1、引言
染料、顏料行業(yè)產(chǎn)生的高鹽、高有機(jī)物濃度廢水面臨著處理的難題，國(guó)內(nèi)多家染料企業(yè)因?yàn)檫_(dá)不到國(guó)家的環(huán)保要求而停產(chǎn)或者轉(zhuǎn)行。本文以嘉禾宜事達(dá)(沈陽(yáng))化學(xué)有限公司為例，就染料行業(yè)廢水中鹽度對(duì)生化系統(tǒng)的影響規(guī)律進(jìn)行探討。
染料、顏料在生產(chǎn)過(guò)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(jìn)入污水生化系統(tǒng)。廢水中鹽度可達(dá)到3.7%，SO42-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(lái)源
該公司廢水主要來(lái)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(gè)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(cè)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(guò)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(jī)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(guò)鐵碳微電解反應(yīng)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，與低濃度廢水調(diào)節(jié)后進(jìn)入水解酸化池，污泥經(jīng)過(guò)沉淀池后回流到水解酸化池前端，上清液溢流進(jìn)入好氧生化池，出水經(jīng)過(guò)脫色絮凝沉淀后進(jìn)入在線監(jiān)測(cè)設(shè)備后外排。
3、高鹽度有機(jī)廢水生化系統(tǒng)處理現(xiàn)狀
污水車間平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1，每組數(shù)據(jù)為15d運(yùn)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(guò)程中產(chǎn)生的大分子中間體轉(zhuǎn)化為小分子的有機(jī)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(yùn)行時(shí)控制水解酸化進(jìn)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(jìn)入生化系統(tǒng)的廢水鹽度會(huì)根據(jù)產(chǎn)品變化而變化。
4、結(jié)果與討論
(1)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鹽度從0.5425%升高到0.894%時(shí)，水解酸化池消耗CODCr量有明顯的下降趨勢(shì)，好氧池CODCr消耗量變化幅度不明顯。該公司污水系統(tǒng)通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間高鹽度運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)，大多數(shù)微生物能夠進(jìn)行正常的存活并繁殖，污泥呈現(xiàn)大絮體，此時(shí)污水系統(tǒng)有較高的處理效果，容積負(fù)荷達(dá)到1.595kgCOD(/m3·d)。這表明微生物在鹽度小于1%時(shí)，微生物本身能夠通過(guò)自身的滲透壓調(diào)解機(jī)制來(lái)平衡細(xì)胞內(nèi)的滲透壓以保護(hù)細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)。
(2)當(dāng)鹽度在1.064%時(shí)，水解酸化池消耗量進(jìn)一步降低，是0.5425%鹽度時(shí)的58%;好氧池消耗量下降幅度達(dá)到23.6%，容積負(fù)荷為1.17kgCOD(/m·3d)。廢水系統(tǒng)中可見(jiàn)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(xì)胞結(jié)構(gòu)沒(méi)有受到破壞，仍能夠進(jìn)行正常的呼吸、合成等新陳代謝作用。
(3)當(dāng)鹽度提高到1.36%時(shí)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(shí)的21%，好氧池CODCr消耗量是0.5425%鹽度時(shí)的39%左右，容積負(fù)荷為0.65kgCOD(/m3·d)，污泥解體嚴(yán)重，沉降比無(wú)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(xì)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(dāng)鹽度低于1%時(shí)，生化系統(tǒng)通過(guò)馴化微生物后能夠達(dá)到較高的CODCr處理能力，運(yùn)行過(guò)程中不必刻意考慮鹽度對(duì)廢水生化系統(tǒng)的影響。
生化系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，鹽度高于1%時(shí)，需要對(duì)廢水系統(tǒng)進(jìn)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(shí)間內(nèi)不能降到安全限值時(shí)，必須采取降低系統(tǒng)的容積負(fù)荷，同時(shí)添加適量的微量元素來(lái)激活微生物的活性，以此來(lái)保證系統(tǒng)的處理能力。
