基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置及印染废水处理方法

本发明涉及一种基于混凝沉淀-生物处理工艺的水处理装置，以及应用该水处理装置处理印染废水的方法。

背景技术：

1、印染废水由于其复杂的成分和高污染负荷，一直是工业界和科研领域关注的重点。当前，许多污水处理厂采用混凝和厌氧处理相结合的工艺来处理印染废水。混凝处理通过添加絮凝剂和助凝剂，可以有效去除水中的悬浮物和部分有机污染物，但同时也增加了药剂的消耗和成本。厌氧处理则能够降解废水中的有机物，减少化学需氧量(cod)，并产生沼气作为能源回收。然而，厌氧处理过程中可能出现有机物去除效率低和出水浑浊的问题，影响处理效果和出水水质。印染废水处理厂目前普遍面临处理高盐度、高浓度难降解有机废水的挑战。这些废水中包含大量无机盐、难降解有毒助剂以及顽固染料等物质，给现有的处理工艺带来了巨大的负担。为了提高处理效率并确保出水水质达标，水厂需要在前端混凝工艺和生物处理部分进行工艺优化。

2、同时目前印染纺织产业出现了向中小城镇扩散的新发展趋势，大量中小型印染纺织企业具有废水处理直排自然水体的需求，亟需一种小规模的模块化印染废水处理设备来解决水量小、水质变化大、出水标准高的行业问题。

技术实现思路

1、本发明是要解决厌氧处理印染废水易出现有机物去除效率低和出水浑浊等问题，而提供一种基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置及印染废水处理方法。

2、本发明基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置包括一体化箱体、预处理池、uasb池、混合加药-絮凝池、初沉池、水解酸化池、厌氧沉淀池、好氧反应池和二沉池，在一体化箱体内沿水流方向依次设置有预处理池、混合加药-絮凝池、初沉池、uasb池、水解酸化池、厌氧沉淀池、好氧反应池和二沉池，在混合加药-絮凝池、初沉池、水解酸化池、厌氧沉淀池、好氧反应池和二沉池的底部都开有排泥口，二沉池上部开有排水口；

3、在预处理池底部设置有微孔曝气盘，预处理池内投加有亚铁盐药剂；混合加药-絮凝池由隔板分隔成混合加药池和搅拌池，混合加药池内投加有絮凝剂；uasb池的底部设置有布水管，uasb池通过布水管与前一级初沉池相连通，在uasb池的上部设置有三相分离器；

4、水解酸化池由多个串联的水解单元组成，每个水解单元内设置有水解酸化填料挡板，水解酸化填料挡板内填充有组合填料，水解酸化填料挡板的底部设置有布水管，布水管的另一端与前一级水解单元的出水口相连通，每个水解单元的顶部设置有搅拌器；

5、好氧反应池由多个串联的好氧单元组成，每个好氧单元内设置有挡板，挡板内填充有好氧填料，在挡板的底部设置有布水管，布水管的另一端与前一级好氧单元的出水口相连通，微孔曝气盘设置在挡板的下方。

6、本发明应用基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置处理印染废水方法按照以下步骤实现：

7、一、印染废水流入预处理池，向预处理池内投加亚铁盐药剂，同时进行曝气进行氧化反应，预处理池的出水流入混合加药-絮凝池中，向混合加药池中投加氯化亚铁和氢氧化钠进行絮凝反应，经搅拌池搅拌后的印染废水流入初沉池中固液分离，初沉池内的上清液溢流至uasb池中，利用uasb池中的厌氧污泥对印染废水中的污染物进行降解；

8、二、uasb池的出水溢流至水解酸化池中进行水解处理，得到水解后的废水；

9、三、水解酸化池中水解后的废水溢流至厌氧沉淀池中进行固液分离，厌氧沉淀池的出水溢流至好氧反应池中进行生化处理，好氧反应池的出水溢流进入二沉池中进行固液分离，二沉池底部污泥部分回流至水解酸化池、uasb池及好氧反应池中，完成印染废水的处理。

10、本发明基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置中的预处理池内投加有亚铁药剂，其主要接收印染纺织工艺中不定期产生的褪色废水，其中cod、色度等污染指标较高，且含有大量对微生物有抑制毒害作用的亚硫酸根离子和有机染料，常规印染废水处理工艺难以处理该类废水，通过设置预处理池，在亚铁离子的催化下，氧气氧化亚硫酸根离子，提高褪色废水的可生化性，提升本设备处理印染(褪色)废水的抗冲击能力。

11、uasb池则主要解决前端高浓度有机物对生物处理系统产生的冲击，利用处理效能较高、抗冲击性较好、污泥龄较长的颗粒污泥对有毒有害的高浓度有机废水进行水解酸化前预处理，进一步提高废水的可生化性，降低后续生物处理单元的有机负荷。内部采取管式网状填料，具有挂膜速度快，可负载生物量高的特点，同时装置下部有大量颗粒污泥，共同促进uasb单元的处理效能。顶部设置有标准的三相分离器，有效收集反应产生甲烷等气体。

12、与现有技术相比，本发明基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置及水处理方法包括以下有益效果：

13、(1)该污水处理设备和污水处理工艺采用混凝沉淀-生物处理工艺，抗冲击能力强，能处理高色度印染废水，结合混凝加药控制设备，可有效处理不同季度不同工况下成分迥异的印染废水；

14、(2)采用组合式功能填料，微生物富集能力强、使用寿命长，配合所负载的蒽醌-2-磺酸钠，能够大大减少生物处理系统挂膜所需时间，启动迅速；

15、(3)采用模块化分池体设计结构，能够通过调整装置运行模式适应不同场景下水量变化巨大，水质成分差异明显。

技术特征：

1.基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置，其特征在于该基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置包括一体化箱体、预处理池(18)、uasb池(19)、混合加药-絮凝池(4)、初沉池(13)、水解酸化池(14)、厌氧沉淀池(15)、好氧反应池(16)和二沉池(17)，在一体化箱体内沿水流方向依次设置有预处理池(18)、混合加药-絮凝池(4)、初沉池(13)、uasb池(19)、水解酸化池(14)、厌氧沉淀池(15)、好氧反应池(16)和二沉池(17)，在混合加药-絮凝池(4)、初沉池(13)、水解酸化池(14)、厌氧沉淀池(15)、好氧反应池(16)和二沉池(17)的底部都开有排泥口(10)，二沉池(17)上部开有排水口；

2.根据权利要求1所述的基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置，其特征在于混合加药-絮凝池(4)、初沉池(13)、uasb池(19)、水解酸化池(14)、厌氧沉淀池(15)、好氧反应池(16)和二沉池(17)之间通过溢流堰(11)相连通。

3.根据权利要求1所述的基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置，其特征在于在初沉池(13)和厌氧沉淀池(15)内分别竖直设置有导流筒(2)。

4.根据权利要求1所述的基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置，其特征在于组合填料的制备过程如下：

5.根据权利要求1所述的基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置，其特征在于每个水解单元的底部设置有污泥斗(9)。

6.根据权利要求1所述的基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置，其特征在于所述好氧填料为帘式生物填料。

7.根据权利要求1所述的基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置，其特征在于在二沉池(17)的底部连接有污泥回流管，污泥回流管另一端分别与水解酸化池(14)和好氧反应池(16)相连通。

8.应用如权利要求1所述的基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置处理印染废水方法，其特征在于该处理印染废水方法按照以下步骤实现：

9.应用基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置处理印染废水方法，其特征在于步骤一中控制水解酸化池(14)的水利停留时间hrt为2-4h。

10.应用基于混凝沉淀-生物处理工艺的印染废水处理模块化装置处理印染废水方法，其特征在于步骤一中控制好氧反应池(16)的水利停留时间hrt为4-6h。

技术总结
基于混凝沉淀‑生物处理工艺的印染废水处理模块化装置及印染废水处理方法，本发明是要解决厌氧处理印染废水易出现有机物去除效率低和出水浑浊等问题。本发明印染废水处理模块化装置是在一体化箱体内沿水流方向依次设置预处理池、混合加药‑絮凝池、初沉池、UASB池、水解酸化池、厌氧沉淀池、好氧反应池和二沉池，水解酸化池由多个串联的水解单元组成，每个水解单元内的挡板中填充有组合填料，好氧反应池由多个串联的好氧单元组成，每个好氧单元内的挡板中填充有好氧填料。本发明采用混凝沉淀‑生物处理工艺，能处理高色度印染废水，COD去除率达到85％以上，氨氮去除率达到95％以上，显示出优异的净化效果。

技术研发人员：卢宝光,丁杰,刘鹏,杨珊珊,殷晓明,刘源,赵先
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学水资源国家工程研究中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/2