作者：王軍 毛文雄 王海潮
摘要：采用“ABR+生物接觸氧化+混凝沉淀”工藝處理印染廢水，處理出水完全達(dá)到廣東省《水污染排放限值》（DB44/26-2001）中的第二時(shí)段一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，COD去除率可以達(dá)到90％以上，色度去除90％以上，工程實(shí)踐表明，該工藝處理效果優(yōu)良，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用適中。 關(guān)鍵詞：印染廢水 ABR 生物接觸氧化 色度 厭氧折板反應(yīng)
廣東地區(qū)印染行業(yè)發(fā)達(dá)，中小型印染廠較多，印染廢水均具有排放量大、污染物濃度高、色度高、水質(zhì)不穩(wěn)定等特點(diǎn)。某針織有限公司位于廣東省惠州市潼湖鎮(zhèn)，屬于新建印染企業(yè)，主要進(jìn)行各種毛衣制造、洗水、染色、印花等加工生產(chǎn)，年生產(chǎn)毛衣可達(dá)200萬件，產(chǎn)品主要是出口外銷，該公司建設(shè)執(zhí)行建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)“三同時(shí)”制度，廢水處理工程與2003年10月動(dòng)工新建，2004年12月通過環(huán)保部門驗(yàn)收，出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到并優(yōu)于廣東省《水污染排放限值》（DB44/26-2001）中的第二時(shí)段一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
1 設(shè)計(jì)水量與水質(zhì)
該公司主要生產(chǎn)染色毛衣成衣以及各種毛線，廢水主要是從染色、洗滌等生產(chǎn)工序中產(chǎn)生。在染色過程中，大量使用冰醋酸、枧油、三A枧粉、羊毛均色油、沉淀防止劑、陽離子黑X-O、酸性黑T-250、元明粉、柔軟劑、滲透劑、穩(wěn)定劑等藥劑，雖然毛織物上染率高，但是還是有部分染料殘留在排放廢水中，同時(shí)染色助劑基本上全部存留在廢液中，因此排放廢水中含有大量有機(jī)污染物，色度高而且復(fù)雜，同時(shí)隨著生產(chǎn)批次品種不同，色度變化很大。另外，在洗水過程中由于大量使用了去污精、洗滌劑等有機(jī)去污劑，同時(shí)原毛線上的污垢、毛渣等進(jìn)入洗水，所以洗水廢水中有機(jī)物濃度也是非常高，而且含有大量懸浮物。
經(jīng)過對(duì)該公司生產(chǎn)的產(chǎn)品類型及生產(chǎn)工藝分析，參考同類企業(yè)廢水處理實(shí)例資料和數(shù)值，確定廢水處理設(shè)計(jì)水量為50m3/h，每天連續(xù)運(yùn)行20小時(shí)計(jì)
表1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
| 污染物 | Cr | BOD5 | SS | 色度 | pH |
| 單 位 | mg/L | mg/L | mg/L | 倍 | - |
| 濃 度 | 1000-1500 | 300-500 | 150-500 | 300-600 | 9-11 |
處理后出水水質(zhì)執(zhí)行廣東省《水污染排放限值》（DB44/26-2001）中的第二時(shí)段一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)數(shù)值如下表2所示：
表2 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)
| 污染物 | Cr | BOD5 | SS | 色度 | pH |
| 單 位 | mg/L | mg/L | m g/L | 倍 | - |
| 濃 度 | ≤100 | ≤20 | ≤60 | ≤40 | 6-9 |
2 處理工藝說明
通過了解該公司的生產(chǎn)計(jì)劃和產(chǎn)品類型，對(duì)廢水成分、水質(zhì)特點(diǎn)作理論綜合分析，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合以往治理同類型企業(yè)廢水所取得的經(jīng)驗(yàn)，并考慮排水標(biāo)準(zhǔn)、資金投入等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，確定采用“厭氧折板反應(yīng)ABR+生物接觸氧化+混凝沉淀”的工藝。
工藝說明如下：
車間廢水排出后，經(jīng)過粗細(xì)兩道格柵去除大的線頭、毛渣等雜物后進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水質(zhì)、水量的均勻，之后廢水經(jīng)過提升水泵進(jìn)入?yún)捬跽郯宸磻?yīng)池(ABR反應(yīng)池)進(jìn)行厭氧處理，出水自流進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行生化處理，生化處理后出水進(jìn)入中間反應(yīng)池（與接觸氧化池合建），在此處加入脫色劑、PAC，PAM進(jìn)行混凝反應(yīng)，形成絮體后，進(jìn)入后續(xù)的斜板沉淀池進(jìn)行固液分離，清水進(jìn)入后續(xù)的中間水池，用水泵加壓進(jìn)入機(jī)械過濾器，過濾后出水經(jīng)由清水池進(jìn)行短暫停留后通過自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)達(dá)標(biāo)排放，系統(tǒng)中產(chǎn)生的厭氧污泥、好氧剩余污泥、沉淀污泥進(jìn)入污泥濃縮池濃縮后，經(jīng)過壓濾機(jī)壓濾，清液回流到原水調(diào)節(jié)池重新處理，污泥外運(yùn)處理。
3 主要處理構(gòu)筑物及設(shè)備
1) 格柵 系統(tǒng)設(shè)置不銹鋼手動(dòng)格柵1組，設(shè)置在進(jìn)水溝渠內(nèi)，主要是去除廢水中的大的顆粒、線頭、雜物等，柵隙為10mm、5mm；
2) 原水調(diào)節(jié)池 主要起水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)作用，地下鋼混構(gòu)筑物，尺寸為8.0m×10.0m×5.0m，有效容積為500m3，有效停留時(shí)間為10h，外設(shè)提升水泵
3) ABR反應(yīng)池 ABR具有良好的水流、水力條件，主要利用厭氧菌和兼性菌的共同作用，將不容易生物降解的大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，提高廢水的可生化性，有利于后續(xù)好氧進(jìn)一步去除，地上鋼混構(gòu)筑物，尺寸為13.0m×5.0m×5.5m（2組并用），單組分為四格，單格上下向流流速比為3：1，有效容積為600m3，最后一格上向池內(nèi)設(shè)置半軟填料，填料高度2.5米，有利于防止厭氧污泥流失，有效停留時(shí)間為12h，設(shè)置回流水泵2臺(tái)，將后續(xù)第四格厭氧污泥抽升進(jìn)入ABR前段與進(jìn)水混合，每組池頂部設(shè)置水封器一個(gè)，共8個(gè)。
4) 接觸氧化池 為本工藝去除污染物質(zhì)的主體，利用生物膜上微生物的新陳代謝作用，將廢水中的污染物質(zhì)去除，地上鋼混構(gòu)筑物，尺寸為18.0m×5.0m×5.0m，有效容積為425m3，有效停留時(shí)間為8.5h，共5個(gè)，為上下流交替過水，內(nèi)裝半軟性填料，填料高度2.5米，內(nèi)設(shè)曝氣軟管曝氣器，設(shè)置羅茨風(fēng)機(jī)2臺(tái)（1用1備）,功率22.0Kw。
5) 中間反應(yīng)池 主要是定量加入PAC、脫色劑等去除好氧殘留的懸浮物、色度等，地上鋼混構(gòu)筑物，尺寸為3.0m×5.0m×2.5m，有效容積為30m3，有效停留時(shí)間為0.6h，為格板反應(yīng)池，攪拌采用空氣攪拌，設(shè)置PAC、PAM、脫色劑加藥系統(tǒng)各1套。
6) 斜板沉淀池 對(duì)經(jīng)過混凝反應(yīng)后的混合液進(jìn)行固液分離，地上鋼混構(gòu)筑物，尺寸為10.0m×5.0m×5.0m，沉淀負(fù)荷為0.9m3/h.m2，設(shè)置排泥水泵1臺(tái)。
7) 過濾系統(tǒng) 地下中間水池1座，鋼混構(gòu)筑物，尺寸為4.0m×3.0m&
8) 污泥壓濾系統(tǒng) 地下污泥濃縮池1座，鋼混構(gòu)筑物，尺寸為5.0m×5.0m×5.0m，設(shè)置XMA60/800–UBK 60m2板框壓濾機(jī)1臺(tái),空壓機(jī)1臺(tái)，直徑1.2米污泥罐1臺(tái)，ZW污泥壓濾泵2臺(tái)（1用1備）。污泥壓濾后含水率約70-80％，外運(yùn)處理。
9) 自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng) 出水溝渠上安裝自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)1套，主要監(jiān)測(cè)出水的流量、 等值，檢查處理效果。
4 工程處理效果
工程自2004年8月開始調(diào)試，調(diào)試期約3個(gè)月，調(diào)試過程中2004年11月3日、15日、25日我公司自行檢測(cè)結(jié)果如下表3所示，2004年12月，該系統(tǒng)進(jìn)行了為期3天的取樣監(jiān)測(cè)驗(yàn)收，監(jiān)測(cè)結(jié)果如下表4所示，由表3、表4數(shù)據(jù)可以看出，該系統(tǒng)處理效果優(yōu)良，出水完全達(dá)到廣東省《水污染排放限值》（DB44/26-2001）中一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
表3 2004年11月3日、15日、25日監(jiān)測(cè)結(jié)果表
| 污染物 | 單位 | 日期 | 進(jìn) 水 | ABR出水 | 好氧出水 | 沉淀出水 | 過濾出水 | 限值標(biāo)準(zhǔn) |
| Cr | mg/L | 3日 <5日 25日 | 1865.2 1688.0 1120.5 | 1005.8 820.6 980.9 | 135.7 121.6 136.8 | 98.9 104.3 85.8 | 75.6 82.6 67.4 | ≤100 |
| BOD5 | mg/L | 3日 15日 25日 | 450.6 388.9 410.6 | 350.9 333.7 310.4 | 25.9 35.6 19.6 | 20.5 22.4 16.2 | 15.6 17.5 12.3 | ≤20 |
| SS | mg/L | 3日 15日 25日 | 255.6 187.1 334.4 | 98.6 124.7 117.8 | 125.8 111. 3 98.9 | 30.6 45.1 38.4 | 15.8 20.6 26.2 | ≤60 |
| 色度 | 倍 | 3日 15日 25日 | 400 600 300 | 400 400 400 | 350 300 350 | 40 30 40 | 30 30 30 | ≤40 |
| pH | － | 3日 15日 25日 | 11.2 9.6 10.8 | 8.2 7.9 7.8 | 7.8 7.9 7.9 | 8.0 7.9 7.9 | 7.8 8.1 7.9 | 6-9 |
表4 監(jiān)測(cè)驗(yàn)收結(jié)果表
| 污染物 | 單 位 | 進(jìn) 水 | ABR出水 | 好氧出水 | 沉淀出水 | 過濾出水 | 限值標(biāo)準(zhǔn) |
| Cr | mg/L | 1250.6 | 851.9 | 126.1 | 89.6 | 78.5 | ≤100 |
| BOD5 | mg/L | 332.0 | 302.4 | 24.3 | 18.5 | 16.6 | ≤20 |
| SS | mg/L | 131.4 | 128.0 | 107.8 | 60.2 | 24.6 | ≤60 |
| 色度 | 倍 | 400 | 400 | 350 | 40 | 30 | ≤40 |
| pH | - | 10.6 | 7.9 | 8.1 | 8.2 | 8.0 | 6-9 |
| 備注：以上監(jiān)測(cè)結(jié)果均為平均值。 |
5 經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析
1) 人工費(fèi)用
廢水處理站設(shè)計(jì)處理流量為：50m3/h，年工作制按330天，勞動(dòng)定員3人，人員工資按800元/月，則處理每m3廢水所需要的人工費(fèi)用約0.08元/m3。
2) 動(dòng)力費(fèi)用
系統(tǒng)運(yùn)行總功率為45.0kw，設(shè)備同時(shí)運(yùn)行系數(shù)為0.7，每天設(shè)計(jì)正常運(yùn)行按20小時(shí)計(jì)，則每日正常用電量為630kw.h，電價(jià)按0.52元/kw.h計(jì)，則處理每m3廢水所需的動(dòng)力費(fèi)用約0.33元/m3。
3) 藥耗費(fèi)用
每日混凝劑消耗約120Kg，脫色劑消耗約80 Kg，硫酸消耗約40 Kg,混凝劑單價(jià)以1600元/噸計(jì)，脫色劑單價(jià)以1800元/噸計(jì),硫酸單價(jià)以1200元/噸計(jì),則處理每m3廢水所需的藥耗費(fèi)用約0.38元。
4) 運(yùn)行成本
廢水處理站每天處理水量1000m3，處理每m3廢水運(yùn)行費(fèi)約為 0.79元/m3（注：此運(yùn)行成本不含設(shè)備損耗、維護(hù)等費(fèi)用）。
5) 污染物去除量
廢水處理站每年可去除 約363T，去除SS約22T，大大減輕了周邊環(huán)境的污染。
6 工程總結(jié)
1)
2) 在生產(chǎn)過程中，由于印染批次、類型的不同，廢水為短時(shí)間大流量排放，同時(shí)色度差異很大，因此在廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，在不影響總體投資的前提下，盡量增大調(diào)節(jié)池，減小水質(zhì)變化對(duì)后續(xù)系統(tǒng)的沖擊。
3) 去除色度方面，生化系統(tǒng)去除色度微乎其微，主要*后續(xù)的混凝沉淀去除色度，調(diào)試發(fā)現(xiàn)，使用單一的混凝劑，色度去除率在48％左右，但色度去除不穩(wěn)定，針對(duì)不同的色度，混凝劑的投加量也有很大的變化，需要及時(shí)調(diào)整，要色度穩(wěn)定達(dá)到排放，必須結(jié)合使用少量脫色劑方可使出水色度達(dá)標(biāo)，針對(duì)該廠排放的具體情況，部分色度單加PAC就可達(dá)標(biāo)，其它色度必須結(jié)合使用脫色劑方可，因此印染廢水在設(shè)計(jì)時(shí)需要預(yù)留脫色劑投加系統(tǒng)，以便合理操作，保證色度達(dá)標(biāo)排放。
4) 在脫色劑的選擇上，需要根據(jù)實(shí)際水質(zhì)確定脫色劑類型和投加量。
5) 該工程的實(shí)施，使該公司排放的 總量減少90％以上，色度去除率大于90％，大大保護(hù)了周圍水環(huán)境，給該企業(yè)帶來了良好的環(huán)境效益
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