羽絨廢水是高濃度工業(yè)廢水，其COD、BOD、SS都很高，主要污染物為細(xì)碎的羽絨，原毛上黏附的泥土、砂粒、糞便，少量的洗滌劑，羽毛上洗脫的油脂以及微量的雙氧水〔1〕。目前，國內(nèi)對(duì)羽絨廢水的處理多采用回用處理工藝。筆者以某羽絨服廠為例，分析討論了水解酸化-接觸氧化-斜管沉淀-氣浮-消毒-氣浮-過濾工藝處理羽絨廢水使之得以回用的工藝特點(diǎn)、運(yùn)行效果和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)等。
1 廢水水質(zhì)及工藝流程
1.1 廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)該廠提供的資料，本項(xiàng)目所處理的廢水主要為生產(chǎn)廢水和部分生活污水，廢水排放量為800 m3/d.廢水處理設(shè)施每天24 h連續(xù)運(yùn)行，廢水處理設(shè)計(jì)流量為33.33 m3/h.設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表 1。
1.2 工藝流程
工藝流程見圖 1。
廢水經(jīng)管網(wǎng)收集后首先進(jìn)入格柵井，以去除廢水中的漂流物和大顆粒雜質(zhì)。格柵井出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水量水質(zhì)均化調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池出水由提升泵送至水解酸化池，進(jìn)行酸化水解和硝化反硝化，以降低有機(jī)物濃度。水解酸化池出水自流進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行好氧生化反應(yīng)，在此絕大部分有機(jī)污染物通過生物氧化、吸附得以降解。接觸氧化池出水經(jīng)加藥(PAC)后自流至沉淀池，固液分離后，上清液流入中間水池，再經(jīng)投加藥劑(PAM、ClO2)后提升至氣浮設(shè)備，進(jìn)一步去除污水中的有機(jī)物、懸浮雜質(zhì)和有害病毒，降低污水色度。氣浮裝置出水再經(jīng)過濾器處理，出水水質(zhì)更佳，可確保出水達(dá)到回用要求。
定期撈取由格柵截留下的雜物，裝入小車傾倒至垃圾場。沉淀池中的污泥部分經(jīng)回流泵回流至生物水解酸化池，另一部分污泥則進(jìn)入污泥池;經(jīng)氣浮處理的浮渣也進(jìn)入污泥池。污泥池中污泥由污泥脫水機(jī)進(jìn)行濃縮，泥餅外運(yùn)填埋。污泥池上清液回流至調(diào)節(jié)池再處理。
目前工業(yè)廢水生物處理廣泛采用水解酸化/接觸氧化法，其分為2個(gè)階段：前一段在較高的有機(jī)負(fù)荷下，通過附著于填料上的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生物降解和吸附作用，去除廢水中的各種有機(jī)物質(zhì)，使廢水中的有機(jī)物含量大幅度降低;后一階段在有機(jī)負(fù)荷較低的情況下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下降解廢水中的氨氮，同時(shí)也使廢水中的COD降到更低，使廢水得以凈化。
接觸氧化法以生物膜法為主，并兼有活性污泥法的特點(diǎn)。其特點(diǎn)：(1)單位體積生物量比活性污泥法多，因而有機(jī)負(fù)荷較高，接觸時(shí)間短，處理效率高，有利于縮小處理構(gòu)筑物容積，減少占地面積，節(jié)省基建投資;(2)污泥回流不會(huì)發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)行管理簡便;(3)抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，這種方法由于填料上生長著大量生物膜，對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)，在間隙運(yùn)行條件下，也有一定的功效，因此對(duì)于排水不均勻的廢水更有實(shí)用意義;(4)掛膜培菌簡單，一般15 d就可以掛膜，再經(jīng)20 d左右馴化便可投入運(yùn)行。
2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)
2.1 格柵井
本廢水處理工程因廢水量較大，廢水中含有大量短纖維，而這些物質(zhì)容易積累并最終堵塞工藝設(shè)備和構(gòu)筑物，必須采用攔截設(shè)備。設(shè)置格柵1臺(tái)，設(shè)計(jì)水量800 m3/d,尺寸2 000 mm×1 500 mm×3 000 mm.設(shè)置機(jī)械格柵1道，規(guī)格400 mm×2 300 mm,柵隙4 mm,功率：0.75 kW。
2.2 調(diào)節(jié)池
由于廢水來水水質(zhì)、水量不均勻度極高，為使后續(xù)處理工序長期穩(wěn)定運(yùn)行，避免水質(zhì)、水量沖擊導(dǎo)致系統(tǒng)處理效率和處理穩(wěn)定性降低，需設(shè)置具有調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量和污水收集功能的調(diào)節(jié)池。設(shè)置調(diào)節(jié)池1座，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)水量800 m3/d,停留時(shí)間0.5 h,尺寸3 000 mm×2 000 mm×3 000 mm,有效容積18 m3。
2.3 水解酸化池
水解酸化池可將廢水中難溶解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可溶解性有機(jī)物，將大分子有機(jī)物水解成小分子有機(jī)物，提高廢水的可生化性。設(shè)置水解酸化池1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)水量800 m3/d,停留時(shí)間3.0 h,尺寸3 000 mm×5 000 mm×7 000 mm,有效容積105 m3,溶 解氧0.5 mg/L,BOD容積負(fù)荷0.8~1.0 kg/(m3·d)。
2.4 接觸氧化池
接觸氧化池需配固定床或浮動(dòng)床填料。接觸氧化池出水一部分進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀，另一部分回流至厭氧水解池進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，以達(dá)到降解廢水中有機(jī)物和脫氮的目的。接觸氧化池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)水量800 m3/d,停留時(shí)間4.0 h,尺寸3 000 mm×5 000 mm×9 000 mm,有效容積135 m3,氧利用率 15%~18%,溶解氧2~4 mg/L,數(shù)量2座。
2.5 沉淀池
沉淀池主要用于對(duì)廢水進(jìn)行固液分離，以去除從接觸氧化池中剝落下來的生物膜和懸浮污泥。沉淀池設(shè)計(jì)為豎流式，采用三角堰出水，出水槽配置浮渣擋板。沉淀池污泥部分排至污泥池，部分回流至水解酸化池進(jìn)行硝化和反硝化，以減少污泥生成量，并利于廢水中總氮的去除。設(shè)置沉淀池1座，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)水量800 m3/d,尺寸5 000 mm×5 000 mm×3 000 mm,容積75 m3,停留時(shí)間2.0 h,上升流速0.3~0.5 mm/s,表面負(fù)荷0.94 m3/(m2·h)。
2.6 中間水池
中間水池共有2座。二沉池出水流入其中1座中間水池(見圖 1),該池為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)水量800 m3/d,尺寸3 000 mm×1 500 mm×5 000 mm,容積22.5 m3.設(shè)置中間水泵，型號(hào)QW80-65-25-7.5,流量65 m3/h,揚(yáng)程25 m,功率7.5 kW,數(shù)量2臺(tái)。
經(jīng)第1次氣浮處理后的廢水流入另1座中間水池(見圖 1),該池同時(shí)可作為氣浮溶氣罐進(jìn)水的貯存水池。該池(生產(chǎn)車間原有水池)為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)水量800 m3/d,尺寸 3 400 mm×5 000 mm×3 000 mm,容積50 m3.泵的配置同上述中間水池。
2.7 氣浮裝置
氣浮裝置是在一定條件下，將大量空氣溶于水中，形成溶氣水，作為工作介質(zhì)，通過釋放器聚然減壓，快速釋放，產(chǎn)生大量微細(xì)氣泡黏附于經(jīng)混凝反應(yīng)后廢水的“礬花”上，使絮體上浮，從而迅速地除去水中的污染物質(zhì)，達(dá)到凈水的目的。氣浮分為加藥聚凝、回流水溶氣釋放、氣浮凈水、電器控制4個(gè)部分。氣浮效果的好壞，主要取決于回流水溶氣釋放的效果。本氣浮裝置采用高效節(jié)能的溶氣和釋放設(shè)備�？諌簷C(jī)的壓縮空氣與處理后通過水泵加壓的回流水在溶氣罐中充分混合溶解，形成溶氣水。溶氣罐的工作壓力為2～3 kg/cm2.通過加藥混凝的廢水進(jìn)入氣浮池中，溶氣罐的溶氣水在進(jìn)水管口下部由溶氣釋放器驟然減壓，使溶解于水中的空氣由于驟然減壓而釋放出大量微氣泡，微氣泡在上升過程中遇到廢水中已經(jīng)凝聚的懸浮物，微氣泡附著在懸浮物上，使之很快上浮，這樣廢水中的懸浮物全部浮于上面，然后通過氣浮上部的刮沫機(jī)把它們刮去排到污泥池中，而池底部的清水排出。電器控制部分附設(shè)電器控制柜，調(diào)試安裝后可達(dá)到無人操作狀態(tài)。電控柜控制溶氣水泵、刮沫機(jī)、空壓機(jī)的運(yùn)行。氣浮裝置處理能力為35 t/h,外形尺寸D 3 200 mm×600 mm,溶氣罐直徑D 1 000 mm,刮沫機(jī)功率1.1 kW,溶氣壓力 0.4 MPa,釋氣量45 mL/L,回流比50%,混合時(shí)間 3 min,反應(yīng)時(shí)間10 min,進(jìn)入接觸室水流流速<0.1 m/s,接觸室水流上升流速20 mm/s,接觸室水流停留時(shí)間1.0 min,分離室水流下向流速3.0 mm/s,分離室水流停留時(shí)間3 min,復(fù)核停留時(shí)間20 min,釋放器出口流速0.5 m/s.空壓機(jī)型號(hào)Z-1.375/6,氣量1.375 m3/min,壓力0.6 MPa,功率4 kW.溶氣水泵型號(hào)IS65-20-160,流量20 m3/h,壓力0.32 MPa,功率4 kW。
2.8 污泥池
氣浮池、沉淀池的污泥定期排入污泥池內(nèi)進(jìn)行濃縮處理，上清液回流至調(diào)節(jié)池進(jìn)行再處理，濃縮后的污泥用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，滲濾液排到調(diào)節(jié)池進(jìn)行再處理。設(shè)置污泥池1座，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，尺寸D 2 400 mm,有效容積為12 m3.帶式壓濾機(jī)型號(hào)HRDY-1000,處理能力5 m3/h,張緊壓力≥0.4 MPa,外型尺寸4 500 mm×1 800 mm×1 500 mm,濾帶寬 1 000 mm。
3 運(yùn)行效果
運(yùn)行調(diào)試結(jié)果表明，處理出水CODCr、BOD5、NH3-N、SS分別為49.1、9.6、4.8、9.0 mg/L,pH為6~9,出水水質(zhì)達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ 25.1-89)的要求，處理出水可回用作生活雜用水等。該系統(tǒng)運(yùn)行以來，處理效果穩(wěn)定。具體參見http://wlmqsb.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
(1)工程投資。本工程投資由工程直接費(fèi)(設(shè)備材料費(fèi)、安裝運(yùn)輸費(fèi))、工程設(shè)計(jì)費(fèi)、管理調(diào)試費(fèi)及其他費(fèi)用4部分組成〔2〕，本工程總投資為157.08萬元，噸水投資為1 963.5元。
(2)運(yùn)行費(fèi)用。本工程運(yùn)行費(fèi)用主要為人工費(fèi)、電費(fèi)和藥劑費(fèi)。人工費(fèi)：本廢水處理站機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高，因此設(shè)置人員2名，工資按每人每月800元計(jì)，人工費(fèi)為0.06元/m3;電費(fèi)：整個(gè)工程計(jì)算用電負(fù)荷為額定容量22.65 kW,動(dòng)力裝機(jī)容量為41.65 kW,電費(fèi)按0.60元/(kW·h)計(jì)，電費(fèi)為0.32元/m3;藥劑費(fèi)：混凝劑加藥量按0.000 1 t/m3計(jì)，混凝劑每噸1 100元，藥劑費(fèi)為0.11元/m3.合計(jì)運(yùn)行費(fèi)用為0.49元/m3。
本工程投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，在經(jīng)濟(jì)上是合理的。
5 結(jié)論
工程實(shí)踐證明，采用水解酸化-接觸氧化-斜管沉淀-氣浮-消毒-氣浮-過濾工藝處理羽絨廢水節(jié)能有效。該工藝結(jié)構(gòu)緊湊，處理效果穩(wěn)定，維護(hù)方便，運(yùn)行費(fèi)用較低，出水水質(zhì)達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ 25.1-89)的要求，處理出水可回用作生活雜用水等。該工程對(duì)相關(guān)企業(yè)的廢水處理具有一定的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。
