染料顏料廢水鹽度對生化系統(tǒng)的影響

　　1、引言

　　染料、顏料行業(yè)產(chǎn)生的高鹽、高有機物濃度廢水面臨著處理的難題，國內(nèi)多家染料企業(yè)因為達不到國家的環(huán)保要求而停產(chǎn)或者轉(zhuǎn)行。本文以嘉禾宜事達(沈陽)化學(xué)有限公司為例，就染料行業(yè)廢水中鹽度對生化系統(tǒng)的影響規(guī)律進行探討。

　　染料、顏料在生產(chǎn)過程中使用大量酸、堿參與反應(yīng)，包括硫酸、鹽酸、醋酸、甲酸等，產(chǎn)生的廢水使用碳酸鈉中和后進入污水生化系統(tǒng)。廢水中鹽度可達到3.7%，SO₄^2-離子占41%，Cl-濃度占10%，還有CH3COO-，Na+，Mg2+，Ca2+和染料中間體硝基(-NO2)、亞硝基(-NO)、偶氮基(-N=N-)等。

　　2、廢水系統(tǒng)整體情況

　　2.1 廢水主要來源

　　該公司廢水主要來源于生產(chǎn)工藝廢水、廢氣吸收廢水、設(shè)備及地面清洗水、鍋爐蒸汽冷凝水及生活污水等，總廢水產(chǎn)生量386t/d。具體包括以下幾個方面：

　　(1)高濃度廢水量為82t/d，含鹽濃度在37000mg/L，重鉻酸鉀法測COD為45000mg/L，主要污染物是醇類、酸類和酯類等。

　　(2)低濃度廢水量為156t/d，主要污染物為顏料生產(chǎn)過程中的中間體等雜質(zhì)。

　　(3)廢氣吸收廢水量為15t/d，主要污染物為醋酸等有機物。

　　(4)其他污水，主要包括少量清洗設(shè)備及地面產(chǎn)生的廢水等。

　　2.2 廢水系統(tǒng)工藝及排放情況

　　高濃度廢水經(jīng)過鐵碳微電解反應(yīng)后進入調(diào)節(jié)池，與低濃度廢水調(diào)節(jié)后進入水解酸化池，污泥經(jīng)過沉淀池后回流到水解酸化池前端，上清液溢流進入好氧生化池，出水經(jīng)過脫色絮凝沉淀后進入在線監(jiān)測設(shè)備后外排。

　　3、高鹽度有機廢水生化系統(tǒng)處理現(xiàn)狀

　　污水車間平穩(wěn)運行時的數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表1，每組數(shù)據(jù)為15d運行數(shù)據(jù)的平均值。

　　該公司采用水解酸化加好氧處理工藝。水解酸化是控制厭氧系統(tǒng)在水解酸化階段的工藝，是將染料、顏料合成過程中產(chǎn)生的大分子中間體轉(zhuǎn)化為小分子的有機物，提高污水的可生化性，為后續(xù)的好氧處理提供有利條件。

　　污水車間運行時控制水解酸化進口鹽度在1%以下，由于生產(chǎn)產(chǎn)品不同所使用的酸量有差異，進入生化系統(tǒng)的廢水鹽度會根據(jù)產(chǎn)品變化而變化。

　　4、結(jié)果與討論

　　(1)根據(jù)實際運行數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，當鹽度從0.5425%升高到0.894%時，水解酸化池消耗CODCr量有明顯的下降趨勢，好氧池CODCr消耗量變化幅度不明顯。該公司污水系統(tǒng)通過長時間高鹽度運行，水解酸化池和好氧池微生物已經(jīng)適合1%鹽度以下的運行狀態(tài)，大多數(shù)微生物能夠進行正常的存活并繁殖，污泥呈現(xiàn)大絮體，此時污水系統(tǒng)有較高的處理效果，容積負荷達到1.595kgCOD(/m3?d)。這表明微生物在鹽度小于1%時，微生物本身能夠通過自身的滲透壓調(diào)解機制來平衡細胞內(nèi)的滲透壓以保護細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)。

　　(2)當鹽度在1.064%時，水解酸化池消耗量進一步降低，是0.5425%鹽度時的58%;好氧池消耗量下降幅度達到23.6%，容積負荷為1.17kgCOD(/m?3d)。廢水系統(tǒng)中可見污泥絮體，上清液渾濁，污泥沉降比(SV30)下降，污泥有解體現(xiàn)象。這表明微生物活性受到抑制，但是微生物自身細胞結(jié)構(gòu)沒有受到破壞，仍能夠進行正常的呼吸、合成等新陳代謝作用。

　　(3)當鹽度提高到1.36%時水解酸化、好氧池COD消耗量下降明顯，水解酸化CODCr消耗量只是0.5425%鹽度時的21%，好氧池CODCr消耗量是0.5425%鹽度時的39%左右，容積負荷為0.65kgCOD(/m3?d)，污泥解體嚴重，沉降比無明顯界線，出水渾濁，加絮凝劑后污泥沉降性能不好。這表明微生物已經(jīng)基本失去活性，微生物細胞遭到破壞，生化系統(tǒng)基本崩潰。

　　5、結(jié)論

　　染料、顏料高鹽工業(yè)廢水適用于生化系統(tǒng)，當鹽度低于1%時，生化系統(tǒng)通過馴化微生物后能夠達到較高的CODCr處理能力，運行過程中不必刻意考慮鹽度對廢水生化系統(tǒng)的影響。

　　生化系統(tǒng)運行過程中，鹽度高于1%時，需要對廢水系統(tǒng)進行人為干預(yù)，最直接有效的方法是降低廢水的含鹽量。如果鹽度短時間內(nèi)不能降到安全限值時，必須采取降低系統(tǒng)的容積負荷，同時添加適量的微量元素來激活微生物的活性，以此來保證系統(tǒng)的處理能力。(來源：嘉禾宜事達(沈陽)化學(xué)有限公司)