一种印染废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明的技术方案属于废水处理领域，具体涉及一种印染废水高浓度有机物降解 及脱氮的处理装置及方法。
【背景技术】
[0002] 印染是指对纺织材料（纤维、纱、线和织物）进行以化学处理为主的工艺过程。印 染主要包括退浆、煮练、漂白、丝光、染色、印花和整理等几个工序。印染废水具有有机物浓 度高、色度大、成分复杂、变化大、处理难度大等特点。印染企业的产品、生产工艺、废水来源 等的不同决定了印染废水水质的复杂性。印染企业生产的产品多种多样，除了织造方法不 同外，纤维成分也发生了较大变化，特别是近年来各类天然纤维与化学纤维混纺产品不断 增加。
[0003] 《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)对氮、等营养元素的排放控制 越来越严格，在印染过程中由于使用了大量的染料与助剂，包括大量的偶氮染料和尿素，这 在一定程度上增加了废水中有机氮的含量。现有的脱氮工艺，如A2/0，UCT，CASS/CAST，SBR 等，都是基于传统的脱氮埋论，即氨氮和有机氮转化为硝酸盐氮以后再进行反硝化脱氮，这 不仅耗氧量多时，而且耗时长，也就导致反应池容积增大，随之投资和运行成本就会变高。 近年来，对于短程硝化反硝化脱氮技术的研究越来越深入，为工程实践提供了理论依据。短 程硝化反硝化，即控制废水DO、PH、T等因素使得硝化菌收到抑制，而亚硝酸菌得以积累，从 而以亚硝酸盐为电子受体来进行反硝化，从而达到脱氮的目的。此工艺好氧少，而且耗时 短，也就减少了工程投资和运行费用。例如北京工业大学的彭永臻教授等利用了序批式SBR 反应器在低C/N比的条件下，进行低氧脱氮的机理以及对脱氮效果影响因素的研究；董滨 等发明填料生物膜，利用填料生物膜来富集硝化菌，并且设置交替低氧区的低氧脱氮除磷 工艺，也成功实现了低氧脱氮的效果。但是，目前在低氧条件下，印染废水的治理技术的报 道并不是很多，而且现有技术在解决印染废水污染问题方面能力都不是很有效。
【发明内容】
[0004] 发明目的：为解决现有技术中存在的问题，本发明提供印染废水高浓度有机物降 解及脱氮的处理装置及方法，该工艺简单、占地面积小、高效、运行稳定、投资运行成本低， 并且经过本发明中的工艺处理后的净化水可回用。本发明既克服了印染废水中难降解的大 分子有机物，又保证了出水水质氮含量达到排放标准。
[0005] 技术方案：为实现上述技术目的，本发明提供了一种印染废水高浓度有机物降解 及脱氮的处理装置，其中待处理的废水经前处理单元处理后浸入厌氧水解池，其特征在于， 所述的印染废水高浓度有机物降解及脱氮的处理装置包括依次相连的缺氧池、低氧池、好 氧池、二沉池和高澄池，其中，所述厌氧水解池的出水口与所述缺氧池的进水口相连，所述 的二沉池通过污泥回流管分别与低氧池和厌氧水解池相连。
[0006] 优选地，缺氧池尺寸为（25000 ~27000)X(80000 ~120000)X(5300 ~5500)mm， 有效水深5m;所述的低氧池和好氧池的尺寸设计成近立方体（11000~12000)X(13000~ 14000)X(9000~10000)mm，有效深度为9~9. 5m，分成四廊道式结构。
[0007] 所述低氧池的池底四周布置有旋混式曝气头以实现深度曝气，其中，所述的旋混 式曝气头采用日本UMPI0型深层动力曝气装置，用于实现深度曝气，提供完全混合流的水 动力条件，并可充分利用低浓度氧气（DOSlmg/L);所述的好氧池采用微孔曝气。低氧池 设计为方形，深度较深，在低氧池底部采用独特的日本旋混式曝气头深度曝气，这种曝气方 式特别适用与这种方形结构，使得曝气系统沿着方形池四周曝气，形成良好的水力条件，使 得空气与水得到充分接触。
[0008] 优选地，所述的低氧池和好氧池中设置有NAMW0N离心鼓风机。NAMW0N离心鼓风机 的转速为普通鼓风机十倍左右，且高效、低噪、节能、环保，最重要的是在此工艺中有利于进 行高效深度曝气。好氧池水深较深，采用微孔曝气，溶氧效率较高。
[0009] 本发明同时提出了一种印染废水高浓度有机物降解及脱氮的处理方法，包括如下 步骤：待处理的废水浸入厌氧水解池后，依次进入缺氧池、低氧池、好氧池、二沉池和高澄池 处理，其中，二沉池通过污泥回流管将15-25%流量的污泥从二沉池回流至低氧池和厌氧水 解池代替硝化液内回流，其中回流至低氧池的污泥占总回流量的70~80%，具体回流量根 据低氧池和厌氧水解池的污泥量而定。
[0010] 优选地，在缺氧池中，采用活性污泥法，活性污泥的浓度为2400~2500mg/L左右， 并采用脉冲搅拌，搅拌速度约为800r/min。
[0011] 所述低氧池中控制DO浓度在0. 5mg/L左右，pH控制在7. 5~8. 5,水力停留时间 为11~12h，目的是为了抑制硝酸菌的活性，使得亚硝酸菌得以积累，从而保证实现稳定的 短程硝化反硝化；所述好氧池中控制D0浓度5~6mg/L，从而对低氧池出水剩余的氨氮进 行进一步氧化，保证出水氨氮的达标，在此处不提供硝化液内回流。
[0012] 所述的高密度澄清池采用上升流速20~23m/h，将不易沉降的悬浮物等污染物沉 淀下来，并降低色度，进一步保证出水达标。
[0013] 本发明有益效果：
[0014] 本发明采用A/L0/0联用系统为印染废水提供一种高校组合处理方法，针对印染 废水氮素污染日益严重，我们工程中的总氮含量高，亟需高效节能的脱氮工艺，创新性使 用含有较低污泥外回流且无内回流的A/L0/0工艺来处理印染废水。结果表明：该耦合 工艺对印染废水中CODcr，氨氮和总氮都有很好的去除效果，最终出水CODcr< 200mg/ L，氨氮< 10mg/L，总氮< 20mg/L，二级出水水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》 (GB4287-2012)纳管标准。本发明改进和优化了现有印染废水处理工艺，具有处理效果好、 产泥量低、占地面积小、效果稳定、运营成本低的显著优点，具有推广价值。
[0015] 本发明主要特征低耗能表现在：
[0016] (1)低比例15~25%外回流代替高比例的内回流，节省大量能耗和投资。
[0017] (2)低氧区控制D0在0.5~l.Omg/L，节约曝气量，并控制pH在7. 5~8. 5,以实 现短程硝化反硝化，反应速率会以传统反硝化速率1. 5~2倍进行。
[0018] (3)低氧池和好氧池设计为方形池，而且是廊道式结构，此结构在深度与宽度形成 的方形平面内进行水流循环，形成促使完混的水力条件，氧气利用率高，从而节约曝气量。
[0019] (4)低氧池和好氧池深度9. 5m较深，相同的体积设计会使系统占地小，节约占地 面积。
[0020] (5)低氧池池底采用进口旋混曝气头设备进行曝气，好氧池采用微孔曝气方式曝 气，对于两个深度较深的方形池更有利于深度曝气。
[0021] (6)由于低氧区进行了短程硝化反硝化，所以在好氧区的曝气强度可以降低，大概 可以降低25%的氧消耗量。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明具体实施中的废水处理工艺流程平面图图，其中：1为进水，2为缺氧 池，3为低氧池，4为好氧池，5为二沉池，6为出水，7为污泥回流至低氧池系统，8为污泥回 流至厌氧水解池系统。
【具体实施方式】
[0023] 本发明提出了一种印染废水高浓度