陳次春

（廈門(mén)新禹環(huán)?？萍加邢薰?，福建廈門(mén) 361101）

印染是一種加工處理過(guò)程，主要指對(duì)麻、絲、毛等纖維材料進(jìn)行加工，從而滿足織造、服裝與服飾的加工要求，包括前處理、染色、印花、后整理、洗水等步驟[1]。隨著印染行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代化印染技術(shù)呈現(xiàn)出多元化的特點(diǎn)，滿足了社會(huì)群體對(duì)布料的個(gè)性化需求[2]。但大量染色劑在布料中的使用，也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了較大的污染負(fù)荷[3]。通常情況下，印染生產(chǎn)后的廢水不僅含有染料、油劑等雜質(zhì)，還包含漿料、無(wú)機(jī)鹽等可對(duì)水體造成嚴(yán)重污染的物質(zhì)，化學(xué)需氧量（COD）、5日生化需氧量（BOD5）、懸浮物（SS）、色度、總氮、總磷等生化指標(biāo)組成較為復(fù)雜并難以降解。隨著環(huán)境可持續(xù)發(fā)展理念在印染行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)不斷深化，人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)的需求越來(lái)越高，也更加關(guān)注印染行業(yè)生產(chǎn)制造中的污水排放問(wèn)題[4]。為解決此方面問(wèn)題，地方政府多策并舉，對(duì)印染工廠排放污水進(jìn)行控制，并加大了對(duì)此類(lèi)工廠排污的監(jiān)管。但要從源頭處理此方面的問(wèn)題，還應(yīng)輔助現(xiàn)代化手段與技術(shù)，使用合理的工藝處理印染廢水。

本文旨在相關(guān)印染廢水研究的基礎(chǔ)上，引進(jìn)厭氧-A/O生化組合工藝，設(shè)計(jì)了一種合理可靠的印染廢水處理工程，希望通過(guò)此次研究，探索可以有效降低印染行業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成污染與負(fù)面影響的新方法。

1 印染廢水特點(diǎn)

該公司印染廢水實(shí)際生產(chǎn)水量6 500～7 200 m3/d。由于多道工序、多種添加劑和工藝條件限制，導(dǎo)致水量、水溫變化較大；由于染料、漿料等助劑的添加導(dǎo)致色度高，堿性偏大，同時(shí)漿料中添加劑導(dǎo)致水質(zhì)的可生化性差。印染廢水原水指標(biāo)情況見(jiàn)表1。從表1的數(shù)據(jù)可以看出，印染原水污染物含量較高，COD、SS、色度、氨氮、總氮、總磷等生化指標(biāo)均較高，水質(zhì)復(fù)雜，參數(shù)影響較多。

表1 印染生產(chǎn)廢水（原水）指標(biāo)

2 厭氧-A/O生化組合工藝特點(diǎn)

在厭氧-A/O生化組合工藝中，前端采用水解酸化工藝，提高水質(zhì)可生化程度，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間（Hydraulic Retention Time，HRT）為12 h；厭氧工藝段采用上流式厭氧污泥床（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket，UASB）工藝，在淘洗污泥的同時(shí)，提高污泥容積負(fù)荷；A/O工藝段為前段缺氧設(shè)計(jì)，后段為好氧段。好氧段活性污泥返回至前段厭氧污泥池進(jìn)行污泥消化，減少污泥產(chǎn)量。

3 厭氧-A/O生化組合工藝設(shè)計(jì)

3.1 厭氧-A/O生化組合工藝流程

厭氧-A/O生化組合工藝流程如圖1所示。在處理印染廢水過(guò)程中，廢水流經(jīng)粗、細(xì)兩道格柵，去除原水中粒徑較大、呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)的大型固態(tài)物質(zhì)和纖維等。格柵出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)化，提高系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)穩(wěn)定性，若酸堿性不滿足厭氧需求可進(jìn)行水質(zhì)pH值調(diào)整。通過(guò)提升泵將廢水提升至冷卻塔，水溫從43 ℃降低至35 ℃，此時(shí)水溫對(duì)后續(xù)水體中的厭氧及好氧生物來(lái)說(shuō)都屬于適宜溫度，應(yīng)特別注意夏季水溫過(guò)高導(dǎo)致后端厭氧污泥的活性降低及冬季溫度降低時(shí)不能滿足厭氧污泥的適宜溫度。冷卻后的水體在自流作用下進(jìn)入酸化池進(jìn)行厭氧發(fā)酵，大分子有機(jī)物、難降解物質(zhì)通過(guò)水解酸化作用轉(zhuǎn)化為小分子、易降解有機(jī)物。水解酸化后廢水提升至厭氧-A/O生化組合工藝進(jìn)行生化指標(biāo)的進(jìn)一步改善，好氧出水進(jìn)入混凝沉淀系統(tǒng)，除部分污泥回流外，剩余污泥進(jìn)入污泥池沉降壓濾后外運(yùn)，污泥池廢水回流入?yún)捬醭??；炷恋沓鏊谏盀V后經(jīng)后端中水回用系統(tǒng)進(jìn)行回用。

圖1 厭氧-A/O工生化組合工藝流程圖

3.2 厭氧-A/O生化組合工藝設(shè)計(jì)

（1）根據(jù)印染企業(yè)進(jìn)水實(shí)際狀態(tài)，原水先后進(jìn)入回轉(zhuǎn)式粗格柵、細(xì)格柵，格柵各設(shè)置2臺(tái)，粗格柵的過(guò)濾精度為20 mm，細(xì)格柵的過(guò)濾精度為2 mm，電機(jī)功率1.5 kW，過(guò)流水量300 m3/h。規(guī)格為1.5 m×0.8 m×6.0 m，材質(zhì)為SS304，設(shè)在進(jìn)水收集池前端。

（2）冷卻塔是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，選擇自然通風(fēng)冷卻塔，尺寸為25 m×12 m×15 m，在最不利狀態(tài)下污水水溫可降低8 ℃。主要降溫工藝為利用布水器使廢水均勻布水，增設(shè)連續(xù)式臺(tái)階，廢水自上而下連續(xù)跌落。連續(xù)跌落在增強(qiáng)了污水?dāng)噭?dòng)的同時(shí)增加了廢水與空氣的接觸，廢水與大氣的熱交換更加充分，從而達(dá)到最佳的降溫效果。

（3）水解酸化池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸30.0 m×15.0 m×3.5 m，有效水深2.5 m，有效容積為1 125 m3，水力停留時(shí)間為3.75 h。在池內(nèi)設(shè)置填料，使廢水中大分子有機(jī)物、難以直接溶解的物質(zhì)可充分進(jìn)行水解酸化。

（4）厭氧-A/O生化組合工藝主要依據(jù)公式（1）和（2）進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核。

式中，V1表示按照廢水有機(jī)負(fù)荷量計(jì)算得到的厭氧池反應(yīng)體積，m3；V2表示按照污水在池內(nèi)停留時(shí)間計(jì)算得到的厭氧池反應(yīng)體積，m3；Q表示厭氧池設(shè)計(jì)流量，m3/d；S表示設(shè)計(jì)COD去除率；η表示進(jìn)水COD濃度，mg/L；q表示有機(jī)負(fù)荷量，單位：kg（BOD5）/（m3·d）或 kg（COD）/（m3·d）；HRT為水利停留時(shí)間，d。

厭氧池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸20.0 m×15.0 m×7.5 m，有效水深7 m，有效容積為2 100 m3，水力停留時(shí)間為7 h。在厭氧池內(nèi)廢水和厭氧污泥充分接觸，污泥填充量為20%～25%，污泥濃度可達(dá)28.3 g（VSS）/L（VSS為揮發(fā)性懸浮物），有機(jī)負(fù)荷為8.5 kg（COD）/m3，依靠下部污泥產(chǎn)氣量對(duì)廢水進(jìn)行無(wú)動(dòng)力攪動(dòng)。

厭氧出水進(jìn)入A/O一體化生化組合工藝段，A池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸30.0 m×5.0 m×4.5 m，有效水深4 m，有效容積為600 m3，水力停留時(shí)間為2 h。延遲曝氣O池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸30.0 m×30.0 m×4.5 m，有效水深4 m，有效容積為3 600 m3，水力停留時(shí)間為12 h。好氧段污泥濃度為4.32 kg/m3，風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)量為96 m3/min、電機(jī)功率110 kW，配備微孔曝氣器660 套。

4 厭氧-A/O生化組合工藝出水指標(biāo)

采用厭氧-A/O生化組合工藝系統(tǒng)性處理印染廢水，日處理水量6 500～7 200 m3，工藝出水指標(biāo)結(jié)果和《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4287—2012）對(duì)比結(jié)果如表2所示。

表2 厭氧-A/O生化組合工藝出水指標(biāo)與排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

通過(guò)水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果對(duì)照分析，采用厭氧-A/O生化組合工藝系統(tǒng)性處理印染廢水能夠有效解決印染廢水中COD、SS、色度、氨氮、總氮、總磷等生化指標(biāo)超標(biāo)問(wèn)題，能夠滿足并優(yōu)于GB 4287—2012水質(zhì)指標(biāo)達(dá)標(biāo)排放要求，整體上提升水質(zhì)達(dá)標(biāo)的可實(shí)施性，并為進(jìn)一步中水回用提供了有力保障。

5 結(jié)論

項(xiàng)目主體采用厭氧-A/O生化組合工藝系統(tǒng)性處理印染廢水，結(jié)合UASB工作原理和延遲曝氣理論的應(yīng)用，按照CODCr、有機(jī)負(fù)荷容量和水力停留時(shí)間（HRT）等需求、要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和校核，提升了廢水生化處理的可行性，能夠有效解決印染廢水COD、SS、色度、氨氮、總氮、總磷等生化指標(biāo)過(guò)高問(wèn)題，能夠滿足并優(yōu)于GB 4287—2012水質(zhì)指標(biāo)達(dá)標(biāo)排放要求，整體上提升水質(zhì)達(dá)標(biāo)的可實(shí)施性，并為進(jìn)一步中水回用提供了有力保障。