目前，紡織印染企業(yè)主要采用以水為媒介的濕法加工工藝，生產(chǎn)中使用了大量的清潔水，同時排放含有一定色度及不同濃度污染物的有害廢水。隨著印染行業(yè)選用的染料和助劑的發(fā)展，紡織印染廢水的成分也越來越復(fù)雜，其污染物來源可分為兩類:原料本身的夾帶物，其造成廢水中含有SS; 加工過程中所用的漿料、油劑、染料、化工助劑等，是高濃度COD 和高色度的來源。印染廢水因其水量大、有機物含量高、色度深、堿性強、水質(zhì)變化大而成為難處理的工業(yè)廢水之一。

兼氧接觸氧化工藝作為厭氧反應(yīng)工藝的一種改進，通過在厭氧反應(yīng)器中加設(shè)填料以提高系統(tǒng)的生物量，從而增強系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力; 通過微曝氣攪拌，以提供合適的傳質(zhì)條件并促進生物膜的更新，提供了適合兼性菌增殖的兼氧環(huán)境。目前該工藝已被用于多種工業(yè)廢水的處理，并取得顯著效果。筆者利用兼氧接觸氧化工藝對廣州市某紡織印染廠的高濃度SS 廢水進行預(yù)處理，探究該工藝的可行性，并加以改進以應(yīng)用于實際工程。

1 材料與方法

1.1 試驗裝置

廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池后由進水泵從底部泵入兼氧接觸氧化池，處理出水從上部集水槽排入沉淀池，經(jīng)沉淀后排出。兼氧接觸氧化池內(nèi)懸掛彈性纖維組合填料，所需空氣由空壓機供給，通過穿孔管布?xì)�。試驗系統(tǒng)如圖1 所示。

1.2 廢水水質(zhì)

廢水取自廣州市某紡織印染廠污水處理站的調(diào)節(jié)池。該廢水組分復(fù)雜，含有染料、染化助劑以及布料漂染過程中產(chǎn)生的各種污染物，且由于該污水站將廢水處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥回流至調(diào)節(jié)池，導(dǎo)致廢水的SS 濃度較高。試驗期間原水水質(zhì)如表1 所示。

1.3 分析項目及方法

COD:重鉻酸鉀法; pH值:pH 計; BOD5:接種與培養(yǎng)法; DO:便攜式溶氧儀; 色度:稀釋倍數(shù)法; SS、MLSS:重量法。

2 結(jié)果與討論

2.1 裝置運行與污泥馴化

污泥取自污水處理站二沉池的回流污泥。馴化時采用連續(xù)進水并投加易降解COD 的方式，逐漸增加進水量而減少面粉投加量。為了促進反應(yīng)池快速掛膜，采用好氧法進行培養(yǎng)，采用穿孔管連續(xù)供氧，這同時也有效地避免了填料上、下掛膜不均勻的現(xiàn)象。隨著對COD 去除率的提高，進水負(fù)荷達1 000mg /L，在HRT 約為22 h 的條件下，對COD 的去除率達45%左右，對色度的去除率為50%～60%; 同時，填料上已形成牢固緊密的生物膜，于是減小曝氣量使反應(yīng)池轉(zhuǎn)入兼氧狀態(tài)運行。

2.2 HRT 對處理效果的影響

在兼氧接觸氧化池掛膜成功后，研究了HRT 對其處理效果的影響，結(jié)果如圖2 所示。

試驗過程中，每個HRT 下穩(wěn)定運行一周，取所測數(shù)據(jù)的平均值進行分析。由圖2 可見，隨著HRT的增加，處理效果逐漸提高，但在達到10 h 后，對COD、色度和SS 去除率的增幅均減緩。因此，反應(yīng)器的HRT 以10 h 為宜。

2.3 pH 值對處理效果的影響

在HRT 為10 h 及未對原水pH 值進行調(diào)節(jié)的條件下連續(xù)運行20 d，進水pH 值為9．02～11．20，出水pH 值為7．88～8．23，大大改善了后續(xù)處理的pH 值條件，有利于后續(xù)的生物處理。且在進水pH值大于10 時對COD 的去除率仍能達到51．6%。這說明兼氧接觸氧化工藝具有極強的抗高pH 值沖擊性能。

2.4 曝氣對處理效果的影響

研究厭氧(不曝氣) 與兼氧(低強度曝氣) 條件下對紡織印染廢水的處理效果，其中兼氧條件下的氣水比為(3～5) ∶ 1，溶解氧維持在0．3 mg /L 以下。結(jié)果如表2 所示�？梢钥闯觯�兼氧條件下對COD 和SS 的去除率遠(yuǎn)大于厭氧條件下的，對色度的去除率則接近。這說明兼氧接觸氧化工藝的除污效果更好。且采用不曝氣的厭氧方式運行時，由于原水中含有的大量懸浮物在反應(yīng)器中的沉積，會導(dǎo)致堵塞及短流等現(xiàn)象�？梢�，對于含有較高濃度SS的紡織印染廢水，兼氧接觸氧化工藝具有很好的適用性。

2.5 微生物性狀分析

裝置正常運行后，取反應(yīng)器底部、中部、頂部混合液及填料上附著污泥用以研究兼氧接觸氧化工藝的微生物性狀。經(jīng)測定，底部、中部、頂部的污泥濃度十分接近，分別為4 150、4 020、3 960 mg /L，說明低強度曝氣的攪拌作用使其內(nèi)部微生物的分布較均勻。

采用平板劃線分離法分離出污泥中的菌種后進行革蘭氏染色鏡檢，其優(yōu)勢種群包括:①兼性厭氧菌(桿狀革蘭氏陰性菌:假單胞菌屬等)，這類微生物能在兼氧條件下利用芳香族染料進行生長代謝; ②呈弧狀、球狀的厭氧菌和菌膠團屬的好氧菌。可見，兼氧接觸氧化池中保持了相當(dāng)數(shù)量的各類微生物，并能在兼氧條件下生長代謝。這增強了裝置抗沖擊負(fù)荷的能力，為穩(wěn)定、有效地處理該類紡織印染廢水提供了保證。

3 總處理效果分析

在HRT 為10 h、氣水比為(3～5) ∶ 1、DO ＜ 0．3mg /L 以及不調(diào)節(jié)pH 值的條件下連續(xù)運行20 d，系統(tǒng)對污染物的去除效果如表3 所示。

兼氧接觸氧化工藝對COD、色度、SS 的平均去除率分別為54．7%、64．4%、93．7%，降低了后續(xù)處理工藝的負(fù)荷。分析原因為:①兼性菌具有pH 值適應(yīng)能力強、代謝速率快等特點，其能夠降解廢水中的部分有機物; ②微曝氣有效防止了污泥在反應(yīng)器底部的沉積，從而避免了反應(yīng)器堵塞、短流等情況;③印染廢水中殘余的染料及硫化堿助劑含量較高，硫化物對微生物具有很強的抑制和毒害作用，硫化堿是強還原劑，如進入后續(xù)好氧生物處理單元會大量消耗氧，導(dǎo)致池內(nèi)DO 濃度急劇下降，而微曝氣可有效地將硫化物氧化或吹脫去除; ④在池中懸掛填料可以增加生物量，且采用低強度曝氣提高了傳質(zhì)效率，有效促進了生物膜的脫落與更新，經(jīng)過馴化后，反應(yīng)池內(nèi)形成一個相對穩(wěn)定的系統(tǒng)，能耐受pH值與有機負(fù)荷的沖擊，并且能穩(wěn)定出水水質(zhì)。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

4 結(jié)論

采用兼氧接觸氧化工藝處理含高濃度SS 的紡織印染廢水，HRT 以10 h 為宜，其對COD、色度、SS的去除率分別為54%、64%、93% 左右，出水pH 值穩(wěn)定在7～8．5。這說明采用低強度曝氣的兼氧接觸氧化工藝對處理該類廢水具有很好的適用性，并有利于后續(xù)生物處理。

針對廣州市某紡織印染廠廢水，可將兼氧接觸氧化工藝作為前處理單元，取代現(xiàn)有的物化加藥前處理系統(tǒng)，不僅能節(jié)約處理成本，而且可有效減少產(chǎn)泥量。同時，可將兼氧池與調(diào)節(jié)池合建，這樣可充分利用系統(tǒng)中回流的二沉池剩余污泥，使調(diào)節(jié)池在很大程度上相當(dāng)于高負(fù)荷曝氣池，從而延長了好氧反應(yīng)的時間，同時也降低了印染廢水采用水解酸化工藝處理時的臭氣污染問題。