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有機顏料廢水具有高COD、高色度、高含鹽量、有機物難生化降解，再加上廢水間歇性排放、水質(zhì)水量隨時間變化較大，給廢水處置工藝設(shè)計、運轉(zhuǎn)管理增加許多艱難。目前，國內(nèi)外對這類工業(yè)廢水處理的主要辦法有:活性炭吸附、生物降解、離子交流、溶劑萃取、膜別離、化學氧化、電滲析、絮凝法等。

江蘇省某顏料化工廠的產(chǎn)品主要應(yīng)用三氯乙烯、氯仿、三乙胺、甲醛、三氯化鋁等多種無機和有機物為原料來生產(chǎn)制備多種化工顏料，生產(chǎn)制備過程中產(chǎn)生大量的有機酸性廢水，廢水成分復(fù)雜，高氨氮、高鹽度、高色度、 COD 值高，可生化性差，其水質(zhì)和水量如表1 所示。

表1 　廢水水質(zhì)特征

注:鹽度以氯離子計

銘盛環(huán)境通過對水質(zhì)水量進行分析，并進行多次試驗，確定最終設(shè)計方案并進行工程建造，調(diào)試正常后交付客戶運行。本文對本工程詳細方案和運行結(jié)果進行介紹。

1 　方案設(shè)計及處置工藝確實定

1. 1 　方案設(shè)計

針對該化工廠的生產(chǎn)制備廢水的特性，在調(diào)查剖析的根底上，選定廢水先單獨預(yù)處置，然后再實施混合，最后實施生物處置的指導(dǎo)準則，對廢水實施物化法與生物法多種組合計劃實驗。由于廢水具有COD 值高， 鹽度大，氨氮含量高，毒性大，不同車間廢液排放不平衡等狀況。在預(yù)處置階段采用“混凝+吹脫+中和絮凝” 的工藝，使COD、氨氮、色度得到大量的去除，大大減輕后續(xù)生化處置負荷，并設(shè)計一套處置才能為50m3/ d 的工程。

1. 2 　主體工藝計劃及工藝流程

廢水處置工藝流程見圖1 。

圖1 　有機顏料廢水處置工藝流程圖

2 　處置過程及設(shè)備

2. 1 　處置過程的技術(shù)關(guān)鍵在實驗的根底上對該廢水實施工藝設(shè)計時，主要思索以下幾點:

(1) 由于2 # 廢水氨氮含量高，假如直接進入生化系統(tǒng)處置，對后續(xù)處置帶來較大難度，因而采用空氣吹脫的辦法，即在堿性條件下先將氨氮轉(zhuǎn)化為NH4OH， 然后經(jīng)過氨吸收設(shè)備吸收氨，堿性吹脫后廢水中的氨氮去除率可到達90 %以上，減少后續(xù)處置的難度；

(2) 該廢水屬于高鹽度廢水，因而生化系統(tǒng)中耐鹽細菌的培育是整個生化處置的關(guān)鍵，在馴化過程中，采用投加高效耐鹽細菌菌種與普通活性污泥共同馴化的辦法，大大縮短了馴化時間，進步了處置才能；

(3) 在兼性厭氧池內(nèi)，廢水中大分子有機物在兼氧菌充沛作用下，大分子有機物被合成為易于降解的小分子有機物，廢水的可生化性明顯進步；

(4) 由于廢水有機物含量高，因而選擇了生物接觸氧化工藝，該辦法兼有活性污泥法和生物膜法的特性， 容易在池內(nèi)完成生物量的控制，且運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，不易產(chǎn)生污泥收縮，運轉(zhuǎn)管理便當。

2. 2 　處置工序的設(shè)計及其建(構(gòu)) 筑物設(shè)計

2. 2. 1 　空氣吹脫工序

空氣吹脫工序由空氣吹脫塔、風機及氨吸收設(shè)備組成。本單元采用不銹鋼構(gòu)造。本工序采用的最佳工藝條件為:用堿石灰調(diào)理pH 至10～11，停留時間1h， 緊縮空氣吹脫，空氣量為1m3/ min，氨氮去除率到達 90 %以上。

2. 2. 2 　混凝沉淀工序

混凝沉淀工序主要由混凝沉淀池和加藥設(shè)備、混合設(shè)備等隸屬設(shè)計構(gòu)成。廢水進入混凝沉淀池前，經(jīng)過加藥設(shè)備將石灰水與廢水混合，在管道式靜態(tài)混合器內(nèi)完成絮凝反響，以平推流狀態(tài)進入混凝沉淀池。由于在電化學復(fù)原塔內(nèi)廢水中有機物的發(fā)色基團被復(fù)原，出水在適合的條件下，有機污染物與Fe (OH) 3 、Fe (OH) 2 等構(gòu)成礬花而沉淀下來?；炷恋沓夭捎娩擁艠?gòu)造，半地上式，有效容積6m3 。至調(diào)理池來的廢水經(jīng)過加藥絡(luò)合、絮凝、助凝，使細小的膠體微粒凝聚為較大顆粒而沉淀下來。經(jīng)過混凝沉淀，COD 去除率 25 %，色度去除率40 %。最佳工藝條件為:攪拌設(shè)備1 中廢水pH 值11～12，混凝沉淀出水pH 值為10 左右 (與1 # 廢水中和)，0. 1 %復(fù)配混凝劑用量1. 5 %，停留時間3h 。

2. 2. 3 　中和沉淀池

中和沉淀池為鋼砼構(gòu)造，有效容積為16m3，混凝沉淀池出水與1 # 廢水在調(diào)理池2 混合后，調(diào)理池出水與石灰乳、加藥設(shè)備2 中的混凝劑在攪拌設(shè)備2 混合后進入中和沉淀池。本工序操作條件為:攪拌設(shè)備2 中pH 值8～9，中和沉淀池出水pH 值為7. 5～8. 0，0. 1 %絮凝劑用量0. 1 %，停留時間8h 。

2. 2. 4 　兼性厭氧池

兼性厭氧過程是借助于兼性細菌毀壞廢水中大分子有機物構(gòu)造，同時對有機物實施局部降解，進步廢水的可生化性。兼性厭氧池為鋼砼構(gòu)造，是全混式生物反響器。由于污泥與廢水的接觸水平對去除率的影響很大，所以在生物厭氧池的底部設(shè)計裝置了一臺攪拌機，以此使污泥與廢水可以充沛的混合，但由于平均混合，出水中必然會帶有大量的污泥。為了克制上述缺陷，設(shè)計了一套污泥自回流系統(tǒng)，在實踐運轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)新的設(shè)計是必要和牢靠的，出水中只帶有少量的污泥。經(jīng)過馴化培育后的厭氧污泥處置廢水能夠到達良好的處置效果，廢水COD 去除率能夠到達25 %～30 %，出水的COD 能夠到達1000mg/ L 左右。

2. 2. 5 　生物接觸氧化池

應(yīng)用池底污泥床和填料生物膜共同組成的生物菌群系統(tǒng)在好氧環(huán)境條件降落解廢水中低濃度的污染物質(zhì)。鋼砼構(gòu)造，半地上式，有效容積1000m3，彈性填料 80m3，采用微孔曝氣設(shè)備。經(jīng)過生物接觸氧化池的處置后，廢水的COD 能夠降到350mg/ L 左右，COD 去除率達75 %以上。

2. 2. 6 　生物碳池

生物碳過程是充沛應(yīng)用活性炭的吸附作用將廢水中的有機物吸附，附著在活性炭外表的微生物將有機物降解到達去除的目的。同樣該池采用鋼砼構(gòu)造，有效容積100m3，COD 去除率45 %。

生物碳池后是一個終沉池，以沉淀剩余污泥，并將局部剩余污泥回流，以維持各生物過程中的污泥量。

3 　處置效果對比

該廢水處置工程經(jīng)兩個月的污泥培育和馴化，如今已正常運轉(zhuǎn)。處置出水能夠到達國度《污水綜合排放標準》( GB897821996) 二級標準。終沉池出水水質(zhì)指標與原水水質(zhì)指標及排放標準對比見表2 。

表2 　終沉池出水水質(zhì)與原水水質(zhì)及排放標準對比

4 　主要技術(shù)經(jīng)濟指標

(1) 該廢水處置站工程總投資87. 1 萬元，詳細分配見表3 。

表3 　廢水處置工程投資構(gòu)成

(2) 噸水造價:19795 元/ m3 廢水；

(3) 廢水處置站裝機負荷: 28. 5KW，實踐運轉(zhuǎn)負荷:14. 5KW。

(4) 噸廢水處置本錢: 電費為每小時耗電量14. 5 KW/ h，以0. 60 元/ KWh 計，則廢水電費4. 67 元/ t ；藥劑費為3. 22 元/ t 廢水；廢水處置站設(shè)計定員3 人，工資程度600 元/ (人·月)，則為1. 46 元/ t 廢水；日常運轉(zhuǎn)管理費用為9. 35 元/ t 廢水(不含設(shè)備維修費和設(shè)備折舊費) 。

5 　總結(jié)

采用“混凝+吹脫+中和絮凝+厭氧+接觸氧化+生物碳”工藝處置有機顏料廢水效果良好。COD、色度、氨氮的去除率分別為96 %、95 %、98 %，并均能達標排放。

處置工藝運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作牢靠、操作維修簡雙方便。本工程處置才能為50m3/ d，投資為87. 10 萬元(包括土建投資)，并且運轉(zhuǎn)費用較低，因而，可在相似有機顏料廢水的處置中推行應(yīng)用。