摘要：以某市化工產(chǎn)業(yè)園內(nèi)窗簾布生產(chǎn)項目配套新建廢水處理站為對象，通過進(jìn)行契合窗簾制藝廢水特征的污水處理工藝研究，并綜合考慮出水排放去向，廢水處理最終采用兩級氣浮+A/O處理工藝，出水達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4287-2012）間接排放標(biāo)準(zhǔn)要求，同時滿足園區(qū)集中污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)。處理工藝系統(tǒng)建成并調(diào)試運行后，出水COD可達(dá)到100mg/L，出水NH3-N可達(dá)到15mg/L，優(yōu)于設(shè)計出水指標(biāo)。但研究過程中也發(fā)現(xiàn)，窗簾制藝廢水含有較多難降解的有機污染物，系統(tǒng)運行過程中，COD去除率存在較大波動，當(dāng)來水可生化性變差時，兩級氣浮+A/O處理工藝難以進(jìn)行有效處理。因此，后續(xù)應(yīng)根據(jù)實際運行情況，增加膜過濾、高級氧化等深度處理工藝單元進(jìn)一步保障出水效果及尾水車間回用。

關(guān)鍵詞：污水處理；窗簾制藝廢水；氣??；A/O

引言

紡織印染行業(yè)是我國傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，也是高污染產(chǎn)業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計，印染廢水不僅具有產(chǎn)生量大、有機污染物濃度高、可生化性差等特點[1]，而且隨著印染技術(shù)的開發(fā)，各種高分子染料及助劑的使用，也加大了印染廢水得處理難度，使得該類廢水成為難降解的廢水之一[2]。本文以江西省德興市化工產(chǎn)業(yè)園內(nèi)窗簾布生產(chǎn)項目配套新建廢水處理站為對象，進(jìn)行契合窗簾制藝廢水特征的污水處理工藝研究，以期為同類廢水處理提供工藝參考。

1項目概況

德興市某化工產(chǎn)業(yè)園內(nèi)床簾布生產(chǎn)項目設(shè)計產(chǎn)能為印花生產(chǎn)線（含漂洗工藝）4條，規(guī)模16萬m/d；涂層發(fā)泡生產(chǎn)線1條，規(guī)模1萬m/d；涂層涂銀生產(chǎn)線1條，規(guī)模1.3萬m/d；涂層上漿生產(chǎn)線2條，規(guī)模1萬m/d；竹窗簾生產(chǎn)線1條，規(guī)模6300m/d。經(jīng)前期初步調(diào)查，窗簾制藝生產(chǎn)廢水主要有漂白廢水、噴水織機廢水和涂層廢水3股來源，進(jìn)水流量比為1∶5∶1，近期廢水量為300m3/d，遠(yuǎn)期為600m3/d。

根據(jù)前期調(diào)查，漂白廢水是由氧化劑去除纖維中色度過程中產(chǎn)生的廢水，而進(jìn)入設(shè)計污水處理站的廢水為漂洗廢水原水。噴水織機是采用噴射水柱牽引緯紗穿越梭口的無梭織機，主要作用是對緯紗進(jìn)行定位，噴水織機廢水的主要污染物為懸浮顆粒、膠體顆粒、密度小的纖維類、油類、微生物等污染物，進(jìn)入設(shè)計污水處理站的廢水為噴水織機廢水原水。窗簾涂層主要是起到裝飾、隔熱、遮光等作用，涂層過程中將涂層噴涂至織布機上，無廢水產(chǎn)生，但是涂層原料桶清洗過程中會產(chǎn)生廢水，因此廠內(nèi)設(shè)有涂層及其廢水預(yù)處理設(shè)施，進(jìn)入設(shè)計污水處理站的廢水為現(xiàn)有涂層廢水預(yù)處理設(shè)施的出水。根據(jù)各類廢水比例，采用加權(quán)平均計算廢水綜合水質(zhì)，如表1所示。

2設(shè)計出水水質(zhì)

某化工產(chǎn)業(yè)園內(nèi)床簾布生產(chǎn)項目配套新建廢水處理站的廢水處理量為300m3/d，廢水污染物排放執(zhí)行《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4287-2012）間接排放標(biāo)準(zhǔn)要求，同時滿足園區(qū)污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)。接管標(biāo)準(zhǔn)參照《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）表4中的三級標(biāo)準(zhǔn)，其中TOC排放參照上海市《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/199-2018）表2中的一級標(biāo)準(zhǔn)。園區(qū)集中污水處理廠尾水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)后，最終排入周邊自然河體。新建廢水處理站設(shè)計出水水質(zhì)如表2所示。

3主體處理工藝路線

國內(nèi)類似廢水處理項目一般采用“預(yù)處理－常規(guī)生化處理－深度處理”組合工藝[3][4]。根據(jù)確定的進(jìn)出水指標(biāo)，需要去除的污染物主要有BOD5、CODCr、SS、P、N和動植物油類等。

本研究印染廢水以噴水織機廢水為主，含有較多難降解有機物，出水CODCr達(dá)到要求的200mg/L以下存在一定難度。由于采用常規(guī)生物處理BOD5，其去除率最高可達(dá)95%，本工程設(shè)計出水BOD5指標(biāo)為≤50mg/L，對應(yīng)的去除率為≥94.62%。因此，SS、NH3-N濃度較低，生物除磷輔助化學(xué)除磷可滿出水水質(zhì)要求，動植物油采用氣浮法可去除，所以SS、NH3-N、P、動植物油不是研究的重點，而BOD5和CODCr達(dá)標(biāo)是本工藝應(yīng)用研究的重點。

3.1預(yù)處理工藝選擇

考慮到窗簾生產(chǎn)線排水的不規(guī)律性及不確定性，處理工藝路線設(shè)置調(diào)節(jié)池，對廢水進(jìn)行均質(zhì)均量調(diào)節(jié)。

對廢水中石油類和動植物油污染物采用預(yù)處理將其去除。去除方法主要包含隔油池、氣浮池等，其中隔油池利用油和水的比重不同，當(dāng)水流較慢相對較穩(wěn)定的時候水中的離散油能較快浮于水面，起到分離的效果，成本低，但占地大、隔油效果一般；氣浮池利用特定設(shè)備產(chǎn)品的微小氣泡作為載體、粘附水中的雜質(zhì)顆粒，使其密度小于水，然后上浮至水面與水分離，其處理效果顯著。因此，某化工產(chǎn)業(yè)園內(nèi)床簾布生產(chǎn)項目配套新建廢水處理站預(yù)處理主體工藝采用氣浮池，工藝系統(tǒng)選擇處理效果好的溶氣氣浮機。

3.2生化處理工藝選擇

污水生物處理是以污水中所含污染物作為營養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物被降解，讓污水得以凈化的一種最經(jīng)濟(jì)實用及首選的污水處理工藝。

某化工產(chǎn)業(yè)園內(nèi)床簾布生產(chǎn)項目的窗簾制藝印染廢水進(jìn)水水質(zhì)BOD5≤930mg/L、CODCr≤2670mg/L，BOD5/CODCr值為0.35，可生化性較好。由于生物反硝化過程必須在碳源足夠的條件下才能進(jìn)行，因而進(jìn)水TN≤26mg/L，BOD5/TN為35.77，宜采用生物脫氮。

應(yīng)用于污水處理的生化除磷脫氮工藝，按照構(gòu)筑物的組成形式、運行性能及運行操作方式的不同，可分為活性污泥法和生物膜法2大類。其中，活性污泥法污水處理工藝主要有氧化溝系列、A/O系列、序批式反應(yīng)器（SBR）系列；生物膜法工藝主要包括生物濾池、生物接觸氧化等?？紤]到某化工產(chǎn)業(yè)園內(nèi)床簾布生產(chǎn)項目產(chǎn)生的窗簾制藝廢水產(chǎn)量較少，實際工藝適合采用占地面積小、成本低的工藝。借鑒同類項目[5][6]，研究采用A/O工藝作為生化處理主體工藝，并輔以化學(xué)除磷。鑒于窗簾制藝廢水具有污染物濃度高、水流不穩(wěn)定的特點，A/O工藝采用接觸氧化形式，兼具活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點，耐沖擊負(fù)荷和有機負(fù)荷高，且實際應(yīng)用時可集約為一體化設(shè)備，節(jié)省占地面積和建設(shè)成本。

3.3總工藝路線

本研究對某化工產(chǎn)業(yè)園內(nèi)窗簾布生產(chǎn)項目產(chǎn)生的窗簾制藝廢水處理主要采用兩級氣浮+生化處理工藝，即采用兩級氣浮+A/O處理工藝，如圖1所示。混合廢水先經(jīng)格柵去除較粗大的漂浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，之后廢水經(jīng)兩級氣浮池去除微小的懸浮物和油脂，進(jìn)入中間水池，然后進(jìn)入A/O生化池進(jìn)行生物處理，去除有機物并完成脫氮，后經(jīng)二沉池泥水分離后，出水排入園區(qū)集中污水廠。二沉池一部分污泥回流至缺氧池保持生物量；氣浮池浮渣、二沉池剩余污泥進(jìn)入儲泥池后經(jīng)脫水機脫水后外運處置。

4主要工藝構(gòu)筑物及設(shè)備配置

4.1 格柵井

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平面尺寸2.2m×7m，泵坑深3.34m；配套回轉(zhuǎn)式格柵除污機2套，近遠(yuǎn)期各1套，柵隙寬b=5mm，安裝角度α=75°，柵條斷面寬s=10mm。

4.2調(diào)節(jié)池、事故池綜合體

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平面尺寸11.1m×12.6m，

有效水深2.5m；配備潛污泵2臺，Q=12.5m3/h，H=5m，N=0.55kW；潛水?dāng)嚢杵?臺，葉輪直徑360mm，N=0.55kW。

4.3兩級氣浮池

一體化成套設(shè)備，平面尺寸3.35m×12.15m，

處理能力12.5m³/h；配套絮凝攪拌機2臺，功率0.25kW，混凝攪拌機2臺，功率0.37kW。含二級攪拌反應(yīng)區(qū)、接觸區(qū)、浮選區(qū)、清水集水回用區(qū)、污泥儲存區(qū)、加藥裝置等。

4.4生化池、二沉池、應(yīng)急沉淀池綜合體

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平面尺寸10.3m×19.4m；

生化區(qū)有效水深5m，安裝立體懸掛彈性生物填料，體積333m3，配套功率為0.75kW的潛水?dāng)嚢铏C2臺，內(nèi)回流泵4臺（Q=12.5m3/h，H=8m，N=0.75kW）；二沉區(qū)采取豎式沉淀池（2格，方形，邊長3.5m），配套中心筒2套（直徑600mm）；應(yīng)急沉淀池2格（邊長3.5m，有效水深2.1m），配套攪拌機2臺（葉輪直徑1200mm，功率4kW）。

5 調(diào)試運行效果

5.1 COD去除效果

如圖2所示，處理系統(tǒng)在調(diào)試運行一段時間后，COD去除率趨于穩(wěn)定，COD去除率約為90.5%，出水COD濃度滿足設(shè)計出水濃度200mg/L要求。為了驗證本系統(tǒng)的抗沖擊能力，第38天起，將進(jìn)水COD濃度升高至1100mg/L左右，可以看到進(jìn)水COD濃度升高后，系統(tǒng)出水COD濃度迅速升高，COD去除率下降，但在數(shù)天適應(yīng)期后，COD去除效果又逐漸上升，COD去除率約為91.47%。

5.2 NH3-N去除效果

如圖3所示，處理系統(tǒng)NH3-N去除效果良好，系統(tǒng)穩(wěn)定后，去除率可高于70%，出水指標(biāo)可低于15mg/L設(shè)計要求。

結(jié)語

通過對某特定窗簾制藝廢水處理工藝應(yīng)用的研究發(fā)現(xiàn)，窗簾制藝廢水含有較多難降解的有機污染物，系統(tǒng)運行過程中，COD去除率存在較大波動，當(dāng)來水可生化性變差時，兩級氣浮+A/O處理工藝難以進(jìn)行有效處理時，可考慮增加深度處理，如活性炭吸附、芬頓氧化、微濾或納濾、電催化氧化等工藝單元進(jìn)一步保障出水效果。窗簾制藝廢水成分復(fù)雜，不同印染工藝產(chǎn)生的廢水可生化程度相差巨大，其他類似項目選擇處理工藝時有條件的可先進(jìn)行實驗室小試，再根據(jù)小試情況確定具體的處理工藝組合。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

劉湘?zhèn)ィ?991—），男，漢族，湖南邵陽人，工程師，碩士，研究方向為環(huán)保設(shè)施建設(shè)運營。

加工編輯：馮為為

收稿日期：2024-05-11