我国是纺织印染大国,印染助剂是纺织工业不可缺少的原料。近年来,随着纺织印染行业科技的进步及不断创新,染料和助剂的使用量大大增加,导致印染废水水质呈现多元化、复杂化的趋势。排放的印染废水中含有大量的浆料、染料、助剂以及表面活性剂等,废水的COD、2号站平台登陆线路碱性和色度都较高,且可生化性低,有的印染废水还出现高氨氮的污染特征,加大了印染废水处理难度。
目前纺织印染废水的处理技术主要有物化法、生化法、生物膜法。其中物化法主要有混凝沉淀法、膜分离法;生化法主要有A2/O法、UASB法、SBR法;生物膜法主要有曝气生物滤池、反硝化滤池等。混凝沉淀法添加药剂量多、成本高,还会引入其他杂质;膜分离法中的MBR法能耐受较高浓度的废水,且COD去除率高;生化法中的UASB法与SBR法停留时间较长,池子占地面积较大,土建费用与投资成本高;而曝气生物滤池挂膜困难,微生物培养周期长,不易存活。目前微生物法与化学法相比具有较低的成本,已广泛用于处理城市废水,以综合去除碳、氮和磷。在微生物法中,最常用的是A2/O工艺,是一种结合了厌氧、缺氧和有氧区的活性污泥系统,是典型的单污泥悬浮生长工艺,具有结构简单、水力停留时间短、工艺控制相对容易的优点。移动床生物膜反应(MBBR)技术是向反应器中投加一1定量的悬浮载体,可提高反应器中的生物量及生物种类,从而提高反应器的处理效率;同时MBBR技术利用悬浮载体在水中的碰撞和剪切作用使空气气泡更加细小,2号站开户测速增加了氧气的利用率,且反应器中厌氧、缺氧、好氧环境并存,硝化与反硝化反应并存,提高了印染废水处理效果。
本研究以国内某纺织印染污水处理站的废水为研究对象,现场对印染废水取样并检测水质,集成MBBR技术与A2/O进行中试,优化该集成技术工艺参数,分析中试运行效果。
1、实验
1.1 废水水质
从南方某纺织印染污水处理站的配水井中定期抽出印染废水,主要污染物指标如表1所示。
印染废水
1.2 A2/O+MBBR工艺流程
本中试项目采用A2/O+MBBR集成技术处理印染废水,具体流程如下:
印染废水
1.3 A2/O+MBBR工艺运行参数
搭建中试规模的A2/O工艺装置,并将5种不同的聚丙烯悬浮填料(作为微生物生长的载体)依次添加到需氧罐中。取印染污水处理站的活性污泥接种充满载体的好氧罐。在稳定运行期间,主要工艺参数为:进水量20~60L/h,溶解氧(DO)质量浓度1.5~4.5mg/L,硝化液回流比250%~350%,污泥回流比50%~90%,好氧池中污泥质量浓度(MLSS)2.0~3.5g/L,连续稳定运行200天。A2/O+MBBR系统的工艺装置主要有厌氧和缺氧反应器(配搅拌器),以悬浮混合的液体悬浮固体。该系统配备了内部循环(IR),用于连接好氧池和缺氧池、沉淀池和厌氧池之间的污泥回流(SR)。在带有气泡空气扩散器的需氧罐底部引入曝气,所需空气由标称容量为180L/min的侧通道空气压缩机提供。厌氧池、缺氧池和好氧池的有效容积分别为200、300、600L。所用5种载体的参数如表2所示。