申请日2010.03.26
公开(公告)日2010.08.11
IPC分类号C02F9/14; C02F103/30; C02F3/06; C02F1/78
摘要
本发明公开了一种纺织印染废水处理装置及其工艺，废水通过第一进水泵压入生物蠕动床底部，从下至上经过生物陶粒层，顶部的出水进入沉淀过滤池内沉淀，上部清水通过第二进水泵压入臭氧-曝气生物滤池底部的臭氧反应区内，并通入50-75mg/L的臭氧，反应后的水自下而上经过第二生物陶粒层，从顶部溢出的清水进入清水池，清水池的清水送至界外排放或深度处理后回用。本发明的优点是：系统中微生物的附着良好，曝气量充分，可以保持足够高的生物浓度，从而提高容积负荷，降低污泥负荷，产泥量可以显著减少，由于使用臭氧除去难降解的有机物，整个工艺均为好氧环境，避免了厌氧生物处理过程中产生的硫化物，消除了混凝沉淀过程中产生的物化污泥。
权利要求书
1.一种纺织印染废水处理装置，其特征在于：它包括进出口顺次串联连接的第一进水泵、具有第一曝气管的生物蠕动床、沉淀缓冲池、第二进水泵、具有第二曝气管的臭氧-曝气生物滤池和清水池，其中生物蠕动床内自下而上设有滤板、鹅卵石垫层和生物陶粒层，臭氧-曝气生物滤池内部设有将其内腔分隔成臭氧反应区和填料区的第二滤板，第二滤板上方顺次设有第二鹅卵石垫层和第二生物陶粒层，生物蠕动床的滤板下方分别设有进水口、反冲洗水口和反冲洗气口，臭氧-曝气生物滤池内的臭氧反应区上分别设有进水口、臭氧进口、反冲洗水口和反冲洗气口。
2.根据权利要求1所述的一种纺织印染废水处理装置，其特征在于：所述第一曝气管位于所述滤板上方100-200mm处，所述第二曝气管位于所述第二滤板上方100-200mm处。
3.根据权利要求1或2所述的一种纺织印染废水处理装置，其特征在于：它还设有进口连通所述清水池的反冲洗水泵，该反冲洗水泵的出口分别管道连接所述生物蠕动床和臭氧-曝气生物滤池的反冲洗水口。
4.根据权利要求3所述的一种纺织印染废水处理装置，其特征在于：它还设有格栅和调节缓冲池，其中调节缓冲池的出水口与所述第一进水泵入口相连。
5.一种纺织印染废水处理工艺，其特征在于：废水通过第一进水泵压入生物蠕动床底部，从下至上经过生物陶粒层，顶部的出水进入沉淀过滤池内沉淀，上部清水通过第二进水泵压入臭氧-曝气生物滤池底部的臭氧反应区内，并通入50-75mg/L的臭氧，反应后的水自下而上经过第二生物陶粒层，从顶部溢出的清水进入清水池，清水池的清水送至界外排放或深度处理后回用，在生物蠕动床内通入气水比为18-22∶1的曝气量，在臭氧-曝气生物滤池内通入气水比为8-10∶1的曝气量。
6.根据权利要求5所述的一种纺织印染废水处理工艺，其特征在于：所述清水池内的清水通过反冲洗水泵压入所述生物蠕动床和臭氧-曝气生物滤池底部作为反冲洗水使用。
说明书
一种纺织印染废水处理装置及工艺
技术领域
本发明属于环境保护、水处理技术领域，尤其是涉及一种处理纺织印染废水的装置及工艺。
背景技术
纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、难降解物质多、色度高以及组分复杂等特点，属难处理的工业废水。印染废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等，具有较大的生物毒性，严重污染环境。目前，国内外印染废水处理的单元操作按原理可分成：物理处理法(释稀法、自然沉降法、过滤法、吸附法、离心分离法)、化学处理法(中和法、凝聚法、氧化法)和生物处理法(活性污泥法、喷淋滤池法、生物氧化法)三大类。
印染废水常规处理方法是活性污泥法，但是在处理过程中会产生大量的活性污泥，增加了污泥处理处置的费用。污泥的减量化是废水处理研究的热点。公开号为CN1511795A中国专利文献公开了通过将污泥回流到水解酸化段处理的技术，使产生的污泥消化，从而达到不产泥或少产泥的效果。公开号为CN151139155A的中国专利文献公开以一种不产泥的印染废水处理工艺，其通过水解酸化段的水解作用和接触氧化段的微生物捕食作用，达到剩余污泥零排放的目的。
然而，随着新型助剂以及染料应用，实际印染废水处理过程中，单一生物处理方法已不能满足污水处理的要求，因此许多组合处理方法和技术被开发出来，其中化学混凝沉淀由于操作简单，处理费用低，处理效果好而被广泛应用到废水处理过程中，但是，化学混凝沉淀过程产生大量化学污泥，填埋处理占用土地且存在二次污染的风险。
曝气生物滤池，广泛应用于生活污水处理以及工业废水的深度处理过程中，在运行过程中气水比维持在(1-3)∶1范围内(曝气生物滤池技术研究进展，当代化工，2009年2月，38卷1期，61-64)。
臭氧氧化作为一种高级氧化技术，广泛应用于各种难处理废水的降解，一些研究者将臭氧氧化同曝气生物滤池有机结合应用于各种废水处理系统中。公开号为CN101323453A的中国专利文献公开了一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池的废水处理装置，其将臭氧氧化技术与上向流、下向流曝气生物滤池有效结合;公开号为CN101070216A的中国专利文献公开了一种一体式臭氧与曝气生物滤池的水处理装置及方法，将臭氧氧化与生物滤池有机结合，简化去除曝气系统。公开号为CN1792896A的中国专利文献公开了一种曝气生物滤池耦合臭氧氧化处理石化污水的方法及装置，设计新型的反应装置来处理石化废水。
上述的现有技术中的臭氧氧化和曝气生物滤池设计结构复杂，而且多用于废水物化或者生化处理出水的深度处理过程中，在臭氧氧化和曝气生物滤池处理前仍然会产生较多的物化或者生化污泥，另外，纺织品印染阶段使用元明粉(硫酸钠)作为促染剂，导致印染废水中含有大量的硫酸根离子，在厌氧水解酸化处理阶段，硫酸盐被还原为硫化物，部分硫化物转化为硫化氢气体逸出至污染水厂上空及周边区域的空气中，残余在水中的硫化物进入好氧生物处理阶段，消耗大量的氧气，影响废水处理效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种流程短、能有效减少排放污泥量以及硫化氢产生和释放量、能耗低且环保的一种纺织印染废水处理装置及工艺。
本发明的技术解决方案是：一种纺织印染废水处理装置，它包括进出口顺次串联连接的第一进水泵、具有第一曝气管的生物蠕动床、沉淀缓冲池、第二进水泵、具有第二曝气管的臭氧-曝气生物滤池和清水池，其中生物蠕动床内自下而上设有滤板、鹅卵石垫层和生物陶粒层，臭氧-曝气生物滤池内部设有将其内腔分隔成臭氧反应区和填料区的第二滤板，第二滤板上方顺次设有第二鹅卵石垫层和第二生物陶粒层，生物蠕动床的滤板下方分别设有进水口、反冲洗水口和反冲洗气口，臭氧-曝气生物滤池内的臭氧反应区上分别设有进水口、臭氧进口、反冲洗水口和反冲洗气口。
经过生物蠕动床的废水中的有机物被陶粒表面附着生长的微生物降解，通过第一曝气管提供好氧的环境，将有机物转化成CO2排出系统，净化后的水经过沉淀缓冲池出去沉淀物后进入臭氧一曝气生物滤池内，首先在臭氧反应区内与臭氧混合，水体中难降解的有机物被臭氧氧化裂解，反应后的虽经过曝气第二生物陶粒层，通过陶粒上附着生长的微生物进一步降解水体中的有机物，净化后的清水进入清水池回收利用。使用臭氧和生物曝气过滤技术相结合，能够迅速高效的脱除色度，使难降解的有机物发生开环断链反应，提高废水的可生化性，反应完全，净化效果好，生物曝气过滤技术可以保持较高的生物浓度，提高容积负荷，降低污泥产量，全过程为好氧环境，显著减少硫化氢的生成和释放，降低空气污染风险。
所述第一曝气管位于所述滤板上方100-200mm处，所述第二曝气管位于所述第二滤板上方100-200mm处。可以提供足够的空气，为微生物生长繁殖提供好氧环境，此外还可以形成气体剪切力，保持填料的蠕动状态，控制陶粒表面生物膜厚度，保持高效生物活性和水处理效果。
它还设有进口连通所述清水池的反冲洗水泵，该反冲洗水泵的出口分别管道连接所述生物蠕动床和臭氧-曝气生物滤池的反冲洗水口。回收利用处理后清水，减少水资源消耗。
它还设有格栅和调节缓冲池，其中调节缓冲池的出水口与所述第一进水泵入口相连。格栅可以除去废水中的悬浮物，防止出现堵塞，调节缓冲池可以用于调节水质和水量，减少对生物处理过程的冲击，保证系统稳定运行。
本发明的另一技术解决方案是：一种纺织印染废水处理工艺，废水通过第一进水泵压入生物蠕动床底部，从下至上经过生物陶粒层，顶部的出水进入沉淀过滤池内沉淀，上部清水通过第二进水泵压入臭氧-曝气生物滤池底部的臭氧反应区内，并通入50-75mg/L的臭氧，反应后的水自下而上经过第二生物陶粒层，从顶部溢出的清水进入清水池，清水池的清水送至界外排放或深度处理后回用，在生物蠕动床内通入气水比为18-22∶1的曝气量，在臭氧-曝气生物滤池内通入气水比为8-10∶1的曝气量。系统中微生物的附着良好，曝气量充分，可以保持足够高的生物浓度，从而提高容积负荷，降低污泥负荷，产泥量可以显著减少，由于使用臭氧除去难降解的有机物，整个工艺均为好氧环境，避免了厌氧生物处理过程中产生的硫化物，消除了混凝沉淀过程中产生的物化污泥。
所述清水池内的清水通过反冲洗水泵压入所述生物蠕动床和臭氧-曝气生物滤池底部作为反冲洗水使用。
本发明的优点是：微生物的附着良好，基质以及气液固三相混合均匀，曝气量的控制简便，容易达到工艺运行所需的操作参数。此外，生物陶粒表面粗糙，有利于微生物的附着、生长与繁殖，特别适合于各种微生物的培养及其工艺的运行。生物反应器内保持高的生物浓度，从而大大提高了容积负荷，降低污泥负荷，且生物膜处理系统产泥量少。本工艺能够避免厌氧生物处理过程中产生的硫化物(硫离子、硫化氢气体)，同时消除混凝沉淀过程中产生大量物化污泥。处理印染废水适用范围广，具有较好的污染物去除效果，而且可以根据需要适当增减臭氧投加量。系统所用的生物陶粒价格低廉，抗磨损，使用寿命长，操作简单、运行管理方便，系统运行过程中不产生二次污染，具有非常显著的环境效益和社会效益