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染料颜料废水盐度对生化系统的影响

时间:2021-11-12 点击次数:167

    1、引言

    染料、颜料行业产生的高盐、高有机物浓度废水面临着处理的难题,国内多家染料企业因为达不到国家的环保要求而停产或者转行。本文以嘉禾宜事达(沈阳)化学有限公司为例,就染料行业废水中盐度对生化系统的影响规律进行探讨。

    染料、颜料在生产过程中使用大量酸、碱参与反应,包括硫酸、盐酸、醋酸、甲酸等,产生的废水使用碳酸钠中和后进入污水生化系统。废水中盐度可达到3.7%,SO42-离子占41%,Cl-浓度占10%,还有CH3COO-,Na+,Mg2+,Ca2+和染料中间体硝基(-NO2)、亚硝基(-NO)、偶氮基(-N=N-)等。

    2、废水系统整体情况

    2.1废水主要来源

    该公司废水主要来源于生产工艺废水、废气吸收废水、设备及地面清洗水、锅炉蒸汽冷凝水及生活污水等,总废水产生量386t/d。具体包括以下几个方面:

    (1)高浓度废水量为82t/d,含盐浓度在37000mg/L,重铬酸钾法测COD为45000mg/L,主要污染物是醇类、酸类和酯类等。

    (2)低浓度废水量为156t/d,主要污染物为颜料生产过程中的中间体等杂质。

    (3)废气吸收废水量为15t/d,主要污染物为醋酸等有机物。

    (4)其他污水,主要包括少量清洗设备及地面产生的废水等。

    2.2废水系统工艺及排放情况

    高浓度废水经过铁碳微电解反应后进入调节池,与低浓度废水调节后进入水解酸化池,污泥经过沉淀池后回流到水解酸化池前端,上清液溢流进入好氧生化池,出水经过脱色絮凝沉淀后进入在线监测设备后外排。

    3、高盐度有机废水生化系统处理现状

    污水车间平稳运行时的数据统计见表1,每组数据为15d运行数据的平均值。

    该公司采用水解酸化加好氧处理工艺。水解酸化是控制厌氧系统在水解酸化阶段的工艺,是将染料、颜料合成过程中产生的大分子中间体转化为小分子的有机物,提高污水的可生化性,为后续的好氧处理提供有利条件。

    污水车间运行时控制水解酸化进口盐度在1%以下,由于生产产品不同所使用的酸量有差异,进入生化系统的废水盐度会根据产品变化而变化。

    4、结果与讨论

    (1)根据实际运行数据可以发现,当盐度从0.5425%升高到0.894%时,水解酸化池消耗CODCr量有明显的下降趋势,好氧池CODCr消耗量变化幅度不明显。该公司污水系统通过长时间高盐度运行,水解酸化池和好氧池微生物已经适合1%盐度以下的运行状态,大多数微生物能够进行正常的存活并繁殖,污泥呈现大絮体,此时污水系统有较高的处理效果,容积负荷达到1.595kgCOD(/m3·d)。这表明微生物在盐度小于1%时,微生物本身能够通过自身的渗透压调解机制来平衡细胞内的渗透压以保护细胞内的蛋白质。

    (2)当盐度在1.064%时,水解酸化池消耗量进一步降低,是0.5425%盐度时的58%;好氧池消耗量下降幅度达到23.6%,容积负荷为1.17kgCOD(/m·3d)。废水系统中可见污泥絮体,上清液浑浊,污泥沉降比(SV30)下降,污泥有解体现象。这表明微生物活性受到抑制,但是微生物自身细胞结构没有受到破坏,仍能够进行正常的呼吸、合成等新陈代谢作用。

    (3)当盐度提高到1.36%时水解酸化、好氧池COD消耗量下降明显,水解酸化CODCr消耗量只是0.5425%盐度时的21%,好氧池CODCr消耗量是0.5425%盐度时的39%左右,容积负荷为0.65kgCOD(/m3·d),污泥解体严重,沉降比无明显界线,出水浑浊,加絮凝剂后污泥沉降性能不好。这表明微生物已经基本失去活性,微生物细胞遭到破坏,生化系统基本崩溃。

    5、结论

    染料、颜料高盐工业废水适用于生化系统,当盐度低于1%时,生化系统通过驯化微生物后能够达到较高的CODCr处理能力,运行过程中不必刻意考虑盐度对废水生化系统的影响。

    生化系统运行过程中,盐度高于1%时,需要对废水系统进行人为干预,最直接有效的方法是降低废水的含盐量。如果盐度短时间内不能降到安全限值时,必须采取降低系统的容积负荷,同时添加适量的微量元素来激活微生物的活性,以此来保证系统的处理能力。


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