“水解酸化+接触氧化”在印染废水处理中的应用

　　1.引言

　　印染废水是印染厂、毛纺厂、针织厂等对纤维材料进行加工而产生的各种废水的总和，印染废水水量大、色度深、碱性强，有机污染物含量高组分复杂等特点[1]，同时其水质、水量变化大，属于难处理的工业废水。

　　深圳市某印染企业为响应政府经济结构调整要求，决定将印染厂整体搬迁至市郊。搬迁后工厂主要从事棉、麻、化纤等面料的煮练、染色及服装砂洗和棉、麻、丝绸的印花。

　　2.废水水质水量

　　废水来源于印染过程的各生产工序，包括：织物前处理废水，主要有退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水和皂液废水，整理工序则排出整理废水。印染废水是以上各类废水的混合废水，印染废水的水质采用的纤维种类，染料和浆料的不同而水质变化很大。

　　2.1 设计水量规模

　　根据企业提供的原始水质水量资料，废水产生量约为2500m3/d，另外厂方有生活污水35m3/d，拟作为废水处理站生化系统所需营养液补充进入。考虑到企业未来一段时间的发展，本项目设计日处理规模为3000m3/d，每天按24小时进行运行。

　　2.2 设计进出水水质

　　根据本公司现在采样检测的情况，确定本项目进水水质如表1。

　　表1设计进水水质指标 单位：mg/L

　　根据环评批复的要求，本项目排放标准执行广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)的第二时段二级标准。具体排放指标如表2：

　　表2 设计出水排放指标 单位：mg/L

　　3.工艺设计

　　3.1 工艺选择

　　本项目印染废水主要污染物来自于退浆煮练水的高碱度和高COD，染色、印花废水的高色度和砂洗废水的高SS，此类废水目前主要处理方法有生化法、物化法、化学法(多功能混凝剂处理法、高压脉冲电解法)等。

　　单纯的物化法(絮凝、沉淀)能达到良好的脱色效果，但由于需投加化学药剂量大，药剂费用高，运行成本高、污泥量大，一般不适用于中大型的废水处理工程，同时由于物化法本身的局限性对废水中的溶解性有机物的去除率低。单纯的物化法对废水中的可溶性染料的去除率也很低。

　　应用生化法处理技术，具有运行管理方便和对溶解性有机物有较好的去除率的优势。但脱色效果不如物化法，主要是由于废水中存在一部分难以生物降解的有机物，色度难于达标。

　　根据印染废水特性，采用不同处理方法的组合工艺技术，可实现对印染废水的彻底处理。以生物技术法为主体，辅以物理化学处理的组合处理工艺已逐渐成为目前印染废水处理的主流工艺[2]。

　　谢凯娜等对南京某纺织有限公司废水处

　　理的实例分析，说明了采用水解一接触氧化

　　一混凝工艺处理该类印染废水能够取得很好

　　的处理效果[3]。

　　3.2 本项目采用的工艺

　　根据上述分析和比较，本方案采用生化与物化相结合为主的处理工艺，详见图1：

　　图1 工艺流程图

　　3.3 工艺流程说明

　　1.废水由集水明管渠流入格栅池。在格栅池中设置格栅、滤网，主要是拦截生产过程中随废水一起流出的碎布、废棉纱等杂物，以免影响后续处理及损坏设备，并且具有沉砂效果，人工清渣。

　　2.格栅池出水自流至pH回调池,同时开启气搅拌，在PH计的自动控制下，往废水中投加酸液，调整废水pH值在8.5-9.5之间,回调池出水自流入调节池(调节池容量为10小时)。调节池中增设曝气搅拌(曝气搅拌采用鼓风机供气，曝气鼓风机一用一备，采用PLC控制，具备三级控制功能)，其功能一是动力搅拌，调节废水的水质、水量，使之均匀;二是避免污泥沉积;三是增强废水后续工艺的生物降解效率。

　　3.调节池出水用泵(废水提升泵三用三备，采用PLC控制，具备三级控制功能)提升至水解酸化池，水解酸化池(容积有机负荷，0.45kg(CODcr)/m3·d)，此阶段酸化池的微生物将污水中难降解的大分子有机物转化为易分解的小分子有机物，不溶性的有机物转变成溶解性的有机物，提高废水的可生化性。水解酸化池进水采用穿孔管四周布水，水面采用穿孔管集水，保证了配水和集水的均匀性，防止死水、短流，池底设有曝气管，对池内填料定期曝气搅拌、冲刷，防止附层阻塞，同时池底设有排泥斗，定期将沉淀的污泥排至污泥池(此排泥阀使用频率很低，平均三个月用一次，所以采用手动控制)，减轻水解酸化池的工作负荷。

　　4.水解酸化池出水自流入好氧池，容积有机负荷，0.61kg(CODcr)/ m3·d)，(好氧池采用鼓风机供气，鼓风机两用一备，采用PLC控制，具备三级控制功能)，好氧池采用接触氧化工艺。接触氧化工艺具有生物量高、抗冲击负荷能力强、处理效果好的优点，曝气头运用可变微孔曝气器，氧的利用率≥15%，池内设置组合生物填料，好氧微生物在好氧条件下的新陈代谢作用，将废水中的绝大部分有机污染物转化为污泥和CO2。

　　5.接触氧化池出水自流入混凝反应池，开启混凝反应池的械搅拌机(搅拌机采用PLC控制，具备三级控制功能)，先后加入絮凝剂聚合氯化铝(助凝剂PAM视运行情况进行投加)将废水中小颗粒的悬浮物和各种污染物凝结成大颗粒的悬浮物(加药泵采用进口计量泵，采用PLC控制，具备三级控制功能)。

　　近几年絮凝剂发展迅速，主要有无机絮凝剂、有机絮凝剂、生物絮凝剂和复合絮凝剂，其中复合型絮凝剂对印染废水中CODcr、SS及色度的去除率最高[4]。

　　经反应后的废水自流入斜沉池(水力负荷1m3/m2.h)进行固液分离，污泥排至污泥池，污泥池上清液回流至调节池。斜沉池上清液自流入清水池做为回用水源。

　　6.浓缩后污泥定期抽至板框压滤机进行脱水，滤液流回调节池，脱水后污泥交由专业公司进行处理。压滤机采用间歇式工作，现场手动控制)。

　　7.本工程设有应急池，当废水排放污染物超过标准时，排放池废水自流入应急池进行重新处理，应急池废水用潜污泵(潜泵污使用频率极低，所以采用中央控制柜一级控制)抽入调节池。

　　4.运行成本分析

　　4.1 人工费

　　废水处理站设专职运行管理人员9人，负责日常的运行管理。平均月工资1500元/人，人工费0.15元/吨水。

　　4.2 运行电耗

　　处理站系统装机总负荷为：138.95kW，实际运行负荷为84.38kW。实际电耗按各设备铭牌功率的0.8计，则每小时运行电耗为67.5kW，吨水电耗0.52kWh，电费按深圳市工业用电电价：0.70元/度，则污水处理的电耗：0.52×0.7=0.36元/吨(污水)。

　　4.3 药剂费

　　表4 药剂费用分析表

　　则：处理药耗为1.20元/吨水。

　　4.4 处理成本

　　直接运行成本=0.15+0.36+1.2=1.71元/吨水。

　　5.运行结果

　　该工程经过有关调试人员三个多月的努力，废水处理系统运行结果良好，并于2011年通过了环保验收。该项目2012年1～4月进出水水质监测情况如表5：

　　表5 印染废水处理效果(单位：mg/L)

　　注：以上指标均为当月多次测定的平均值

　　从表5中数据不难看出，尽管废水水质变化较大，但其出水都能达到广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)的第二时段二级标准。

　　6.结论

　　(1)采用水解酸化+好氧接触氧化+物化相结合的工艺，是从我国多项纺织染整废水工程设计的经验中总结而出，采用此工艺是处理该类废水的使用率较高，工艺较成熟的方案，能保证废水处理长期稳定达标。

　　(2)将生活污水引入工业废水处理系统，不仅可以节约整体废水处理投资费用，而且生活污水与工业废水混合进入生化池，还稀释了工业废水的浓度，相对提高了废水的可生化性。

　　(3)废水采用一次提升完成整个处理工续，减少了电耗，降低了运行费用。

　　(4)运行结果表明，在满足设计进水水质的条件下，该处理工艺能够有效处理印染废水，具有工艺流程简单、处理效果好、运行稳定、基建和运行费用低的特点。

　　参考文献：

　　[1] 戴日成，张统，郭茜等;印染废水水质特征及处理技术综述;给水排水;2000年第10期.

　　[2] 刘梅红;印染废水处理技术研究进展;纺织学报;2007年第1期.

　　[3] 谢凯娜，吴浩汀，胡晓华;水解-接触氧化-混凝工艺处理印染废水实例;工业用水与废水;2006年第3期.

　　[4] 韩长秀，曹梦，张宝贵;絮凝法在印染废水处理中的应用进展;工业水处理;2006年第9期.

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