生物流化床- 液氯脱色处理苎麻脱胶废水
苎麻纺织品国内生产历史悠久,其织物具有挺括、透气、吸湿排汗、凉爽宜人等特点,是夏季理想的高级衣料。苎麻的主要化学组成是纤维素,占原麻的65 %～70 % ,其余为半纤维丝、果胶、木质素、腊脂质、灰分等。除纤维素外,其它各种成分必须从苎麻中脱除。目前国内工业生产均采用化学法脱胶,其过程是将原麻先用硫酸溶液浸泡,再在一定温度压力下加入烧碱、水玻璃、三聚磷酸钠等化学原料进行蒸煮、去色、脱水等工序,最后干燥成精干麻。
1 苎麻脱胶工艺简介
脱胶过程排除的废水有浸酸废液、浸酸洗水、煮炼废液、煮炼洗水、拷麻水、漂洗水、脱色水、油浸水,除浸油废水考虑另行处理外,其它各种废水的水质、水量见表1 。
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2 脱胶废水处理现状
目前国内苎麻脱胶废水采用的工艺有生物转盘法、生物接触氧化法,生物转盘法+ 生物氧化塘法。
生物转盘法是将煮炼废水用自来水稀释至pH= 8～9 ,COD800～1000mg/ L ,BOD250～350mg/ L ,经生物转盘3 级串联处理,再经沉淀池沉淀后出水,出水水质为pH = 7～8 ,COD450～600mg/ L ,BOD40～70mg/ L ,颜色为棕黑色。生物转盘法处理苎麻脱胶废水一次性投资高,稀释水用量大,运转维修工作量也较大,出水仍达不到国家排放标准。
生物接触氧化法是将COD 超过300mg/ L 的各种脱胶废水混合为COD 为800～1000mg/ L 的废水,进入接触氧化池,氧化时间8～10h ,处理后出水COD400～500mg/ L ,颜色棕黄。该法运转管理方便,投资较生物转盘低,但出水有大量泡沫溢出地面,COD、色度仍不能达到国家排放标准。
生物转盘法+ 生物氧化塘法是将生物转盘出水与其它脱胶废水一起进入生物氧化塘。氧化塘分为3 级,一级兼性塘,二级曝气塘,三级贮存塘。某麻纺厂采用此法处理脱胶废水,废水在塘停留时间13d ,出水除色度外可达到国家排放标准。但该法占地面积大,处理时间长,不宜普遍采用。
3 生物流化床- 液氯脱色处理苎麻脱胶废水
某麻纺厂为适应国内外市场对苎麻纺织品的需求,扩增建一脱胶车间,一期工程年产精干麻800t ,鉴于目前国内外处理苎麻脱胶废水工艺不能完全达到国家排放标准的情况,对废水处理工程进行公开招标, 要求脱胶车间总排放口水质达到: COD <300mg/ L ,BOD < 60mg/ L ,SS < 500mg/ L ,pH6～9 ,色度< 100°。生物流化床- 液氯脱色工艺中标。
3、1 三相流化床原理
三相生物流化床就是以活性炭、沙粒、石油焦粒或烟道灰等为载体(固相) ,鼓入空气(气相) ,使床内废水(液相) 充氧、搅拌,带动载体呈流动状态。接种微生物后,微生物在载体表面生长繁殖,形成生物膜。由于载体颗粒细,表面积很大,单位体积内具有高微生物含量,所以生化反应速度快,净化效率高,容积负荷大。同时流化床中的生物载体一直处于运动状态,传质、传热好,载体表面因经常被运动的液体或气体冲刷,生物膜不断更新,生物活性好。并且流化床是一种完全混合型处理装置,耐高负荷冲击的能力也较强。
3、2 脱胶废水处理工艺流程
生物流化床- 液氯脱色处理苎麻废水工艺流程见图1 。
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3、3 工艺简介
主要工艺参数:日处理废水量,2883m3 ;装置处理废水量, 1395 m3 ; 处理原水水质, COD 700 ～1250mg/ L ,BOD 300～680 mg/ L ,色度800～1200°,SS > 500 mg/ L ,pH10 ～1115 ; 要求总排水口水质COD < 300 mg/ L ,BOD < 60 mg/ L ,SS < 500 mg/ L ,色度< 100°,pH6～9 。
主要设备:25m3 煮炼废液池,1 个;隔栅,6 道;HZU11226m3 捞麻机, 1 台; 300m3 调节池, 1 个;80WG 515kW 污水泵, 2 台;L2428Z 1815kW 罗茨风机,1 台;L2428Z 30kW 罗茨风机,1 台;Φ6000 生物流化床,3 个;20m3 斜板沉淀池,1 个; SZ21 水环式515kW 真空泵,1 台; ≥013/ 7 移动式3kW 风机,1 台;5～20kg/ h 真空加氯机,1 套;6SA28B 22kW水泵,2 台。
生物流化床设计参数:单床处理水量,20m3/ h ;床内停留时间,6165h ;COD 去除容积负荷,3kg/ m3·d ;气水比,1514∶1 。沉淀池设计参数: 4m3/ m2 ·h 。工程造价:80 万元。
4 实际运转情况
该废水处理工程设计、施工与新建脱胶车间同时投入运行,经过1 个月的调试、生物培养、挂膜,两个月的正常运转,外排水各项指标均达到国家排放标准,每天检测结果均在厂方要求范围内,水质分析结果见表2 。
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流化床运行技术经济指标:处理能力,3166 m3/m3·d ;COD 去除容积负荷,213kg/ m3·d ; 废水处理费,100191 元/ t2精干麻; 去除COD 费, 01295 元/kg ;氧耗,71178g/ m3 ;处理成本01188 元/ t2废水。
5 讨论
(1) 生物流化床- 液氯脱色处理苎麻脱胶废水在国内现有废水处理工艺中是较为理想的工艺,经该工艺处理后的出水水质、各项指标均能达到国家排放标准。在进水水质相似时,出水水质比现有生物转盘及生物接触氧化法明显优异,见表3 。
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(2) 生物流化床- 液氯脱色工艺简单,设备投资小,处理成本低,见表4 。
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(3) 生物流化床耐pH 和COD 负荷的冲击性强,停电、停车后启动快,生物活性恢复也快。该脱胶车间因新投入运行,生产不正常。废水pH 值及COD 浓度波动较大,但流化床处理效果一直稳定。脱胶车间曾停产半个月无废水外排,但流化床处理能力一个星期调整后即恢复正常。
(4) 流化床气水比只有16∶1 ,比生物接触氧化法20～25∶1 低,能量消耗少,且流化床表面泡沫不多,不会外溢。
(5) 操作简单,维修工作量小,易于管理。
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