气浮—生化法处理高浓度印刷油墨废水

梁建荘

摘 要： 本文针对印染油墨废水油类浓度高、CODcr浓度高的特点，提出了采用气浮进行预处理，再汇合生活污水一并进行生化处理的处理工艺流程，经实践证明是合理的。

关键词： 油墨 耐热稳定性 氧化剂 曝气

1前言

近年来，油墨工业发展较快，油墨所用颜料通常具有耐光和耐热稳定性、耐酸、耐碱、耐常用氧化剂，具有良好的着色力、遮盖力和升华牢度。常用的酞菁颜料，种类较多，色泽鲜艳，着色力强，牢度好，广泛应用于涂料、油墨等。印刷生产过程中，会产生高色度的油墨废水，废水间歇性排放，水质水量随时间变化较大，给废水工程设计、运行管理增加困难。印刷油墨废水处理方法很多，有众多的物理化学处理法、生物法等。而实际水处理工程常常是多种方法结合，以便取得最佳的效果。本例中，选择了气浮—生化法处理高浓度印刷油墨污水，取得很好的效果。

2工程概况

2.1状况的研究及处理方法的选择

广州某合资企业，有一条纸箱生产线，其纸箱的生产量每年为400万只。粉磨站设备。另外还设有饭堂和工业锅炉房及油罐区。该项目产生的废水有印刷废水、饭堂污水、油罐区油污废水及员工的生活污水。其中印刷废水来源于纸板的印刷过程以及印刷机械设备的清洁，该类废水含大量的水溶性油墨，外排量为20t/d，含有SS、CODcr、BOD5、色度、油类等污染物，其中油类浓度可达到167mg/l，CODcr更可高达 mg/l，成份复杂，浓度高。另外，员工饭堂日排餐饮废水约50 t/d，含有大量油脂、食物残渣和悬浮物；生活污水来源于员工的生活过程，包括员工的淋浴、洗衣等，饭堂和生活污水总排量约100 t/d，生活污水水质水量波动范围大，其中含有较多的有机物，表面活性剂含量高。相比看新型钢渣处理设备。另外，该公司油罐区油污水来源于管道的跑冒滴漏油以及油罐清洗外排的残液，混合雨水而成，还有少量洗浆机水，主要含有少量烧碱及木薯粉等杂质。（废水水质详见附表一）

由于该公司是联合集团企业，除高浓度印刷油墨废水外，还有一定量生活污水，所以选用气浮—生化法处理该公司的综合废水。考虑到油墨废水及其他污水水量少、浓度高、成份复杂的特性，选用气浮法进行预处理，以减轻后续处理的负荷。另外气浮法受气温影响小，适用于间歇运行，且占地面积小、管理方便、灵活，适合该公司印刷废水处理要求，所以我们首先采用气浮法处理生产污水，再与饭堂污水及生活污水一起进行生化处理，综合解决该公司产生的几类废水处理的问题。

表一：设计废水水质

项 目 单 位 原 水 水 质

油墨废水处理前 Ph 6.78～6.86

SS mg/L 132～5088

CODcr mg/L 1380～

BOD5 mg/L 544～7600

油类 mg/L 110～167

NH3-N mg/L 48.1～1067

色度 1000～4000

生活废水处理前 Ph 7.07～7.94

SS mg/L 31～386

CODcr mg/L 82～366

BOD5 mg/L 31.1～175

油类 mg/L 57.8～62.4

NH3-N mg/L 7.34～7.62

2.2工艺流程

综合废水处理工程工艺流程见附图一。

滤水

污泥干化场 → 泥饼运走

洗浆机水 ↓ 泵 浮渣↑ ↑污泥

油墨废水 → 机械格栅机 → 调节池 → 气浮装置 → 斜管沉淀池

罐区油污水 上清液

↓

生活污水 格栅 潜水泵

粪便污水→化粪池 → → 厌氧预处 → A级曝气池→一沉池→B级曝气池→二沉池→滤池→排水

饭堂污水→隔油隔渣池→ 理调节池 ↑ ↑

风机

附图一：工艺流程图

印刷油墨废水、生产、含油废水首先通过机械格栅机，去除较大的固体杂质后进入调节池进行均质，调节水量和水质，再经泵提升至气浮装置，气浮装置前配置了投药系统，投加混合剂，进行固液分离，废水再进入沉淀池，分离污泥进入污泥干化场干化，经预处理后的污水与生活、饭堂污水首先在厌氧调节池进行初步处理，再进入两级曝气池进行好氧处理，停留时间6～7h，进行生物降解，进一步提高CODcr、BOD5的去除率。生化系统产生污泥利用吸泥器抽提到厌氧调节池，利用微生物消化分解系统中污泥，减少污泥外排量。2.3主要构筑物和设备

2.3.1气浮装置
气浮是依靠微气泡，使废水中细小颗粒形成的絮体与微气泡粘附，从而使絮体视密度下降，并依靠浮力使其上浮，从而实现絮粒的强制性上浮，达到固液分离，净化废水。本气浮装置占地仅6平方米，处理量5 m3/h。
2.3.2厌氧预处理调节池
其主要功能是收集污水进行均质及使污水产生厌氧水解反应，初步分解有机污染物，沉淀悬浮物，以利于后级的生化处理。
2.3.3生化系统
A级、B级好氧处理池是全系统的核心部分，其主要功能是利用好氧型微生物快速吸附污水中的污染物，微生物利用污染物作为营养物质，在新陈代谢过程中将污染物分解消化，使污水得到净化。A段有效容积21m3，停留时间2.8h，气水比15：1，用半软性组合填料；B段有效容积25m3，停留时间3.3h，气水比15：1，用多孔填料。两级好氧处理池分别安装了布水管网、曝气管网以及排泥管网。
2.3.4运行效果
处理系统运行结果列于附表二。
附表二：废水处理设施运行效果
监测时间 单位 项目 处理后排水监测值 去除率 执行标准
2000年6月 Ph 7.52～7.56 6～9
mg/L SS 32～34 76%～99% 70
mg/L CODcr 15.5～67.0 98%～99% 80
mg/L BOD5 6.67～27.1 98%～99% 30
mg/L 油类 <5.0 95%～97% 5.00
mg/L NH3-N 0.1～0.2 99% 10
倍 色度 10 10
由附表二运行效果可知，处理后排水的各项指标均满足《广州市污水排放标准》（DB4437-90）一级标准。整个工程的设计、运行达到了设计要求。
3工程运行情况与经验
3.1气浮—生化工艺合理、实用
针对该公司印刷油墨废水水量少、浓度高、成份复杂的特点，使用气浮法对其进行预处理，实现固液分离。由于该公司还有一定量生活污水，油墨废水有足够数量生活污水综合处理，所以选用气浮—生化法。经预处理的油墨废水与生活污水一起进行生物接触氧化处理。运行结果表明，这样的工艺是成功的，总处理效率高。气浮预处理对印刷油墨废水CODcr的去除率达47.6%，大大减轻了后续生化处理系统的负荷，为最终排水达标提供了有利的条件。
3.2气浮装置的使用及药剂的选用
气浮装置容积及占地面积少，池体构造简单，可随时开、停，而不影响出水水质，管理方便。
在絮凝剂的选用方面，由于原水含多种类型颜料，我们选用多种絮凝剂复合使用。根据试验资料，我们选用了碱式氯化铝及烧碱作为絮凝剂和助凝剂，由于印刷油墨污水是高浊度水，我们还添加了少量高分子絮凝剂聚丙烯酰胺作为混凝剂，效果满意。但药费相当大，在保证出水效果的前提下，我们选用了硫酸亚铁代替碱式氯化铝，出水依然达到标准，药物费用大大降低。几种混凝剂同时投加，所以能取得较好效果，主要因为每种混凝剂都各有化学基，由于具有不同的化学基，就可在水体起架桥作用，充分发挥各自的优势使矾花增大，效果明显。
3.3两级好氧生化处理工艺稳定
由于饭堂污水及生活污水的可生化性，我们选用两级生物接触氧化池处理综合污水。生化池下的曝气支管采用ABS穿孔管，虽然一次性投资大，但运行费用低，不锈蚀，管理方便。生物接触氧化池中采用了半软性组合填料和多孔填料，利用其上的生物膜吸附污水中污染物，微生物在新陈代谢中完成对有机物的消化分解，使污水得到净化。废水、空气从池底部均匀进入填料，有利于废水中有机物氧化分解，处理效果好。
从调节池到砂滤池，我们组合成一体埋于地下，节省占地面积，地面可恢复为平地行车。
3.4进水浓度对处理效果的影响
本工程自1999年12月试运行，印刷污水进水CODcr浓度范围在1380～mg/l，BOD5浓度范围在544～7600 mg/l之间波动，水质变化极大。经污水处理系统后，出水仍能达到排放标准，可见该工艺装置能承受较高的污染物负荷，耐冲击，能高效处理高浓度污水。
4结论
油墨废水中往往含有多种不同类型的颜料，成分复杂，COD浓度高，难以降解，若单靠物化或生化处理，或采用增加絮凝和生化反应时间，会令污水处理工程占地面积大，流程长，工程费用高，处理效果难以令人满意，为此要加强单元组合的研究。本例中，由于油墨废水水量少，若单独处理，则工艺流程长，吨水工程投资费用较高，管理复杂，现利用企业有一定量生活污水，选用气浮—生化工艺。运行实践表明，该工艺处理效果稳定、耐冲击，占地少，低耗高效，管理方便，维护简单，是处理典型油墨生产综合废水较合理、有效的方案。