高氨氮、高盐度有机颜料废水处理工艺研究

    有机颜料废水具有高COD、高色度、高含盐量、有机物难生化降解,再加上废水间歇性排放、水质水量随时间变化较大,给废水处理工艺设计、运行管理增加许多困难[1 ] 。目前,国内外处理这类废水的主要方法有:活性炭吸附、生物降解、离子交换、溶剂萃取、膜分离、化学氧化、电渗析、絮凝法等[2 - 3 ] 。

    江苏省某颜料化工厂的产品主要利用三氯乙烯、氯仿、三乙胺、甲醛、三氯化铝等多种无机和有机物为原料来生产多种化工颜料,生产过程中产生大量的有机酸性废水,废水成分复杂,高氨氮、高盐度、高色度、 COD 值高,可生化性差,其水质和水量如表1 所示。

表1 　废水水质特征

 
注:盐度以氯离子计

    1 　方案选择及处理工艺的确定

    1. 1 　方案选择

    针对该化工厂的生产废水的特点,在考察分析的基础上,选定废水先单独预处理,然后再进行混合,最后进行生物处理的指导原则[4 ] ,对废水进行物化法与生物法多种组合方案试验。由于废水具有COD 值高, 盐度大,氨氮含量高,毒性大,不同车间废液排放不均衡等情况。在预处理阶段采用“混凝2吹脱2中和絮凝” 的工艺,使COD、氨氮、色度得到大量的去除,大大减轻后续生化处理负荷,并设计一套处理能力为50m3/ d 的工程。

    1. 2 　主体工艺方案及工艺流程

    废水处理工艺流程见图1 。

 
图1 　有机颜料废水处理工艺流程图

    2 　处理过程及设备

    2. 1 　处理过程的技术关键在实验的基础上对该废水进行工艺设计时,主要考虑以下几点:

    (1) 由于2 # 废水氨氮含量高,如果直接进入生化系统处理,对后续处理带来较大难度,因此采用空气吹脱的方法,即在碱性条件下先将氨氮转化为NH4OH , 然后经过氨吸收装置吸收氨,碱性吹脱后废水中的氨氮去除率可达到90 %以上,减少后续处理的难度;

    (2) 该废水属于高盐度废水,因此生化系统中耐盐细菌的培养是整个生化处理的关键,在驯化过程中,采用投加高效耐盐细菌菌种与普通活性污泥共同驯化的方法,大大缩短了驯化时间,提高了处理能力;

    (3) 在兼性厌氧池内,废水中大分子有机物在兼氧菌充分作用下,大分子有机物被分解为易于降解的小分子有机物,废水的可生化性明显提高;