管道厌氧——好氧处理苎麻脱胶废水①

出　　自： 《中国给水排水》 1992年第6期第11页
发表时间： ： 1992-6

余淦申；郭茂新；傅德龙
( 浙江省轻工环保设计所)

摘要：采用管道厌氧消化——好氧处理苎麻脱胶废水。管道厌氧反应器在进水pH值为9.0左右，COD6400mg/L，处理水量为90m 3 /d，水力滞留时间1.3~1.5d条件下，有机负荷率为4.4kgCOD/m 3 。d，COD去除率为57%，出水pH7.2，产气率0.44m 3 /m 3 .d；好氧处理水量1200m 3 /d，进水pH8.0，接触氧化停留时间6~7h时，出水pH7。3，COD150mg/L。

引言

　　苎麻产品生产过程中产生大量的脱胶废水，其中高浓度煮练废水色度深、碱性强，有机成份复杂，污染负荷高。通常经稀释后，采用好氧或好氧——混凝沉淀方法进行处理，投资大、运行费用高，况且处理水质难以达到国家排放标准。
　　随着厌氧消化技术的发展，1985年日本报道了在实验室条件下，用常规的单级批量和半连续两段发酵法，研究苎麻煮练废水的中温甲烷发酵情况。同年，本所进行了实验室试验，证实了苎麻脱胶煮练废水厌氧处理的可行性。1986年，中科院广州能源研究所进行了厌氧——好氧处理苎麻脱胶废水实验室研究。
　　1988年4月，本所和浙江省嵊县麻纺织印染总厂共同承担了国家经委下达的苎麻脱胶废水管道厌氧消化处理项目，开发苎麻脱胶废水厌氧——好氧治理生产性技术。生产性装置于1989年1月建成，逐步投入试运行，目前全厂生产废水量为1200m 3 /d，其中高浓度脱胶煮练废水为90m 3 /d，全部进行了处理。至今，该生产性装置已正常运行3年余。

1 装置与工艺流程

　　厌氧部分采用管道厌氧消化器，由4节管道串连组成，总体积为120m 3 ；好氧部分由水解池和接触氧化池组成，其中水解池尺寸为7.5×6.0×5.0m，接触氧化池为10.0×7.5×5.0m。工艺流程如图1所示。

2 废水水质与主要工艺参数

　　2.1废水水质
　　该厂废水由三部分组成，即高浓度煮练废水、中段废水(浸酸水、拷麻水)、漂酸洗水和染色水。各类废水水质如表1所示。
　　2.2主要工艺参数
　　2.2.1厌氧部分
　　a.利用废水余热，取37℃左右的中温厌氧消化。
　　b.煮练废水的pH值一般在12以上。在消化器起动期间，加酸调至中性，起动后逐步提高进水pH值在9左右。
　　c.进水量控制在4.0m 3 /h左右，日处理水量为90m 3 。
　　2.2.2好氧部分
　　a.设计水量为2000m 3 /d。目前，全厂生产废水量1200m 3 /d，控制进水量50m 3 /h左右。
　　b.全厂混合废水pH值8~9。
　　c.接触氧化池溶解氧2-4mg/L。

3 主要结果与讨论

　　3.1厌氧处理效果
　　表1 废水水质表

　　采用厂排水沟污泥和农村沼气池发酵污泥作接种物，于1989年3月开始经过3个月完成起动，7月中旬至11月投入试运行，厌氧部分的运行效率如表2所示。
　　从表2可见，自9月初进水pH值始终控制在9左右，仍能保持着相对稳定的去除率。分析其原因:一，由于消化器中的厌氧微生物从进水pH7.0逐渐提高到9.0的驯化过程，适应了较高进水pH值的环境条件，从而能维持正常运行状态；二，由于管道厌氧反应器具有明显两步厌氧消化性状，第一节管道处于产酸阶段，对较高pH值的进水有一定的缓冲与中和作用。将进水pH值控制在9左右，不仅减少调酸量，降低运行费用，而且便于操作管理，深受操作工人欢迎。
　　此外，表2中对COD去除率基本稳定在50 ~60%，其原因是:苎麻脱胶煮练废水中木质素含量较高，可生化性差，通过测定木质素所形成的COD值占煮练废水中COD值的30%左右。因此，从理论上说，苎麻脱胶废水厌氧消化处理COD的去除率最高可达70%左右。在试运行期间，本生产性装置的COD去除率为50~60%，处理效果良好。
　　表2 厌氧反应器的运行效率

　　注:沼气中甲烷含量为68%
　　3.2管道厌氧反应器处理苎麻脱胶废水性状
　　试运行过程中，管道厌氧反应器前后不同的管节，有着明显的两步厌氧消化的差异，如表3和表4所示。其中，第一节管道以产酸为主，后几节管道以产甲烷为主。
　　这样减少了不同阶段的厌氧微生物类群间的相互抑制作用，提高了整个消化过程的效率，在高温与高pH值进水的冲击负荷下，仍保持着相对稳定的去除效率。

　　3.3好氧处理效果
　　好氧处理装置于7月初完成培菌驯化后，即投入正常运行，见表5。在处理水量为1200m 3 /d左右，接触氧化停留时间6~7h和溶解氧3.1mg/L条件下，二沉池出水pH为7.3、COD153.7mg/L、BOD517.9mg/L。生物相的组成以菌胶团、丝状菌为主，有大量钟虫，并出现了少量轮虫。处理效果良好，出水水质达到国家排放标准。

　　3.4 水解池性状及作用
　　水解池与接触氧化同步投入试运行。试运行期间，废水流经水解池后，pH值由8.3降至7.5，总挥发酸由109mg/L提高到164.5mg/L。另外，污泥中生物相主要由革兰氏阴性菌组成，具有产酸发酵菌的特征和少量的产甲烷菌。因此，水解池具有水解酸化性状，在整个处理流程中，其主要作用:①提高废水的可生化性。经过水解池产酸作用后，废水中的大分子有机物降解为小分子物质，不溶性的有机物转变成溶解性物质。废水的BOD/COD比值，由03左右增加到0.35，溶解性COD从57.4%提高到85。4%，因此可大大提高后续好氧处理对污染物的去除效率。②兼有分解和处理二沉池部分污泥的作用，减少好氧处理系统的剩余污泥量。在试运行期间以及随后正常运行的两年内，整个处理系统基本上没有剩余污泥排放。
　　3.5 技术经济指标与效益分析
　　3.5.1 技术经济指标
　　处理水量设计水量为2000m 3 /d(其中高浓度废水70m 3 /d)，目前运行水量1200m 3 /d(其中高浓度废水90m 3 /d)。
　　表5 好氧处理系统的运行效率

　　基建投资厌氧部分24.40万元，好氧部分84.73万元，合计109.13万元。
　　设备总动力82.25kw
　　电耗0.34kw。h/m 3 。水
　　劳动定员11人
　　处理费用人工费(11人，3000元/年·人)，0.092元/m 3 .水；电费0.11元/m 3 .水；药剂费(工业盐酸147元/t，0.25t/d)0.031元/m 3 .水；试剂及其它费用0.042元/m 3 .水；合计330.1元/d，0.28元/m 3 .水。
　　3.5.2效益分析
　　a. 经济效益
　　废水处理达到排放标准可少交纳排污费5.4万元/年；沼气回收0.75万元/年；运行费用为9.9万元，实际运行费用为3.75万元/年；处理每m 3 废水为0.10元左右。
　　b. 环境效益和社会效益
　　该处理装置投入运行后大幅度地削减了污染物的排放量，能够减轻对受纳水体的污染。避免了污染事故的发生，进一步改善厂群关系，有利于工厂生产发展。同时为苎麻脱胶废水治理提供了一定经验与依据，有利于推动同类废水的治理工作。
　　① 参加本试验的还有张砺彦、陈杭飞、周慧华。