印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每天全國印染廢水的排放量為 3×106～4×106 m3。 印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深 、pH 變化大 、可生化性差等特點(diǎn)，屬于難處理的工業(yè)廢水 〔1〕。 近年來隨著化學(xué)纖維織物的發(fā)展，仿真絲的興起及印染后整理技術(shù)的進(jìn)步 ，PVA 漿料、 人造絲堿解物 ( 主要是鄰苯二 甲酸類物質(zhì) )、 新型助劑等難生化降解的有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水中〔2〕，其 CODCr 也由原來的數(shù)百 mg/L 上升到 2 000～3 000 mg/L，從而使原有生物處理系統(tǒng)的 CODCr 去除率由 70%下降到 50%左右，甚至更低。傳統(tǒng)的生物處理工藝已受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，而傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法和氣浮法對這類印染廢水的 CODCr 去除率也僅為 30%左右。 因此，開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的印染廢水處理技術(shù)已成為當(dāng)今環(huán)保行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn) 。

　　福建省某印染有限公司主要承接化纖、 純棉類紡織面料的染整加工，所使用染料以分散染料、 活性染料為主 ，排放的廢水濃度高 、 水質(zhì)波動大 、 有機(jī)污染嚴(yán)重，同時由于染料品種的變化以及化學(xué)漿料的大量使用 ，使得該廢水含有大量難生物降解有機(jī)物，處理難度較大。 實(shí)踐證明 〔3〕，水解酸化—接觸氧化— 混凝氣浮工藝具有處理效果好、 出水水質(zhì)穩(wěn)定 、 操作管理方便、 能耗低等優(yōu)點(diǎn) ，是處理印染廢水的有效方法。 筆者采用水解酸化—接觸氧化—混凝氣浮工藝處理該公司排放的印染廢水。 目前工程已投入使用 ，各項(xiàng)出水指標(biāo)良好，運(yùn)行成本低，可供類似廢水處理工程借鑒。

　　1 水質(zhì)與水量

　　該企業(yè)車間排放的污水具有以下特點(diǎn) ：(1 ) 受訂單影響水質(zhì) 、 水量波動大，設(shè)計(jì)水量為 5 000 m3/d;(2) 色度深 ;(3) 廢水的 BOD5/CODCr 偏低 ，可生化性差。 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)如表 1 所示。

　　2 處理工藝流程的確定

　　目前國內(nèi)外對印染廢水的處理方法主要有物理化學(xué)法 、 化學(xué)法和生化法等 。 物理化學(xué)法包括吸附法 、 膜分離法和混凝沉淀法 ; 化學(xué)法包括氧化法 、 還原法和電化學(xué)法等 ，這些處理方法均存在運(yùn)行費(fèi)用高 、 易造成環(huán)境二次污染的缺點(diǎn) ，且難以在工程中廣泛應(yīng)用 〔4〕。 而生物處理法操作 簡單 、 運(yùn)行費(fèi)用低 、 無二次污染、 對環(huán)境友好等，在印染廢水的處理中越來越受到重視。 然而好氧生物法存在色度和 CODCr 去除率不高且反應(yīng)時間長的缺點(diǎn) 〔5〕，因此僅依靠簡單的好氧處理難以達(dá)到處理要求，需要開發(fā)以厭氧— 好氧聯(lián)合為核心 ，與物化法或化學(xué)法相結(jié)合的混合多級處理工藝 。

　　從表 1 水質(zhì)指標(biāo)可以看出 ，該廢水的可生化性較差 、 堿性強(qiáng) ，有些染料沉降性差 ，且含有較多有毒有害的有機(jī)物質(zhì) ，如采用常規(guī)的接觸氧化+混凝沉淀工藝處理效果不理想 ，而若在接觸氧化前進(jìn)行水解酸化處理，則可將大分子有機(jī)物、 難降解有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，提高廢水的可生化性; 將后續(xù)沉淀池改成氣浮池，則可把沉降性差的染料顆粒從廢水中有效分離出來。 因此，該廢水可采用水解酸化— 接觸氧化—混凝氣浮相結(jié)合的工藝進(jìn)行處理，處理工藝流程見圖 1 。

 圖 1 廢水處理工藝流程

　　采用該工藝處理印染廢水需選擇性能優(yōu)良的混凝劑，以降低廢水的色度及懸浮性有機(jī)物含量，保證出水的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　3 主要構(gòu)筑物

　　(1) 調(diào)節(jié)池。 鋼砼結(jié)構(gòu) ，地埋式，共 1 座，尺寸為 16.0 m ×30.0 m ×3.8 m，有效容積 1 680 m3，停留時間 8 h，廢水經(jīng)格柵井進(jìn)入調(diào)節(jié)池 。 配 2 臺 18.5 kW 離心泵 (1 用 1 備 )，2 臺 75 kW SSR200 羅茨鼓風(fēng)機(jī) (1 用 1 備，變頻控制 )。 通過調(diào)節(jié)池底的穿孔管預(yù)曝氣攪拌，達(dá)到調(diào)質(zhì) 、 調(diào)勻 、 降低水溫的作用 。 該企業(yè)所排污水呈堿性，需在調(diào)節(jié)池進(jìn)水口處加硫酸調(diào)節(jié)。

　　(2) 水解酸化池。 鋼砼結(jié)構(gòu) ，半地埋式，共 2 座，尺寸為 17.0 m ×6.0 m ×6.3 m，有效容積 1 224 m3，停留時間 6 h，池底設(shè)有大阻力布水管，采用組合填料，尺寸為 150 m ×80 mm，L=4.0 m，單層設(shè)置。

　　(3) 接觸氧化池。 鋼砼結(jié)構(gòu) ，半地埋式，共 4 座，尺寸為 17.0 m ×6.5 m ×6.0 m，有效容積 2 500 m3，停留時間 12 h，采用組合填料 ，尺寸為 150 m ×80 mm， L=3.5 m，單層設(shè)置。 池中安裝可提升式微孔曝氣管，氣泡小 、 均勻 ，溶氣效率高，采用 2 臺 75 kW SSR200 羅茨鼓風(fēng)機(jī)(1 用 1 備，變頻控制 ) 曝氣。 廢水在接觸氧化池中與填料上的生物膜充分接觸，在適宜的溶解氧、 溫度和營養(yǎng)源下 ，大量繁殖好氧菌 。

　　(4) 氣浮池。 淺層零速高效氣浮，Q=300 m3/h，池直 徑 7.5 m，主 要 設(shè) 備 為 ： 主 機(jī) ，碳 鋼 防 腐 ，尺 寸 為 7.5 m ×0.95 m，設(shè) 1 座 ; 行走減速機(jī)，P=1.5 kW，1 臺 ;排渣減速機(jī)，P=1.1 kW; 溶氣水泵 ，P=22 kW，設(shè) 2 臺(1 用 1 備 ); 空壓機(jī) ，P=11 kW; 溢流調(diào)節(jié)器 ，尺寸為 1.8 m ×0.95 m，設(shè) 1 座; 溶氣管 ，尺寸為 D 0.48 m × 2.75 m，鋼制防腐 ，1 件。 淺層氣浮的表面負(fù)荷高、 占地面積小 、 單位負(fù)荷輕、 處理效果好 ，懸浮物去除率達(dá) 80%以上，溶氣效率高達(dá) 90%。

　　(5) 反應(yīng)槽 。 鋼制防腐 ，共 2 格 ，尺寸為 2.5 m × 5.0 m ×1.8 m。 第 1 格為混凝槽，配雙槳式不銹鋼攪拌器，轉(zhuǎn)速為 52 r/min，投加 PAC、 脫色劑 ; 第 2 格為絮凝槽 ，配框式不銹鋼攪拌器 ，轉(zhuǎn)速為 5.2 r/min，投加 PAM。

　　(6) 清水池。 鋼砼結(jié)構(gòu) ，半地埋式，設(shè) 1 座 ，共 2 格，底部串聯(lián)，尺寸為 17.0 m ×5.2 m ×5.0 m，有效容積 417 m3，停留時間 2 h。

　　4 工藝調(diào)試運(yùn)行

　　4.1 生化工藝調(diào)試

　　生化部分調(diào)試從投加接種污泥開始，投加約30 t 活性污泥 。污泥取自城市污水處理廠的脫水污泥，同時投加 2 t 工業(yè)葡萄糖、200 kg 尿素，補(bǔ)充水中的碳、氮等營養(yǎng)源。由于城市污水與印染廢水的水質(zhì)差別大，因此前期采用間歇進(jìn)水方式調(diào)試，待菌種適應(yīng)印染廢水的環(huán)境后，改用連續(xù)進(jìn)水方式調(diào)試 。調(diào)試接觸氧化池時要注意 ，開始階段曝氣量要小 ，待污泥黏附在組合填料上后，逐漸加大曝氣量，直至菌種穩(wěn)定生長 。 觀察填料的掛膜情況 ，水解酸化池的污泥負(fù)荷高，泥呈深色，接觸氧化池的污泥呈茶褐色為宜。 水解酸化—接觸氧化的成功啟動是后續(xù)混凝氣浮運(yùn)行的基礎(chǔ)。

　　4.2 物化工藝調(diào)試

　　混凝氣浮調(diào)試選擇在生化出水水質(zhì)穩(wěn)定 、 良好后進(jìn)行。 本工程選用的混凝劑為 PAC、 脫色劑，絮凝劑為PAM。 脫色劑對普通藥劑難處理的玫瑰紅、 深紫等顏色的印染廢水色度去除率高達(dá) 80%以上 ，其特有的陽離子基團(tuán)可與廢水中顯色物質(zhì)的陰離子基團(tuán)相結(jié)合形成疏水性難溶 鹽而從水中分離 ，此外脫色劑分子鏈上的各種活性基團(tuán)可 與染料分子的磺酸基、 羧酸基等陰離子基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不溶物質(zhì)得以去除，從而脫去廢水的顏色，還具有良好的混凝沉降作用 。 氣浮調(diào)試時要注意加藥量要適度 ，太小礬花不夠大 ，與溶氣結(jié)合效果差 ，上浮速度慢 ; 加藥量太大會出現(xiàn)礬花下沉，甚至水體混濁等情況。

　　5 處理效果

　　本工程于 2010 年 3 月進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試期約 5 個月 ，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該工藝對 CODCr、BOD5、SS 等的去除率達(dá)到了預(yù)期效果，并通過了環(huán)境監(jiān)測部門的驗(yàn)收，連續(xù) 24 h 滿負(fù)荷運(yùn)行后的取樣監(jiān)測結(jié)果見表 2。

　　從表 2 數(shù)據(jù)可以看出 ，該處理系統(tǒng)對廢水的 CODCr、BOD5、SS 及色 度 的 去 除 率 分 別 達(dá) 到 92.1% 、 88.2%、86.5%、92.0%，出水 CODCr、BOD5 和 SS 的質(zhì)量 濃 度 分 別 為 50、19、30 mg/L，色 度 為 16，pH 為 7.1 ，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了 《紡織工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn) 》(GB 4287—1992) 中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　6 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

　　(1) 占地面積。該廢水處理工程總占地約1 600 m2，處理1 t 廢水占地 0.32 m2。

　　(2) 工作制度及人員編制 。廢水處理站實(shí)行3 班運(yùn)轉(zhuǎn)，每班2 人，化驗(yàn)員1 人，共 7 人。

　　(3) 運(yùn)行費(fèi)用。運(yùn)行費(fèi)用包括水費(fèi) 、電費(fèi) 、人工費(fèi)、管理費(fèi)、藥劑費(fèi)等，總運(yùn)行費(fèi)用合計(jì)1.8 元/m3。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　7 結(jié)論

　　(1) 本工程最大的 特點(diǎn)是占地面積小 。 水解酸化池不僅能提高廢水的可生化性，脫色率也較好; 接觸氧化工藝選用可提升式微孔曝氣器，不但轉(zhuǎn)化率高而且檢修方便; 由于脫色劑有很好的絮凝效果 ，后期將 PAC 改為硫酸鋁 ，在保證處理效果的前提下 ，極大地降低了運(yùn)行成本。

　　(2) 處理后的廢水從清水池排出時已優(yōu)于國家排放標(biāo)準(zhǔn); 出水再經(jīng)深度處理后可以滿足生產(chǎn)回用的要求，綜合運(yùn)行成本在 2.2 元/m3，低于當(dāng)?shù)氐淖詠硭畠r(jià)格。

　　總體來看，該工藝針對性強(qiáng)，半年多來工程設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定 ，取得了較大的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，值得推廣 。