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典型印染废水处理工艺案例分析及方法探究

2022-02-25李晓斌

皮革制作与环保科技 2022年24期
关键词:高浓度印染处理工艺

李晓斌

(广州市誉源环保工程有限责任公司,广东 广州 511400)

印染废水处理的基本目标就是合理转化印染废水,确保滤除其中有害、有毒的化学成分。印染废水经过过滤转化以后,实现废水循环利用,可以有效杜绝印染废水排放到自然水域,破坏生态环境等。在全面展开过滤处理印染废水的实践工作中,关键是要确保配备调节池、氧化沉淀池、污泥回流池等设备的系统结构,充分运用自动化的现代工艺方法处理印染废水。

1 典型印染废水处理方法

1.1 臭氧处理高浓度、高盐废水

高浓度、高盐废水含盐量高、有机物浓度高,常规的生物处理技术存在局限性,因此有必要开发高浓度、高盐废水臭氧处理工艺[1]。具体而言,在臭氧处理高浓度、高盐废水过程中,通过投加氢氧化钠,调节废水pH值为11,臭氧反应2.5 h后,出水COD≤80 mg/L,COD去除率达到90%。臭氧处理高浓度废水适用于高浓度、高盐废水的前处理,可提高废水生化性,之后再采用稀释法对稀释后的废水进行生化处理。

此方法适合于水量较小的高浓度、高盐废水处理。另外臭氧处理对于提高生化处理后废水出水水质具有明显效果。对于水量极大的高浓度、高盐废水,用稀释法并不经济,采用臭氧处理成本过于昂贵,需要相关人员进一步进行研究,找出经济可行的处理工艺[2]。目前,学者正在重点针对高浓度、高盐印染废水的处理工艺进行深入探究,确保经过必要处理后的化工印染废水能够达到合格的水质排放标准。

1.2 生物脱硫处理印染废水

生物脱硫工艺处理方法的基本要点如下:废水进入反应池后,投加反应药剂进入初沉池系统,出水至调节池并调节pH值;调节罐出水提升至PAFR反应器(中文全称:脉冲厌氧流化床反应器,英文全称:Pulse Anaerobic Fluidized Reactor)进行生物脱硫处理;经PAFR反应器处理后的出水进入反应池,通过投加药剂并空气搅拌后进入脱硫池沉淀,脱硫沉淀后出水进入好氧生化系统进行处理;好氧生物处理后的废水进行臭氧深度处理。

生物脱硫系统既能有效去除废水中的有机物,又能高效去除水中的SO42-,实现真正意义上的高效生物脱硫。在生物脱硫的基础上,废水通过好氧处理系统,COD平均去除率可稳定达到85.5%,出水COD稳定保持在250 mg/L以下[3]。与其他废水处理工艺流程对比,生物脱硫印染废水处理方法更能保证生物脱硫系统的安全性,通过生物分解措施来降低污染废水的各项指标严重程度,有效保障了废水处理的良好实践效果。

1.3 其他方法处理印染废水

化工印染废水含盐量高、有机物浓度高且没有回收价值,必须经过处理后才能排放。由于盐浓度过高对微生物的生长有抑制作用,目前常用的生物处理法无法满足要求。为解决常规水处理技术对高浓度、高盐废水的局限性,研究人员需要对高浓度、高盐废水焚烧处理工艺进行研究。相关人员需运用物理及化学的实践技术手段,严格防控印染废水的二次污染,对废水处理的能耗进行实时监测,同时还要充分考虑实施化学或物理处理的成本及资源投入[4]。

在处理印染废水的实践工艺中,可以将高浓度、高盐废水与惰性材料混合制成的颗粒送入回转窑炉进行煅烧,煅烧的温度不低于700 ℃,使颗粒中的盐分和其他无机物脱水形成炉渣,再将炉渣从回转窑炉中排出后进行填埋处理。在煅烧过程中,颗粒中的有机物以及其他成分燃烧产生二氧化碳和水,并排放至大气环境,满足排放要求。

2 典型印染废水处理设备系统的组成

2.1 调节池

在处理印染废水的工艺设备系统中,调节池属于关键性的废水过滤调节控制装置。调节池的重要功能体现在能够实时监测水量与水质的变化,从而达到准确调节废水过滤处理流量的目标。调节池的处理方法关键体现在曝气处理工艺,进入到调节池的化工印染废水首先必须要得到充分的混合与搅拌,然后才能对其实施全面的曝气处理。在目前的现状下,调节池处理化工印染废水应当重点考虑选择厌氧处理或者水解酸化处理工艺。调节池应当确保达到处理印染废水的基本工艺指标要求,工作人员需对调节池的处理工艺指标进行科学合理的优化设计。

2.2 氧化沉淀池

对印染废水进行物化分离的药物投加处理,通常都会涉及较大的污泥沉淀量,因此氧化沉淀池废水处理工艺设备系统应当得到普遍运用,但是如果沉淀物质容易堵塞斜管,则最好不要使用氧化沉淀池的反应处理方法[5]。平流沉淀池能够有效吸附底部淤泥,适于较大水流量特征的物化反应处理。氧化沉淀池的药物投放数目及比例都需确保达到适宜性的基本要求,避免对氧化沉淀池的处理设备系统造成较为明显的污染和破坏。

针对使用气浮处理工艺过滤印染废水等做法,关键应考虑到表面活性剂是否达到一定的投放比例标准,进而实现良好的氧化沉淀以及气浮处理去除效果。

2.3 污泥回流池

活性污泥法目前已经被广泛用于生物处理印染废水,活性污泥的印染废水处理过程应当配备污泥回流池。活性污泥处理工艺中的好氧处理是通过微生物去除及分解污染物,确保缺氧与好氧的特殊空间条件。通过实施全方位的去除以及微生物分解过程,优化现有出水水质。通过综合对比可见,运用污泥回流池的处理工艺设施系统可以实现平稳的系统运行效果,同时还能降低系统运行的成本。印染废水可生化性较差,容易改变水质原有的自然特征,因此需要优化好氧处理工艺的流程,相关技术人员应对其进行进一步的分析和研究,给出合理的处理解决方案[6]。目前,一体化的污泥回流池从总体上能够保证氨氮的去除率在85%以上,废水脱氮效果非常明显。

3 典型印染废水处理工艺的技术要点

3.1 水解酸化工艺

近年来,处理印染化工废水专用的水解酸化技术已趋于完善,运用水解酸化的设备系统能够显著促进难溶物以及高分子化学成分快速分解,进而生成无毒无害的可溶性小分子。水解酸化工艺可实时控制调节印染工艺废水的有害元素浓度,并且创造了优良的生化处理与好氧处理技术条件。通过实施水解酸化的废水处理方法,可以明显改善废水的可生化性。

对于剩余的废水污泥应当进行好氧生化的反应处理过程,充分保证厌氧生化段能够回流全部的污泥沉淀物质。厌氧消化反应属于废水处理中的关键工艺流程,可以降低排放过程中剩余污泥的比率,对污泥总量实现优质动态反应平衡的效果显著。其次,技术人员针对生物膜的污水处理反应已有进一步研究成果,可以从根本上保证将填料安装于生物接触的氧化池中。

生物接触的氧化池以及厌氧处理的水解酸化池应能够发挥出废水处理的基本实践功能,供氧装置主要集中在活性炭或者生物炭的反应池中。由此可见,水解酸化的反应处理工艺具备了活性炭以及生物炭的处理优势,能够确保实时达到供氧充足标准。在附着生长以及悬浮状的生物氧化处理过程中,关键在于运用好氧与厌氧两种生物处理技术模式。厌氧水解酸化的装置系统运行过程应当建立在均匀搅拌的前提下,确保脉冲进水池能够实时得到准确的控制调节,充分依靠人为搅拌或者机械搅拌的方法来进行必要的控制调整[7]。

3.2 生物处理工艺

现阶段的生物处理工艺集中体现在生化处理的技术方法,印染化工废水有必要实现全方位的生化处理,旨在既能降低污染物的浓度,同时还能显著节约资源。在具体的实践过程中,应考虑较为严格的水质要求,进水水质标准要求纯净程度较高[8]。生物处理设备系统应设计为复杂的反应流程监测控制,但相对应的系统故障恢复调整时间也会延长。例如,厌氧工艺比较适合处理浓度较高的化工印染废水,具有高浓度特征的印染废水包含了COD等水质污染成分,企业在正确选择厌氧废水处理模式的前提下,可以在短时间内快速控制COD指标,并且控制调整污泥回流总量。对于化学污染成分较为复杂的印染废水处理,该法可以保证稳定的出水水质[9-10]。

除此之外,技术人员目前正在尝试推广普及硅藻精土等全新的过滤处理溶剂。硅藻精土对全面过滤各种类型的印染化工废水具有显著的促进作用,可以最大限度地降低污染程度等。因此,研究人员对处理印染废水专用的硅藻精土材料应当进行深入研发,促进全新处理工艺材料的普及。

3.3 反渗透处理工艺

通过实施分流处理的技术,可快速分离印染污水中的有害及无害成分,降低废水污染风险,作为分离技术的重要组成部分,反渗透处理工艺有助于印染废水得到妥善处理[11]。印染废水由于受到渗透溶液压力的影响,会被截留在半透膜的范围内,进而达到分离溶剂与溶质的目标。半透膜专门用于反渗透的废水处理过程,有效确保了纯净程度较高的水透过薄膜,而有毒有害及污染性的化学物质无法透过上述薄膜。由此可见,具有分离特性的半透膜能够全面消除胶体、可溶解的盐类、水中微生物、有害细菌、有机质等。

通过综合性的工艺方法对比可知,反渗透的废水处理工艺具有消除污染以及降低处理能耗的显著技术优势,同时,还有助于反渗透系统实现定期的管理维护。但是反渗透处理技术通常容易产生膜污染,具有潜在的二次污染风险。如果膜污染缺乏必要的监督控制,持续性的高效系统反应过程将会带来较为显著的化学破坏及污染[12]。

目前,技术人员正在重点研发容易清洗以及使用期限较长的全新反渗透薄膜,通过改进现有的半透薄膜制作工艺消除薄膜污染风险,具有低污染特性的半透膜在未来的废水处理实践中将会得到更大范围的普及与推广,从而展现良好的工艺技术处理综合效益。企业技术人员可以使用实时性的膜污染监测管理装置系统,以确保最大限度地实现膜污染监管控制目标。

4 结语

综上,在印染废水处理领域,目前常用的工艺方法包含臭氧处理高浓度、高盐废水方法、水解酸化工艺、生物处理工艺、反渗透处理工艺等。印染废水包含有毒有害的化学物质,只有实现妥善的转化处理,才能彻底消除印染废水中的超标有毒物质,保持自然生态环境的良性循环。在印染废水处理的工艺实践改进过程中,企业技术人员应当深入探索废水处理工艺,根据实际情况进行调节和完善,在条件允许的情况下,采用最新的废水处理设备,包括智能化、系统化的污水处理监控设备等。通过合理、高效的印染废水处理工艺实现印染废水的可再生及回收利用。

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