[发明专利]一种基于厌氧段相分离技术的印染废水预处理方法

说明书

技术领域

本发明属于工业废水处理行业，具体地说是涉及一种基于厌氧段相分离技术的印染废水预处理方法。

背景技术

印染行业是典型的高耗水产业，每年需消耗近亿吨的工艺用软化水。印染废水主要含有染料、料浆、染色助剂及纤维杂质、油剂、酸、碱及无机盐等，成分复杂且排放量大，色度高、碱度大、pH较高，有机物含量高、生物难降解物多及变化大，直接排放对人类健康和生存环境带来极大危害，同时造成水资源的浪费，被公认为是最难治理的主要有害废水之一。

印染废水中的有机物主要来源于高浓度的碱减量废水以及退浆废水，这部分废水呈碱性，虽然水量不大（约占总废水量的10%），然而其COD浓度可高达数万；碱减量、退浆废水主要成分为聚乙烯醇（PVA）和淀粉，其中PVA为难降解有机聚合物，而淀粉可生化性较好。印染废水中色度主要来源于染色工序产生的废水，具有一定的毒性和生物活性抑制作用，废水可生化性较低。

现有的印染废水处理一般包括：物理化学法、化学法和生物法，物理化学法和化学法虽然有效，但耗资大，运行费用较高，并受适用条件限制。目前，国内外以生物处理，尤其是好氧生物处理为主，且以接触氧化和表面加速曝气法占多数。好氧生物处理对BOD去除效果明显，一般可达80%左右，但色度和COD去除率不高，尤其如PVA等化学浆料、表面活性剂、溶剂及匹布碱减量技术的广泛应用，不但使印染废水的COD 达到2000～3000mg/L，而且BOD/COD也由原来的0.4～0.5下降到0.2以下，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水难以达标；此外，好氧法的高运行费用及剩余污泥处理或处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题。据资料报道，国外一般污泥处理或处置费用占整个污水厂费用的50%～70%，在国内也占40%左右。由于上述原因，印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视，探求高效、低耗、投资省的印染废水处理新技术已日显重要。

印染废水由于存在着大量难生物降解的有机物质，生化性差，为改善废水的可生化性，往往需在曝气生物处理前设置水解酸化池作为厌氧段处理。将厌氧段处理作为各种生化处理的预处理，可提高污水生化性能，降低后续生物处理的负荷，因而被广泛运用在难生物降解的化工、造纸及有机物浓度高的食品废水处理中。

目前，在印染废水生化的厌氧段处理工艺中，通常采用单相厌氧系统，然而单相厌氧系统作为印染废水处理过程中的厌氧段，发酵菌和产甲烷菌在单相反应器内完成厌氧消化的全过程。然而由于这2类菌群的生长特性极为不同，对环境条件的要求差异很大，所以单相厌氧系统无法使发酵菌和产甲烷菌都处于最佳的生理生态环境条件，难以发挥各自的最优效能；另外，传统技术中往往只注重于有机物的水解，而缺少对淀粉、葡萄糖发酵产氢定向调控技术。目前单相厌氧系统的COD去除率为20～40%，色度去除率为60～80%，对后续好氧段的有机负荷压力仍然较大，色度也难以进一步去除。

随着国家和地方对印染废水排放标准的逐渐提高，使得以往的推荐工艺已不能满足目前的废水排放要求和社会经济环境的要求，亟需进行升级改造。

发明内容

为了克服现有技术中厌氧段处理存在的不足，本发明提供了一种高效、稳定的基于厌氧段相分离技术的印染废水预处理方法。

一种基于厌氧段相分离技术的印染废水预处理方法，所述印染废水包括碱减量废水、退浆废水和染色废水，所述印染废水预处理方法包括下述步骤：

（1）向碱减量废水或退浆废水中加入0.5～10g/L硫酸盐凝结剂，并在分离器中回收PVA进行资源化利用；

（2）步骤（1）出水与染色废水进行混合后进入调节池，在调节池内用硫酸调节pH至5～8，控制步骤（2）出水中的COD与硫酸根质量比在1～10：1之间；

（3）步骤（2）出水进入厌氧段第I相反应器进行产氢产酸过程，反应器内含有以发酵菌为优势菌种的厌氧活性污泥，所述第I相反应器中加入氧化还原介质，所述氧化还原介质为核黄素、蒽醌-2,6二磺酸盐、指甲花醌、胡桃醌中的一种；所述氧化还原介质在废水中的含量为1～50μmol/L；经过该步骤后色度和COD的去除率分别达到90%和20%以上；

（4）步骤（3）出水进入厌氧段第II相反应器进行产甲烷过程，反应器内含有以产甲烷菌为优势菌种的厌氧活性污泥，经过该步骤后色度和COD的去除率分别达到95%和60%以上。

优选地，所述第I相反应器、第II相反应器为序批式厌氧反应器、上流式厌氧污泥床反应器、上流式厌氧滤池反应器中的一种。