[发明专利]活性印花废水处理工艺及装置

说明书

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COD_Cr3000～4000mg/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，COD_Cr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COD_Cr一般大于500mg/L，再经物化处理后出水COD_Cr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。