中國(guó)是紡織大國(guó)，紡織印染廢水占了工業(yè)廢水排放量的35%[1]。印染廢水具有水質(zhì)水量變化大、一般呈堿性、色度高、可生化性差、難降解等特點(diǎn)[2-6]。嘉興市某印染企業(yè)產(chǎn)品中，淺色布產(chǎn)品約占30%、深色布產(chǎn)品約占70%。該公司原污水收集處理達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)3級(jí)后進(jìn)入園區(qū)管網(wǎng)，由園區(qū)污水廠進(jìn)行深度處理。隨著企業(yè)的發(fā)展和《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4278-2012)在2015年的全面實(shí)施[7-8]，該企業(yè)原有的污水處理系統(tǒng)已無法確保處理水達(dá)標(biāo)排放。故該企業(yè)對(duì)污水處理站進(jìn)行改造升級(jí)，達(dá)到GB4278-2012的間接排放標(biāo)準(zhǔn)。

本文介紹了該公司1500m3/d高濃度廢水處理工藝流程及主要構(gòu)筑物參數(shù)，以期為同類型廢水排放企業(yè)提供工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

1廢水來源和水質(zhì)水量概況

1.1高濃度廢水的主要來源

印染車間的高濃度廢水主要來源于四股廢水：

(1)坯布?jí)A減量廢水。堿減量廢水主要含有從化纖脫落下來的漿料、半纖維素等，具有CODCr濃度高、堿性大(現(xiàn)場(chǎng)取水樣pH>12)的特點(diǎn)，較難處理。目前，采用加酸調(diào)整pH后，酸析、壓濾處理。

(2)爛花廢水。爛花廢水同樣具有堿性大(現(xiàn)場(chǎng)取水樣pH>12)、濃度高的特點(diǎn)。

(3)深色印染高溫廢水(水溫>45℃)。在染色漂洗過程中，部分染料(10%~30%)進(jìn)入染色廢水中，濃度較高。

(4)一次繩狀機(jī)廢水。該四股高濃度廢水含有較多的難以降解的有機(jī)物，具有pH高且波動(dòng)范圍大、色度高、難生化物質(zhì)含量高的特點(diǎn)，處理難度較大。

1.2設(shè)計(jì)進(jìn)出水量、水質(zhì)

根據(jù)該企業(yè)的實(shí)際情況，企業(yè)產(chǎn)生的廢水(進(jìn)出水水質(zhì)見表1)經(jīng)廠內(nèi)廢水處理站處理后排入園區(qū)廢水管網(wǎng)，執(zhí)行GB4278-2012間接排放標(biāo)準(zhǔn)，再由園區(qū)污水廠進(jìn)行深度處理。

2設(shè)計(jì)工藝流程及參數(shù)

2.1改造前工藝流程

公司污水處理站現(xiàn)有堿減量廢水處理裝置及綜合調(diào)節(jié)池一座。印染車間堿減量廢水單獨(dú)收集后，調(diào)整pH、經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾處理，泥餅外運(yùn)處置，濾液排入綜合廢水調(diào)節(jié)池。印染車間綜合廢水排入綜合廢水調(diào)節(jié)池，與預(yù)處理后的堿減量廢水混合處理后外排至市政管網(wǎng)，工藝流程如下：

2.2改造后工藝流程

改造后印染廢水處理工藝流程如下：

高濃度印染廢水自車間收集后經(jīng)格柵去除大顆粒漂浮物后進(jìn)入廢水集水池(堿減量廢水收集池)改造，再通過水泵提升至調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)穿孔曝氣管，廢水在調(diào)節(jié)池均和水質(zhì)、調(diào)節(jié)水量后通過水泵提升至初沉池。初沉池內(nèi)加入混凝劑和助凝劑，通過化學(xué)反應(yīng)和物理沉降，去除部分廢水中的懸浮物和部分有機(jī)物、色度等，出水自動(dòng)流入生化處理池。生化池由水解酸化池和缺氧池、好氧池組成，通過微生物的分解，將廢水中的有機(jī)物、色度等污染物予以降解、去除，生化池出水自流進(jìn)入混凝沉淀池。混凝沉淀池通過物理沉降將生化出水混合液中的活性污泥沉降下來，同時(shí)，進(jìn)一步降低膠體等有機(jī)物，上清液即可達(dá)到納管標(biāo)準(zhǔn)排入市政管網(wǎng)。

初沉池沉淀的污泥、混凝沉淀池的剩余污泥通過污泥泵送至污泥池儲(chǔ)存，最終經(jīng)機(jī)械脫水后成為泥餅，外運(yùn)處置，脫水機(jī)濾液回流至集水池循環(huán)處理。

2.3主要構(gòu)筑物及參數(shù)

2.3.1改造前主要構(gòu)筑物

廢水調(diào)節(jié)池：地下鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸19.5m×9.3m×2.2m，有效水深1.7m，有效容積308m3，水利停留時(shí)間5h。配套設(shè)備為潛污泵2臺(tái)(一用一備)。堿減量廢水收集池1：地下鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸12m×9.3m×2.1m，有效水深1.7m，有效容積190m3。堿減量廢水收集池2：地下鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸2.8m×9.3m×2.1m，有效水深1.7m，有效容積44m3。pH調(diào)節(jié)池：下鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸1.95m×1.95m×1m，有效水深0.9m。板框壓濾機(jī)：型號(hào)BAS60/635-25，暗流式。配套設(shè)備：一臺(tái)砂漿泵。

2.3.2改造后主要構(gòu)筑物

廢水集水池：利用原有綜合廢水調(diào)節(jié)池。

新建組合池：由高濃度廢水調(diào)節(jié)池、混凝初沉池、

水解酸化池、好氧池、混凝沉池、污泥池組成。地上鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸32.5m×20.0m×5.5m。

(1)高濃度廢水調(diào)節(jié)池，工藝尺寸15m×7m×5.5m×+5m×6.5m×5.5m，有效水深5.0m，有效容積675m3，停留時(shí)間10.8h，主要功能：均和水質(zhì)、調(diào)節(jié)水量、廢水收集和提升。配套設(shè)備為2臺(tái)高濃度廢水提升泵和穿孔曝氣管。

(2)初沉池，工藝尺寸7.0m×10.0m×5.5m，有效水深5.1m，表面負(fù)荷1.0m3(/m2˙h);主要功能：降低廢水中的SS、COD以及色度，提高廢水可生化性。配套設(shè)備為兩臺(tái)(一用一備)污泥泵，斜管及支架，出水溢流堰及擋渣板一套。附屬設(shè)施：混凝反應(yīng)池，廢水調(diào)節(jié)pH，并且與混凝劑、助凝劑充分反應(yīng)。工藝尺寸2.0m×6.5m×5.5m(分三格，快混一格、慢混兩格)，有效水深3.5m，采用硫酸亞鐵作為混凝劑、聚丙烯酰胺(PAM)為助凝劑，pH=8.0~8.5，反應(yīng)時(shí)間45min。配套設(shè)備為框式反應(yīng)攪拌機(jī)3臺(tái)，攪拌速度分別為20r/min、10r/min、5r/min。

水解酸化池：工藝尺寸9.0m×7.0m×5.5m+4.5m×13.0m×5.5m，有效水深5.00m，有效容積540m3，停留時(shí)間8.6h。配套設(shè)備為生物組合填料和三臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)。主要功能：廢水在缺氧狀態(tài)下進(jìn)行水解酸化，將廢水中的大分子有機(jī)物分解為小分子，提高廢水可生化性，降低廢水中的大部分色度以及少量COD。

A/O池：工藝尺寸9.0m×19.8m×5.5m，有效水深4.9m，有效容積873m3，污泥負(fù)荷為0.41kgCODCr/kgMLSS/d，停留時(shí)間14h。主要功能：經(jīng)水解酸化的廢水在缺氧狀態(tài)下與好氧段(O池)回流的污泥充分接觸、混合，在微生物的作用下進(jìn)行有機(jī)物礦化反應(yīng)。

二沉池：工藝尺寸6.5m?.5m?.5m，兩座，有效水深4.8m，表面負(fù)荷：0.75m3/(m2穐)，配套設(shè)備為兩臺(tái)(一用一備)污泥回流泵和出水溢流堰及擋渣板。

污泥池：工藝尺寸5.0m?.0m?.5m，有效水深4.00m，有效容積80m3，主要功能：污泥貯存。配套設(shè)備為一臺(tái)污泥攪拌機(jī)和兩臺(tái)污泥螺桿泵。

3工程調(diào)試及處理效果

3.1工程調(diào)試

生化段初期，接種污泥取自園區(qū)水處理廠的剩余污泥，接種質(zhì)量為8t，含水率80%。悶曝3d后，間歇方式進(jìn)水，經(jīng)過15d后，改用連續(xù)進(jìn)水方式調(diào)試，并通過逐步增加進(jìn)水流量的方式提高負(fù)荷。經(jīng)過20d的運(yùn)行，反應(yīng)器的運(yùn)行負(fù)荷達(dá)到設(shè)計(jì)要求。20d后，好氧池污泥呈茶褐色，泥水界面清晰，上清液較清澈，污泥質(zhì)量濃度4500mg/L，污泥沉降比約為30%，鏡檢發(fā)現(xiàn)存在大量的菌膠團(tuán)、累枝蟲、鐘蟲及極少量線蟲，且出水水質(zhì)較穩(wěn)定。通過污泥性狀、生物相及出水水質(zhì)判斷處理系統(tǒng)運(yùn)行良好，系統(tǒng)接種馴化完成并進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段，即工程生化段馴化50d天后基本達(dá)到穩(wěn)定。

3.2穩(wěn)定期運(yùn)行效果

采用升級(jí)改造的“水解酸化+AO處理+混凝沉淀”處理工藝后，整體工程經(jīng)過3個(gè)月調(diào)試后穩(wěn)定運(yùn)行，一年來，出水指標(biāo)均正常，符合《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4278-2012)間接排放標(biāo)準(zhǔn)。各單元出水典型檢測(cè)數(shù)據(jù)見表2。

4工程投資和經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1工程投資

工程投資見表3。

4.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

該高濃度印染廢水處理工程，電費(fèi)為1061元/d，即0.71元/m3廢水;藥劑為陰離子PAM4kg/d、PAC固體粉劑100kg/d、陽離子PAM1kg/d，藥劑費(fèi)合計(jì)269元/d，即0.18元/m3廢水;廢水處理站操作人員4人，按人工工資25000元/a計(jì)，則人工費(fèi)為274元/d，即0.18元/m3廢水;水費(fèi)為25元/d，即0.01元/m3廢水;日常維修費(fèi)約0.04元/m3廢水。穩(wěn)定后，運(yùn)行費(fèi)用為1.12元/m3廢水，日運(yùn)行費(fèi)用1680元，年運(yùn)行費(fèi)用為50.40萬元(按全年運(yùn)行300d計(jì))。

5結(jié)論

(1)1500t/d高濃度印染廢水經(jīng)“水解酸化+AO處理+混凝沉淀”改造提升后，處理效果良好，出水指標(biāo)達(dá)到GB4278-2012間接排放標(biāo)準(zhǔn)。

(2)1500t/d高濃度印染廢水工程改造投資313.77萬元，穩(wěn)定后運(yùn)行費(fèi)用1.12元/m3廢水，日運(yùn)行費(fèi)用為1680元，年運(yùn)行費(fèi)用為50.40萬元(按全年運(yùn)行300d計(jì))。

(3)為了更好地節(jié)約用水和處理成本，建議該廠將產(chǎn)生的低濃印染廢水進(jìn)行處理并回用于生產(chǎn)。