申请日2012.12.13
公开(公告)日2013.04.03
IPC分类号C02F103/30; C02F9/14
摘要
本发明涉及活性印花废水处理工艺及装置。其工艺步骤和装置组成有：前处理生产废水经预处理装置去除COD后，流入调节池与染色印花废水混合;流入厌氧池脱色和降解COD;流入生物同步降解池降解COD和N，并有末端混合液回流到进水端;流入泥水分离区，上部清水经后处理装置，进一步脱色和降解COD至达标排放，底部污泥回流到生物同步降解池进水端;剩余污泥排入污泥处置系统。本发明有益效果：生化处理降解废水COD、N和色度，物化处理脱色和降解COD，处理出水达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)，解决活性印花废水COD、N和色度超标的问题，同时降低废水处理成本。
权利要求书
1.活性印花废水处理工艺，其特征在于处理步骤如下：
(1)前处理生产废水，经预处理装置去除COD后，流入调节池与染色印花废水混合;
(2)提升到厌氧池脱色和降解COD;
(3)流入生物同步降解池降解COD和N，生物同步降解池有曝气区和泥水分离区，曝气 区末端混合液部分回流到进水端，泥水分离区的上部清水，经后处理装置进一步脱色、降解 COD至达标排放，泥水分离区底部污泥回流到生物同步降解池;
(4)废水处理过程中产生的剩余污泥 排入污泥处置系统。
2.根据权利要求1所述的活性印花废水处理工艺，其特征在于：步骤(1)所述的预处理装 置，控制废水呈弱酸性，pH5.5～7.0。
3.根据权利要求1所述的活性印花废水处理工艺，其特征在于：步骤(1)所述的调节池， 水力停留时间8～14h，控制废水呈弱碱性，pH 8～9。
4.根据权利要求1所述的活性印花废水处理工艺，其特征在于：步骤(2)所述的厌氧池， 生化停留时间16～32h。
5.根据权利要求1所述的活性印花废水处理工艺，步骤(3)所述的生物同步降解池，溶解 氧范围0.1～0.9mg/L，其特征在于：生物同步降解池的生化停留时间40～64h，混合液回流比 20～30倍。
6.根据权利要求1所述的活性印花废水处理工艺，其特征在于：步骤(3)所述的后处理装 置，投加脱色絮凝剂。
7.根据权利要求1所述的活性印花废水处理工艺，其特征在于：步骤(3)所述的底部污泥 回流，回流比6～8倍。
8.根据权利要求1所述的活性印花废水处理工艺，应用于工程的活性印花废水处理装置，其 特征在于：按废水流经顺序包括预处理装置、调节池、厌氧池、生物同步降解池和后处理装 置。
9.根据权利要求8所述的活性印花废水处理装置，其特征在于：所述的预处理装置选用气浮 机，表面负荷1.2～1.8m3/m2.h。
10.根据权利要求8所述的活性印花废水处理装置，其特征在于：所述的厌氧池，选用UBF (复合型厌氧流化床)，池顶设置废气处置系统，池内上部设置斜管或斜板，中间挂生物填料， 底部设置泥斗和排泥管路。
11.根据权利要求8所述的活性印花废水处理装置，所述的生物同步降解池，曝气管选用微 孔曝气软管，曝气管间距110～220mm，其特征在于：生物同步降解池有曝气区和泥水分离 区;曝气区末端混合液回流到进水端，混合液回流选用气动提升装置，优选的以空气为动力 的气提水泵;泥水分离区有泥水分离装置，选用斜管或斜板装置;泥水分离区底部污泥回流 到曝气区，选用气动提升装置，优选的以空气为动力的气提水泵。
12.根据权利要求8所述的活性印花废水处理装置，其特征在于：所述的后处理装置，选用 絮凝沉淀池或气浮机，优选的，废水处理水量大于2400m3/d时选用絮凝沉淀池，表面负荷 0.6～1.2m3/m2.h，废水处理水量小于2400m3/d时选用气浮机，表面负荷1.6～2.8m3/m2.h。
说明书
活性印花废水处理工艺及装置
技术领域
本发明涉及一种废水处理工艺及装置，具体指活性印花废水处理工艺及装置，是利用微 生物同步降解活性印花废水COD和N，以及组合物化处理工艺进行活性印花废水脱色的工 艺及装置。
背景技术
使用活性染料进行染色和印花，其生产过程排出的废水叫活性印花废水。活性印花废水 的组成有：前处理生产废水、染色印花废水。活性印花废水主要污染物成分有：浆料(PVA 等)、尿素、活性染料、碱剂等。活性印花废水特点有：废水量大、有机物浓度高、总氮高、 色度高、pH高。一般活性印花企业的废水CODCr3000～4000mg/L，总氮150～500mg/L，色 度300～900倍，pH 11～13。
活性印花废水具有高排量、高COD、高总氮、高色度和高pH的特点，是一种难处理废 水，废水超标排放将对生物和自然环境构成极大的危害。
活性印花废水处理，目前应用最广的工艺是“综合废水+物化沉淀池+生化池+物化沉淀 池”，其中生化处理以A/O及其衍生的A2/O、O/A/O工艺及装置为主，对照《纺织染整工业 水污染物排放标准》(GB4287-2012)，这些工艺及装置处理后的废水COD、N和色度普遍 超标，特别是N超标更为严重，而且废水处理成本高。分析其原因主要有：
前处理生产废水含有PVA浆料，CODCr浓度很高(10000～25000mg/L)，其COD量占 到综合废水COD总量的50%以上，废水可生化性差(B/C比<0.1)，传统的废水处理工艺 及装置，处理后仍有部分PVA未被降解，生化池出水CODCr一般大于500mg/L，再经物化 处理后出水CODCr普遍大于300mg/L。
印花工序中使用尿素，因此废水中的N含量很高，其中调节池废水的N以有机氮为主， 在生化池前端部位，由于氨化作用，废水的N逐步由有机氮转化成氨氮。常规的生物脱氮工 艺对高浓度活性印花废水的脱氮效率低，出水氨氮普遍大于90mg/L。
废水色度来自染料的发色基团和助色基团，活性印花废水色度高，单一的生化工艺或物 化工艺脱色率有限，出水色度普遍大于80倍。
同步硝化反硝化理论(SND)和低溶氧控制技术，给生物脱氮提供了新的理论基础和技 术手段，同时也产生了相应的生物脱氮装置，上世纪九十年代荷兰和比利时等国家研发了相 应的CANON工艺及装置和OLAND工艺及装置。其核心是：生化池控制低溶解氧环境，在 生化池内实现短程硝化和厌氧氨氧化、好氧硝化和好氧反硝化等生化反应，即同池同步脱氮。 但由于该工艺控制低溶氧范围比较窄(0.1～0.5mg/L)，在高浓度COD和N并存的活性印花 废水处理时，COD的降解效率不够理想。
发明内容
为了克服上述工艺及装置的缺陷，本发明的活性印花废水处理工艺及装置，在高浓度 COD和N并存的活性印花废水处理时，通过改进生物同步脱氮工艺的曝气方式和提高低溶 氧控制范围，在同池同步脱氮的基础上，强化COD降解功能，实现COD和N同池同步降 解。同时通过生化脱色工艺和物化脱色工艺的组合，提高脱色率。
本发明的技术方案，包括活性印花废水处理工艺及装置，分别介绍如下：
(1)前处理生产废水，经预处理装置去除COD后，流入调节池与染色印花废水混合;
(2)提升到厌氧池脱色和降解COD;
(3)流入生物同步降解池降解COD和N，生物同步降解池有曝气区和泥水分离区，曝 气区末端混合液部分回流到进水端，泥水分离区的上部清水，经后处理装置进一步脱色、降 解COD至达标排放，泥水分离区底部污泥回流到生物同步降解池;
(4)废水处理过程中的剩余污泥排入污泥处置系统。
步骤(1)所述的预处理装置，控制废水呈弱酸性，pH5.5～7.0。
步骤(1)所述的调节池，水力停留时间8～14h，控制废水呈弱碱性，pH 8～9。
步骤(2)所述的厌氧池，生化停留时间16～32h。
步骤(3)所述的生物同步降解池，溶解氧范围0.1～0.9mg/L，生化停留时间40～64h， 混合液回流比20～30倍。
步骤(3)所述的后处理装置，投加脱色絮凝剂。
步骤(3)所述的底部污泥回流，回流比6～8倍。
步骤(4)所述的剩余污泥排入污泥处置系统，剩余污泥包括预处理装置和后处理装置排 放的物化污泥，以及厌氧池和生物同步降解池排放的生化剩余污泥，污泥处置系统按常规进 行设计。
本发明活性印花废水处理装置，是活性印花废水处理工艺的工程化应用。为了充分发挥 上述工艺的最佳效果，本发明对传统的活性印花废水处理工艺及装置作了新的组合，并改进 了生化池曝气方式和溶解氧控制。
本发明的活性印花废水处理装置，包括以下工艺步骤和装置组成：
活性印花废水处理装置按废水流经顺序包括：预处理装置、调节池、厌氧池、生物同步 降解池和后处理装置。
所述的预处理装置选用气浮机、表面负荷1.2～1.8m3/m2.h。
所述的厌氧池，选用UBF(复合型厌氧流化床)，顶部设置废气处置系统，池内上部设 置斜管或斜板，中间挂生物填料，底部设置泥斗和排泥管路。
所述的生物同步降解池，废水依序经过曝气区和泥水分离区;曝气区底部有曝气管，曝 气管选用微孔曝气软管，曝气管间距80～350mm，优选的间距110～220mm;曝气区末端混 合液回流到进水端，混合液回流选用气动提升装置，优选的以空气为动力的气提水泵;泥水 分离区有泥水分离装置，选用斜管或斜板装置;泥水分离区底部污泥回流到曝气区，选用气 动提升装置，优选的以空气为动力的气提水泵。
所述的后处理装置，选用絮凝沉淀池或气浮机。优选的，废水处理水量大于2400m3/d 时选用絮凝沉淀池，表面负荷0.6～1.2m3/m2.h，废水处理水量小于2400m3/d时选用气浮机， 表面负荷1.6～2.8m3/m2.h。
本发明有益效果：生化处理降解废水COD、N和色度，组合物化处理脱色和降解COD， 处理出水达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)，解决活性印花废水COD、 N和色度超标的问题，同时降低废水处理成本。
