廣東省某紡織品有限公司的紡織印染廢水經(jīng)過水解酸化—生物接觸氧化工藝處理并加二氧化氯氧化脫色后可達(dá)到紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 4287—1992）中的一級排放指標(biāo)。為了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，公司決定對水解酸化—生物接觸氧化工藝處理后的廢水進(jìn)行深度處理以回用到對電解質(zhì)不敏感的工序，使廢水達(dá)到公司的回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。華南理工大學(xué)研究組在實(shí)驗(yàn)室小試和現(xiàn)場中試的基礎(chǔ)上，對該廢水的回用處理進(jìn)行了120 t/d 的工程化應(yīng)用研究，經(jīng)過近4 個(gè)月的設(shè)計(jì)、施工及調(diào)試，目前該系統(tǒng)已穩(wěn)定運(yùn)行，出水水質(zhì)達(dá)到了生產(chǎn)工藝中洗水工序的水質(zhì)要求。
常用的印染廢水深度處理方法有膜過濾、曝氣生物濾池（BAF）、化學(xué)氧化等。膜過濾法效果雖好，但是投資和運(yùn)行費(fèi)用均較高，進(jìn)水水質(zhì)對膜壽命的影響很大，膜處理后的濃相處理也是一個(gè)棘手的問題。綜合上述原因，筆者采用曝氣生物濾池—臭氧氧化—曝氣生物濾池三段組合工藝對該公司二級生化出水進(jìn)行深度處理。
1 廢水水量水質(zhì)和處理要求
根據(jù)公司提出的洗水工序回用水質(zhì)要求，深度處理系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為現(xiàn)有的印染工業(yè)污水處理廠二級生化二沉池中的水，水經(jīng)深度處理后，必須達(dá)到公司的洗水工藝所要求的回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其主要水質(zhì)指標(biāo)如表1。廢水pH、色度、COD、BOD、SS按文獻(xiàn)方法測定。工程化裝置的處理水量為5 t/h，廢水處理系統(tǒng)按24 h 連續(xù)運(yùn)行，進(jìn)水溫度<40 ℃。
表1 進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)
2 處理工藝
2.1 處理工藝流程
經(jīng)二級生化處理后的廢水水質(zhì)波動(dòng)較大，為了保證后續(xù)處理水質(zhì)的穩(wěn)定性，先用BAFⅠ進(jìn)行處理，使水質(zhì)穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，但是鑒于BAF 對廢水的色度基本沒有去除作用，在BAFⅠ之后再對廢水進(jìn)行臭氧氧化處理，以其強(qiáng)氧化性對廢水色度進(jìn)行去除，并進(jìn)一步去除少部分COD，同時(shí)提高進(jìn)入后段BAFⅡ之前的廢水的可生化性，最后再用BAFⅡ進(jìn)行后段生化處理，確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。該工藝屬于“生物前處理—臭氧—生物后處理（BIO—OZONE—BIO）”的組合應(yīng)用，三段工藝緊密結(jié)合，優(yōu)化了處理效率。工藝流程如圖1 所示。
圖1 印染廢水處理工藝流程
2.2 主要構(gòu)筑物
深度處理系統(tǒng)的主要構(gòu)筑物見表2。
表2 深度處理系統(tǒng)主要構(gòu)筑物
2.3 處理工藝說明
（1）BAFⅠ。原廠經(jīng)二級生化處理后的污水水質(zhì)波動(dòng)較大，COD 的變動(dòng)范圍為100～150 mg/L，有時(shí)甚至達(dá)到170 mg/L。為了保證后續(xù)處理的穩(wěn)定性，先用曝氣生物濾池對廢水進(jìn)行處理，使廢水COD 降至較低水平，從而減少后續(xù)處理的臭氧投加量，節(jié)約了生產(chǎn)臭氧的電耗，降低成本。BAFⅠ的有效池容積為15 m3，停留時(shí)間3 h，采用上流式，氣水比為5∶1，填料選用粒徑為3～5 mm 的球形陶粒。
（2）臭氧氧化。臭氧氧化作用在中間貯水池中完成，臭氧發(fā)生器產(chǎn)生出可調(diào)節(jié)濃度的臭氧，通過進(jìn)水泵與文丘里管組成的臭氧反應(yīng)裝置進(jìn)行高速的氣、液混合，在中間貯水池中與污水反應(yīng)。臭氧氧化在本工藝中有承前啟后的作用：首先，由于經(jīng)過前段BAFⅠ的處理，臭氧在這里體現(xiàn)了后化學(xué)氧化作用，其主要作用集中在對廢水色度去除上，同時(shí)也去除了少部分COD，相對于臭氧預(yù)氧化，后氧化減少了臭氧消耗。其次，對于后段BAFⅡ而言，臭氧體現(xiàn)了預(yù)氧化作用，使難降解的溶解性有機(jī)物部分氧化成小分子的碳?xì)浠衔�，提高了廢水的可生化性，為后段BAF 的進(jìn)一步生化打下了基礎(chǔ)。臭氧發(fā)生器最大產(chǎn)量為200 g/h，產(chǎn)生量可調(diào)，本工程臭氧投加質(zhì)量濃度約為30 mg/L。
（3）BAFⅡ。通過最后一段的生化處理，確保出水的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)達(dá)標(biāo)。BAFⅡ的池體參數(shù)同BAFⅠ。
（4）清水池。清水池暫時(shí)貯存BAFⅡ的出水。清水池為2 個(gè)BAF 的反沖洗用水提供了水源，同時(shí)也為日后更高標(biāo)準(zhǔn)的回用工藝的拓展提供了中間儲水池。
總之，該處理工藝簡單、高效、操作便捷，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)較高水平的自動(dòng)化控制。
3 調(diào)試與運(yùn)行
3.1 調(diào)試階段
調(diào)試從2008 年3 月初開始，初調(diào)試時(shí)，廢水以1 m3/d 的流量進(jìn)入2 個(gè)BAF，活性污泥由吸泥管從原污水裝置的二沉池處吸入。先投加適量的面粉，并連續(xù)悶曝3 d，待出水水質(zhì)穩(wěn)定后再緩慢加大進(jìn)水流量。同時(shí)根據(jù)出水水質(zhì)投加適量KH2PO4，控制m（COD）∶m（N）∶m（P）的比例在100∶5∶1 左右。當(dāng)流量緩慢加大到設(shè)計(jì)要求時(shí)，再開啟臭氧系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的完整連續(xù)運(yùn)行。調(diào)試時(shí)根據(jù)濾池阻塞情況以及出水水質(zhì)數(shù)據(jù)波動(dòng)情況進(jìn)行反沖洗，反沖洗時(shí)先進(jìn)行反沖洗氣，再進(jìn)行氣水聯(lián)合沖洗，最后再進(jìn)反沖洗水漂洗，待出水較為清澈后停止反沖洗進(jìn)氣，并使曝氣生物濾池按反沖洗前的狀況運(yùn)行。
3.2 運(yùn)行階段
深度處理系統(tǒng)經(jīng)過3 個(gè)多月的運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行狀況良好，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，操作十分便捷，實(shí)現(xiàn)了管理簡單化。出水水質(zhì)指標(biāo)：pH 6.0~7.8，色度2~4 倍，濁度≤1 NTU，SS≤0.8 mg/L，BOD5≤9 mg/L，CODCr≤35 mg/L。2008 年6 月穩(wěn)定運(yùn)行期間的COD 變化數(shù)據(jù)見圖2。
圖2 2008年6月系統(tǒng)各處理單元出水COD
由圖2 可以看出：對于經(jīng)過二級生化的印染廢水，仍有部分易生物降解的污染物，但BAFⅠ能去除50%左右的COD；臭氧氧化能去除部分難生物降解污染物，COD 的去除率保持在30%左右；BAFⅡ?qū)υ敬蟛糠蛛y生物降解的COD 去除率大部分在30%以上，整個(gè)深度處理系統(tǒng)處理實(shí)現(xiàn)了化學(xué)法和生物法的緊密結(jié)合，COD 總?cè)コ试?5%以上，效果很好。對于COD 90~150 mg/L 的原水，經(jīng)該系統(tǒng)處理后COD 穩(wěn)定<35 mg/L，水質(zhì)穩(wěn)定性大大增強(qiáng)。BAFⅠ對COD 的高去除率為臭氧氧化提供了有利條件，從而減少了臭氧的投加量，節(jié)約了運(yùn)行成本；臭氧氧化提高了廢水可生化性，為BAFⅡ的再生化處理提供了有利條件，保證了最終出水效果。
另外，在運(yùn)行階段，進(jìn)水色度為16~32 倍，經(jīng)過臭氧氧化后可以保證色度穩(wěn)定<4 倍，這說明臭氧對印染廢水的脫色效果也非常好。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
4 經(jīng)濟(jì)分析該工程的運(yùn)行費(fèi)用主要是電費(fèi)，見表3。
表3 深度處理的運(yùn)行費(fèi)用
5 結(jié)論
（1）采用曝氣生物濾池—臭氧氧化—曝氣生物濾池組合工藝深度處理二級生化處理后的印染廢水，經(jīng)過3 個(gè)多月的運(yùn)行實(shí)踐證明：該工藝成熟、處理效果穩(wěn)定。出水COD 穩(wěn)定<35 mg/L，處理成本約為1.122 元/ m3。
（2）曝氣生物濾池對經(jīng)過二級生化的印染廢水仍具有很好的生物降解作用，它保證了后續(xù)處理水質(zhì)的穩(wěn)定性，并為臭氧氧化提供了有利條件，減少了臭氧的投加量，降低了運(yùn)行成本。另外臭氧對印染廢水的脫色作用非常明顯，出水色度穩(wěn)定在2～4 倍，并對COD 有一定的去除作用。
