三重环流生物流化床与混凝法联合处理高浓度印染废水

     
适用范围
    印染行业、造纸行业、食品行业、制糖行业等有机工业废水及城市生活污水。
主要技术内容
    一、基本原理
    三重环流三相流化床生物反应器是将生物技术、化工技术及水处理技术有机结合并应用于废水处理的一种新型生化处理装置。它先特点是反应器结构简单、流体混合性能良好、低剪切、生物浓度高、传热、传质效果好，加上生物膜颗粒的剧烈运动及碰撞，生物膜表面不断更新、保持生物膜表面的微生物大多数处于对数生长期，处理效率高，不需要污泥回流，其耐负荷变化能力强，因而具有单位体积大、反应时间短、运行成本低、操作方便等优点。
    生物三相流化床是充分实现气、液、固三相流化的生物反应器，气相可以是空气、氧气和氮气等，液相是可以生物降解的废水或发酵等，固相为可令微生物着床的载体（如活性炭、砂炭等）及活性污泥絮团。三重环流泫化床是将传统内循环流化床中的导流筒 设计为三段，主要实现如下三个方面的功能：①优化传质、提高氧的利用率，在工程上体现为加速反应，降低能耗；②改善混合特性，实现全混流反应，在工程上体现为较强的抗负荷冲击能力；③降低反应器的高径比，实现梯度生物相分布，在工程上表现为降低启动压力，既保持高浓度生物量，又可将剩余污泥排出器外，同时便于工程施工与管理。
    二、技术关键
    1、内吸多环流流化床混凝水净化工艺的特点在于在一套装置里将投药过程、反应过程（有一次强反应、二次循环反应和三次循环反应）、泥水分离过程及过滤系统有机结合于一体，只需一次动力带动，容易控制。用相同的出水进行比较，处理效率比目前常见到自来水厂净化工艺和污水混凝、气浮处理工艺高30——50%占地减少至1/2——1/4，节能、省药15——20%。其特点在于强化传质和反应，未反应部分自动分离回流参加二次或多次反应，保证进入沉降分离区的污泥絮团足够大且密实，从而提高了分离了大效果。两方面的有机结合，提高了处理效率。
    2、在上述工艺段的基础上复合三重环流生物三相流化床技术。这种技术的特点是要求全部生物载体在设备中循环运动，通过精心设计的内吸流系统将流失的微生物回流参加二次或多次反应。设备中包含了复合的A/O工艺，按生物生理调节自动进行厌氧、好氧的反复过程。厌氧可使大分子化合物特别是环状化合物部分解成易生化降解的低分子化合物，提高BOD/COD值，为好氧过程创造条件；而好氧过程产生的生物残体又成为厌氧消化的对象。两个过程互制互动，保证了生化降解过程顺利进行，与常见生化法相比较，这种流化床的特性在于传质速度快，微生物密度高，溶解氧易于实现平衡，还解决了微生物自动脱膜更新的问题。大型流化床在实现三重环流的前提下，在导流筒内部再置入缩放型导流管，小型流化床设备则以缩放管直接作为内导流筒，在导流筒的上、下方均设置导向板，可明显提高。考虑了上升水力表面负荷、固定颗粒比重及液固两相流态化速率的耦合与协调；流化床底部采用抛物线型设计，并与布气器的气体分配方式，底隙高度进行优化，保证全部载体均匀流态化。
典型规模
    处理水量为3000m3/D，单器反应器的设计体积达到600m3。
主要技术指标及条件
    一、技术指标
    处理水量为3000 m3/D，混凝工艺的反应时间为3min，分离时间为1．5h，出水水面积负荷为12．96—14．44m3/㎡·h（常规方法为1．5——3．5 m3/㎡·h）。三相流化床工艺的水力停留时间为4．8h，进水CODcr容积负荷为2．5——3．4㎏COD/m3·D，BOD5容积负荷为1．1——1．7㎏BOD/m3·D，气水比约为6，活性生物浓度MLSS为20——30g/L。要求出水达到国家一级排放标准，即PH6——9，CODcr＜100㎎/L，BOD5＜25㎎/L，SS＜70㎎/L，色度低于40倍。新技术使用工程总投资260万元，运行实耗费用低于1．0元/m3。
    二、条件要求
    印染行业、造纸行业、食品行业、制糖行业等高浓有机工业废水及城市生活污水的处理都可采用本技术，无特别要求。
主要设备及运行管理
    主要设备
    三重环流生物三相流化床反应器，废水调节池、厌氧池、沉淀池、污泥浓缩池、污泥泵、二沉池、风机、气浮机、压滤机、溶气罐、空气机等。
投资效益分析（使用者）
    一、投资情况
    总投资：设备技术服务费、厂房建设、机械设备、土建安装等合计600万元左右人民币
    其中：设备投资 150～200万元
    运行费用：小于1．0元/m3
    二、经济效益
    广东恩平广联泰项目：⑴每年节省硫酸费用15万元以上；⑵减少实耗功率60%左右，每年节省电耗约50万元；⑶因避免腐蚀问题而每年节省维修费用40万元以上，合计每年节省运行费用105万元以上。
珠海平沙华侨漂染厂项目：每年节省运行费用43．2万元。在工程项目实施之前，每年赔偿因污染所给农民带来的直接经济损失120万元以上，对周围水产养殖、农业生产带来的间接损失较难估计，自1998年到现在已无污染纠纷问题。
    广州增城市大旺漂染厂在选用三重环流生物三相流化床技术后每年的直接经济效益达到138万元，减免了所有的超标排污费240万元/年。
    三、环境效益分析
    技术应用基地恩平广联泰纺织企业有限公司是恩平市第一大企业，所排出的印染废水量大，污染严重。本技术使用后取得了良好的效果，解决了企业的后顾之忧。
推广情况与用户意见
    百事（中国）有限公司废水处理工程原有设施在十年前由香港某环保公司设计，投资330万元，由于工艺不能满足高浓有机废水处理特征，出水连续多年不能达标排放，在企业争取通过ISO14000认证之前，该公司决定重新建设废水处理站，在国际化设标的8个备选方案中选择了三重环流生物三相流化床技术，就是基于本技术综合性能优越及已取得到良好环境、社会和经济效益。
主要用户名录
    广东恩平广联泰纺织企业有限公司、广东珠海平沙华侨漂染厂、广州市增城大旺漂染厂、东莞新科磁电制品厂、美能达（香港）实业有限公司、东莞石京瓷光学有限公司、广州珠江钢琴厂、广东恩平梁氏纺织制衣有限公司、广东珠海纤维板厂、百事（中国）有限公司。