天津某制衣廠是一家生產(chǎn)牛仔服、西裝、各式工作服等服裝的制衣企業(yè)，該廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量洗衣廢水、沖洗地面水及生活污水。該公司于2004 建設(shè)了一座污水處理站，處理規(guī)模為400m3 /d，處理后出水達(dá)到GB8978-1996 中二級標(biāo)準(zhǔn)。隨著公司的發(fā)展及生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，制衣公司排水量不斷增加，原有廢水處理設(shè)施已不能滿足現(xiàn)有的水量及水質(zhì)要求。廢水系統(tǒng)改造工程將對原廢水處理設(shè)施進(jìn)行改造，增大污水量處理量至800m3 /d，并提升出水標(biāo)準(zhǔn)，處理出水達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002) 標(biāo)準(zhǔn)。

1 原有系統(tǒng)處理工藝

該企業(yè)原有廢水處理采用混凝/AO 工藝，其工藝流程見圖1。由于企業(yè)規(guī)模發(fā)展擴(kuò)大，廢水排放量隨之增加，原有廢水處理系統(tǒng)規(guī)模已經(jīng)不能滿足處理要求。同時(shí)欲將處理后的污水用于沖洗，提高了出水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，造成廢水處理工藝改造勢在必行。原廢水處理系統(tǒng)水質(zhì)情況見表1。

2 改造措施

根據(jù)企業(yè)發(fā)展規(guī)模及要求，此次技術(shù)改造主要為廢水處理系統(tǒng)的處理規(guī)模和能力的提高。改造后出水水質(zhì)要求提高到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)的要求。在前級污水處理基礎(chǔ)上增加膜生物反應(yīng)器(MBR) 工藝作為深度處理，提高對水中CODCr、細(xì)菌、膠體等大顆粒等有機(jī)物的去除率，出水水質(zhì)穩(wěn)定性好。同時(shí)，采用臭氧催化氧化脫色技術(shù)，通過引發(fā)具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基，強(qiáng)化分解水中高穩(wěn)定性染料分子，對高穩(wěn)定性染料分子如苯環(huán)類物質(zhì)的分解效率比單純臭氧氧化提高數(shù)倍，顯著提高了出水的安全性。其工藝流程見圖2。

3 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)

3. 1 調(diào)節(jié)池

實(shí)現(xiàn)水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)平衡，保障后續(xù)生化處理單元的正常運(yùn)行，減少負(fù)荷沖擊。調(diào)節(jié)池尺寸為: 10. 0m×8. 0m×4. 0m，有效容積240m3，水力停留時(shí)間7. 2 h。格柵槽建于調(diào)節(jié)池內(nèi)，內(nèi)置人工格柵1 臺，提升泵3 臺(Q = 20m3 /h，H = 12m，N =1. 5 kW，兩用一備) 。

3. 2 A/O 生化池

利用不同微生物在厭氧和好氧條件下不同的生長狀態(tài)，去除水體中有機(jī)物，同時(shí)將廢水中的磷以污泥的形式去除。A/O工藝的回流比為100%。A/O 池尺寸為: 7. 5m×7. 0m×5. 0m，有效池容210m3，停留時(shí)間HRT 為6. 3 h。A/O 池內(nèi)設(shè)置組合填料，為微生物的有效附著提供條件; 潛水?dāng)嚢杵? 臺; 污泥回流泵2 臺(Q = 20m3 /h，H = 12m，N = 1. 5 kW) 。

3. 3mBR 系統(tǒng)

超濾系統(tǒng)運(yùn)行方式為間歇運(yùn)行，采取連續(xù)曝氣方式，空氣被引進(jìn)超濾膜箱的底部，上升的空氣擦洗并清潔超濾膜纖維的外表面，延緩超濾膜的污染，提高過濾效率。在運(yùn)行過程中，膠體污泥物質(zhì)會(huì)逐漸積累在膜纖維的外表面，定期設(shè)置在線化學(xué)清洗，可清洗去除膜纖維外表面附著的污泥等固形污染物。并且每年設(shè)置3 ～ 4 次離線化學(xué)清洗，將膜組件從生物池內(nèi)吊裝出來，單獨(dú)設(shè)置一個(gè)化學(xué)清洗系統(tǒng)，更能徹底清洗膜組件，保證超濾系統(tǒng)的通量，使出水水質(zhì)達(dá)到洗衣回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。MBR 池尺寸為7. 5m×4. 0m×5. 0m; 內(nèi)置MBR 膜反應(yīng)器6組，型號為LGJ1E1-2000×26，抽吸水泵3 臺(Q = 27m3 /h，H = 8m，N = 2. 2 kW) ，反洗水泵2 臺(Q = 10m3 /h，H = 15m，N = 1. 1 kW) ，膜風(fēng)機(jī)3 臺(Q = 6. 1，Nm3 /min，P = 49 kPa，N = 11 kW) 。

3. 4 臭氧催化氧化系統(tǒng)

臭氧催化氧化以過其很強(qiáng)的氧化能力并利用催化劑作為填料將廢水中染料分子進(jìn)行降解，使出水最終達(dá)到要求。

該催化劑進(jìn)行濕法催化氧化去除水中色度的化學(xué)反應(yīng)原理是: 摻雜的稀土/貴金屬催化劑具有特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)，其可以在常溫常壓下，與氧化劑進(jìn)行電子耦合，從而生成較為穩(wěn)定的羥基自由基團(tuán)(·OH) 或者過氧化物自由基團(tuán)(·OOR) 。這些自由基團(tuán)具有非常強(qiáng)的氧化性能，可以和水中與染料分子發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)中生成的有機(jī)自由基可以繼續(xù)參加·OH 的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，或者通過生成有機(jī)過氧化物自由基后，進(jìn)一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)直至降解為最終產(chǎn)物CO2和H2O，從而達(dá)到了氧化分解染料分子去除色度的目的。

臭氧催化氧化系統(tǒng)配套主要設(shè)備: 反應(yīng)塔1 座，碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，尺寸為Φ2. 0m×6. 0m; 循環(huán)泵2 臺(Q = 10m3 /h，H= 20m，N = 1. 85 kW，一用一備) ; 臭氧發(fā)生器1 臺，SOZ600g(N = 6. 5 kW) ; 空壓機(jī)1 臺，WXA-2 /7(N = 15 kW) ; 空氣干燥機(jī)1 臺，WE-15A(N = 380 W) 。

4 處理效果

改項(xiàng)目經(jīng)過6 個(gè)月的調(diào)試，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002) 標(biāo)準(zhǔn)，具體處理效果見表2。

5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

工程總投資145. 60 萬元，其中土建費(fèi)用為23. 28 萬元，設(shè)備材料費(fèi)用費(fèi)113. 66 萬元，其他工程費(fèi)用8. 66 萬元。項(xiàng)目運(yùn)行功率為35. 5 kW 按照當(dāng)?shù)仉妰r(jià)0. 6 元/(kW·h) 計(jì)，則動(dòng)力費(fèi)0. 64 元/m3。MBR 清洗時(shí)投加的藥劑為5000mg /L，按照價(jià)格為6500 元/噸計(jì)，藥劑費(fèi)為0. 04 元/m3。該污水處理項(xiàng)目配備操作人員2 名，工資按3000 /月計(jì)，則人工費(fèi)為0. 25 元/m3。MBR 膜的壽命按照5 年計(jì)算，則膜的折舊費(fèi)用為0. 04 元/m3。本工程綜合運(yùn)行費(fèi)用為動(dòng)力費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)、膜折舊費(fèi)之和，合計(jì)為0. 97 元/m3 ，年運(yùn)行費(fèi)用為28. 32 萬元。由于系統(tǒng)處理出水全部回用，按照當(dāng)?shù)刈詠硭?. 0 元/噸計(jì)價(jià)，該項(xiàng)目每年節(jié)省水費(fèi)116. 8 萬元。該項(xiàng)目產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為88. 48 萬元。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

6 結(jié)論

(1) 該工程采用AO/MBR/臭氧高級氧化組合工藝對產(chǎn)生的工業(yè)廢水進(jìn)行處理，使出水水質(zhì)達(dá)到出水水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002) 標(biāo)準(zhǔn)，并將出水回用，在注重減少環(huán)境壓力的同時(shí)，產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

(2) 膜生物反應(yīng)器有效克服了與污泥沉降性能有關(guān)的限制條件，并起到了取代二沉池的作用，同時(shí)還能達(dá)到澄清和除菌的目的，克服了傳統(tǒng)工藝中出水水質(zhì)不夠穩(wěn)定、污泥容易膨脹等不足，從而具有能夠高效地進(jìn)行固液分離，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定，可以完全去除SS，對細(xì)菌和病毒也有很好的截留效果的優(yōu)點(diǎn)。

(3) 將臭氧催化氧化作為污水脫色處理的技術(shù)，具有耗量少、速度快、不產(chǎn)生污泥等特點(diǎn)。同時(shí)，臭氧還可起到降解水質(zhì)有機(jī)物以及殺菌的作用。