% 。故设计采用先物化后生化的主体处理工艺。具体工艺如下:加药 风机泵 泵 进水格栅调节池混凝沉淀池集水池ABR 池接触氧化池二沉池排放池出水
3、污泥池压滤机干泥外运2.2 工艺流程分析由于生产变化性很大,水质水量有较大的波动,因此在进入后续处理工艺前设置调节池,使水质水量稳定。然后由泵提升经与投加的混凝剂混和后进入混凝沉淀池,混凝沉淀池由原沉淀池改造而成,形式为斜管沉淀池,这样既可以充分利用原有构筑物,节省投资,又能提高处理量。经沉淀处理后的上清液汇入集水池,再由泵提升入厌氧折板反应池(ABR) ,厌氧出水进入悬浮填料生物接触氧化池进行好氧处理,后进入二沉池,经二沉池沉淀后,上清液进入排放池,排放池出水经计量后排放。3 主要处理构筑物和设备3.1 格栅 格栅作用是格除漂浮物等大颗粒杂质,防止对后续设备尤其是潜水排污泵的正常运行带来不利
4、影响。格栅规格为 500500500mm,材质为不锈钢。3.2 调节池 调节池主要作用是调节水量,均化水质,使废水水质与水量保持稳定,为后处理的正常运行提供保证。调节池水力停留时间为 6 小时,调节池、混凝沉淀池及集水池均由原处理池改造而成。3.3 混凝沉淀池 由于原废水的悬浮物及色度变化较大,为减轻后续生化处理的压力,采用投药混凝沉淀,混凝剂选用常用的聚合氯化铝(PAC),实际投药量在 80200mg/l 之间。通过投加混凝剂,COD 去除率达 50%以上。沉淀为斜管沉淀池,设计表面负荷为 2 m3/m2.h,沉淀污泥由静水压排至污泥贮池。3.4 集水池 经混凝沉淀预处理的废水自流进入集水池
5、,集水池水力停留时间 1 小时。3.5 ABR 池 ABR(Anaerobic Baffled Reactor)反应器是厌氧反应器的一种,属于复杂混合型水力流态的厌氧反应器 1。设计选用 ABR 反应器出于以下方面的考虑:( 1) 、结构简单,易于设置;(2) 、有良好的水力条件,容积利用率高,有稳定的处理效果,尤其重要的是运行管理方便。ABR 反应器有多种设置形式,本设计采用的是等间距敞口并增设填料,填料采用立体弹性填料,该填料具有易挂膜、价廉等优点,填料顶面距液面 0.50m,设置高度为 3m;同时为保证上向流的均衡,在底部设置了配水渠,顶部设置了集水槽。ABR 反应器容积负荷为 4.9K
6、gCOD/ m3.d,水力停留时间为 2.9 小时,尺寸为 7000105005500mm;共设置三格。由于场地的限制,ABR 反应器以及后续的接触氧化池、二沉池均采用 A3 钢。3.6 接触氧化池 经 ABR 反应器处理的废水自流进入接触氧化池进行好氧处理,接触氧化池共分三级;采用管式橡胶微孔曝气器作供氧设施,规格为 651180mm ,较普通盘式橡胶微孔曝气器具有如下优点:橡胶膜受力均匀、不易变形老化、使用寿命长,中空结构、无浮力影响、污水不倒灌,氧利用率高等;生物载体选用的是立体柱状空心填料,材质为聚丙烯,比重略小于水,因此又可称为悬浮型填料。该生物填料外形尺寸为1216mm,单面比表面
7、积为 520 m2/m3,比普通的生物填料比表面积大 3 倍以上;同时该填料本身就是一个集合的微生物环境,具有外部生长好氧菌,内部生长缺氧菌或兼性菌。该类填料的应用已有报道 2 3。接触氧化池 水力停留时间为 6 小时,尺寸为18000105004500mm。3.7 二沉池 经生化处理后的废水进入二沉池进行泥水分离,为提高沉淀效率,沉淀池设置形式为斜管沉淀池,分离后的污泥排至污泥贮池,上清液则进入排放池经计量后排放。二沉池设计表面负荷为 2 m3/m2.h,尺寸为 7000105005500mm。3.8 污泥处理 污泥贮池内的污泥进入污泥池进行浓缩处理,再泵入带式压滤机进行脱水干化,滤液回流至
8、调节池,干泥外运。4 运行成本及效益4.1 工程投资 本工程土建设施的改造与新建均由用户负责,投资约为 70 万元,设备制造、安装调试及其他投资为 150 万元,总投资约为 220 万元。4.2 运行成本分析 直接运行包括三部分,即电费、药剂费及人工费。本系统运行功率为 35.34kWh,电费单价为 0.8 元/kWh,则运行电费为 247700 元/a;药剂费主要包括混凝剂、助凝剂消耗费用,药剂费为 246400 元/a;人工费用约 25000 元/a;合计 519100 元/a。废水处理成本为 0.474 元/ m 3。4.3 环境效益分析 经环保部门测定污水处理站排放口平均COD=72m
9、g/l, BOD=24.5mg/l,SS=38mg/l ,色度小于 30 倍;达到当地环保部门的一级标准,每年可减少 COD 排放 578.16t。5 结论5.1 本工程于 2000 年 6 月竣工,并于年底通过当地环保的验收,通过一年多的成功运行说明设计选用混凝沉淀预处理以及 ABR 反应器加接触氧化的工艺处理漂染废水是可行的。5.2 ABR 反应器的应用实例在国内未见过报道。本设计中 ABR 反应器的上向流速为5m/h,较相关研究采用的流速要高,但由于设置了填料层,因此实际运行时并未观察到污泥流失现象。实际运行时的进水色度远大于设计值,达 1200 倍以上,且水质波动很大,出水仍能稳定,可
10、见 ABR 反应器耐冲击能力很强。5.3 采用悬浮填料作微生物的载体与普通的填料相比具有单位体积生物量大、无需设置填料支架等优点,一般投加量为池容的 7-15%。需要注意的是调试时需逐步投加,待先投加的填料上的微生物膜形成后再逐渐增加至设计投加量。悬浮型填料在运行中也存在着易随水流逸至下一级,在格栅处容易堵塞等问题,需在设计池体结构、流态控制等方面加以考虑。参考文献1 沈耀良等 废水生物处理新技术:理论与应用 北京:中国环境科学出版社,1999 45742 夏四清等 悬浮填料生物反应器去除有机污染物和氨氮的中试研究 给水排水 2000(2) 42453 范懋功 浮动型生物载体在建筑中水处理系统中的应用 给水排水 1999(7) 4547.