前言

印染廢水水質(zhì)水量波動大，有機(jī)物污染濃度高、色度深，屬于難處理工業(yè)廢水。同時，印染行業(yè)廢水排放居全國工業(yè)部門廢水排放量第2位、污染物排放量第4位。因此，根據(jù)印染企業(yè)實(shí)際情況，合理優(yōu)選廢水處理工藝和設(shè)備，提升廢水處理效果，實(shí)現(xiàn)部分廢水回用，對緩解水資源短缺，實(shí)現(xiàn)印染行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，具有重大的環(huán)境保護(hù)意義。

本試驗(yàn)以蕭山某印染廠為例，介紹了混凝氣浮-水解酸化-好氧生化的組合工藝處理印染廢水的情況。該廢水處理工程于2013年末啟動，2014年8月開始設(shè)備安裝，同年11月竣工，進(jìn)入調(diào)試運(yùn)行階段，2015年5月正式運(yùn)行。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，該工程運(yùn)行效果良好，出水達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287—2012)及其修改單中規(guī)定的企業(yè)間接排放要求。同時，部分廢水系統(tǒng)出水經(jīng)預(yù)處理回用至印染車間重復(fù)使用，中水回用率達(dá)到蕭山區(qū)環(huán)保要求的不低于50%。

1、工程概況

蕭山某印染廠主要從事滌綸染色加工，染料品種主要為分散染料和直接染料，另有少量混紡染料。車間主要生產(chǎn)設(shè)備有高溫高壓染色機(jī)39臺，常壓染色機(jī)17臺，罐蒸機(jī)1臺，預(yù)縮機(jī)1臺，堿減量機(jī)1臺，拉幅定形機(jī)6臺及其他附屬設(shè)備。該廠在正常生產(chǎn)加工過程中，廢水排放量為3500~4500m3/d，其中含有少量堿減量工藝廢水和罐蒸工藝廢水?；旌蠌U水的可生化性較差、色度較深。為適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保要求，該企業(yè)對原有的污水處理設(shè)施進(jìn)行了投資改造，擬提升廢水處理效果，在廢水回用率不低于50%的情況下，使廢水外排穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示，出水水質(zhì)滿足《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287—2012)及其修改單中規(guī)定的企業(yè)間接排放要求。

2、工藝設(shè)計

2.1工藝流程

由于印染企業(yè)堿減量工藝廢水、罐蒸工藝廢水水量較少，分流預(yù)處理難度大、成本高，故本工程不單獨(dú)對其進(jìn)行預(yù)處理，企業(yè)綜合廢水采用混凝氣浮/厭氧水解/好氧生化為主體的組合工藝。廢水處理工藝流程見圖1。

2.2主要處理單元。

(1)調(diào)節(jié)池1座，尺寸為25m×12m×3m，有效水深2.5m;HRT(水力停留時間)=4.0h，為半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置液位浮球1套，用于控制調(diào)節(jié)池液位;設(shè)置離心泵2臺及配套變頻控制，1用1備，單臺Q=262m3/h，H=38m，P=45kW，用于污水提升;設(shè)置穿孔曝氣裝置1套，防止調(diào)節(jié)池底部積泥;設(shè)置冷卻塔1套，Q=250t/h，污水型，用于調(diào)節(jié)污水溫度;設(shè)置電磁流量計1套，管徑DN200，用于計量和監(jiān)控污水處理流量。

(2)混凝氣浮池(淺層氣浮)1座，尺寸為Φ10m×0.65m，有效水深0.5m，HRT=12.5min，表面負(fù)荷2.4m3/m2˙h)，地上式鋼制結(jié)構(gòu)?；炷^程中添加的混凝劑為PAC和PAM，其中PAC的投加量控制在800~1200mg/L，高分子的投加量控制在10~20mg/L;設(shè)置加藥系統(tǒng)2套，用隔膜計量泵投加，2用2備，單臺Q=500L/h，P=0.55kW。

(3)水解酸化2座，尺寸為6m×18.5m×7m，有效水深6.5m，HRT=7.7h，為半地上式鋼砼結(jié)構(gòu)。設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)4臺，型號為QJB4/12-620/3-480/S;設(shè)置組合填料，有效容積1110m3，有效高度5m。

(4)好氧池5座，尺寸為6m×18.5m×7m，有效水深6.5m，HRT=19.2h，為半地上式鋼砼結(jié)構(gòu)。設(shè)置可提升微孔曝氣器310套，單套曝氣量Q=4m3/h;設(shè)置羅茨風(fēng)機(jī)2臺，1用1備，單臺Q=20.63m3/min，ΔP=68.6kPa，P=45kW。

(5)二沉池1座，尺寸為Φ18.6m×5m，有效水深4.5m，表面負(fù)荷0.7m3/(m2˙h)，為半地上式鋼砼結(jié)構(gòu)。設(shè)置周邊傳動式刮泥撇渣機(jī)1臺，P=2.2kW;設(shè)置污泥回流泵2臺，1用1備，單臺Q=125m3/h，H=11m，P=11kW。

(6)污泥處理系統(tǒng)包括2座污泥池，尺寸為3.9m×3.9m×3.5m，有效水深3m，半地上式鋼砼結(jié)構(gòu)。設(shè)置柱塞泵2臺，單臺Q=40m3/h，P=30kW;設(shè)置隔膜式板框壓濾機(jī)一套，壓濾面積400m2。

3、工程處理效果及分析

工藝系統(tǒng)分為前端物化系統(tǒng)和后段生化系統(tǒng)，調(diào)試的重點(diǎn)是培養(yǎng)及馴化適應(yīng)印染廢水的微生物。項(xiàng)目于2015年1月下旬完成調(diào)試工作，污水站正常運(yùn)行至今，出水水質(zhì)穩(wěn)定并優(yōu)于設(shè)計要求。

調(diào)試共分為以下三個階段：單機(jī)調(diào)試階段、活性污泥培養(yǎng)及馴化階段、啟動中水回用維持系統(tǒng)穩(wěn)定階段?；钚晕勰嗯囵B(yǎng)馴化成熟至調(diào)試完成期間，每天同步監(jiān)測調(diào)節(jié)池、淺層氣浮、水解酸化池、二沉池出水的pH值、CODCr、SS、色度和電導(dǎo)率等水質(zhì)指標(biāo)，其平均值如表2所示。對這期間各個處理單元的CODCr的監(jiān)測情況，如圖2所示。其中2014年12月17日至調(diào)試完成期間啟動簡單回用，回用率控制在50%。

由表2可見，混凝氣浮-水解酸化-好氧生化工藝的實(shí)際運(yùn)行效果達(dá)到了設(shè)計初期的要求，出水各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)標(biāo)。此外，表2混凝氣浮段CODCr及色度數(shù)據(jù)表明，以分散染料染色為主的印染廢水物化效果極佳，COD去除效果可達(dá)50%以上，物化脫色效果可達(dá)75%以上。表2生化段CODCr及色度數(shù)據(jù)表明，生化系統(tǒng)對印染廢水的CODCr去除及脫色均有較好的表現(xiàn)。另外，對比回用前后各個處理單元的CODCr、電導(dǎo)率及色度數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)印染企業(yè)開始使用中水回用后，CODCr、電導(dǎo)率及色度均有不同程度的升高，證明可溶性難降解污染簡單回用后導(dǎo)致污染物在系統(tǒng)中累積升高。

從圖2可見，該印染廠廢水水質(zhì)不穩(wěn)定，進(jìn)水CODCr波動較大，主要原因是原有調(diào)節(jié)池池容較小，對廢水水質(zhì)難以起到很好的均質(zhì)均量作用。而廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池、淺層氣浮、水解酸化池后，特別是水解酸化池內(nèi)攪拌的作用，水質(zhì)波動影響基本被消除。從CODCr趨勢來看，水解酸化池和二沉池出水基本穩(wěn)定，企業(yè)于2014年12月17日開啟回用后，水解酸化池和二沉池出水CODCr開始有明顯的升高，并在一周后基本達(dá)到穩(wěn)定。

4、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

工程總投資735萬元，其中設(shè)計、設(shè)備、安裝和調(diào)試投資390萬元，土建投資345萬元。日產(chǎn)生含水量70%的污泥約9t。若處理1m3廢水需電費(fèi)0.75元，人工費(fèi)0.19元，藥劑費(fèi)0.57元，污泥處置費(fèi)0.55元，則運(yùn)行成本合計2.06元/m3。

5、結(jié)論

(1)采用混凝氣浮-水解酸化-好氧生化工藝處理以分散染料為主的印染廢水，運(yùn)行效果良好，出水達(dá)到《染織紡整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287—2012)及修改單中現(xiàn)有企業(yè)間接排放標(biāo)準(zhǔn)要求，且具有運(yùn)行穩(wěn)定、中水回用率高、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，適合在生產(chǎn)工藝類似的印染廠中進(jìn)行推廣。

(2)以分散染料染色為主的印染廢水，物化效果極佳，通過混凝氣浮工藝，CODCr去除率可達(dá)50%以上，色度脫除率可達(dá)75%以上。

(3)簡單回用調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)池、混凝氣浮池、水解酸化池、二沉池出水CODCr、電導(dǎo)率及色度指標(biāo)均有不同程度的升高，說明廢水中的可溶性難降解污染物質(zhì)因簡單回用而在系統(tǒng)中發(fā)生了污染物累積。