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　　從事氨綸經(jīng)編彈性織物的織造、染色加工及銷售，其排放的生產(chǎn)廢水具有水量大、污染物成分復(fù)雜、水質(zhì)水量變化快、廢水可生化性差等特點。近年來隨著節(jié)能減排、廢水資源化利用的理念不斷深入，企業(yè)主動提出對現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)進行改造，將廢水深度處理后回用于生產(chǎn)過程，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。

　　目前，紡織印染廢水回用技術(shù)主要采用生化處理后再經(jīng)過超濾、反滲透等膜過濾工藝，其出水水質(zhì)好，但是存在著設(shè)備投資大、運行能耗高、膜組件容易堵塞、使用壽命短、更換費用高等缺點。而曝氣生物濾池(BAF)作為一種較為廉價的水處理方法，被廣泛應(yīng)地用于紡織印染廢水處理和回用中，為此，在綜合分析及小試、中試實驗的基礎(chǔ)上，提出了采用水解酸化-A/O-BAF 聯(lián)合工藝深度處理該紡織印染企業(yè)生產(chǎn)廢水，使出水水質(zhì)達到生產(chǎn)工藝回用的要求。

　　1 廢水水質(zhì)及回用水水質(zhì)

　　設(shè)計廢水處理量為1200 m3/d，進水水質(zhì)根據(jù)企業(yè)實際運行情況確定。考慮到目前我國尚未制定紡織印染廢水回用標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)企業(yè)建議并參考國內(nèi)外相關(guān)文獻，提出了企業(yè)回用水水質(zhì)指標(biāo)如表1 所示。

表1 進水水質(zhì)和回用水水質(zhì)情況

　　2 廢水處理工藝

　　2.1 工藝流程

　　企業(yè)原有一套污水處理系統(tǒng)，設(shè)計處理水量為1 200 m3/d，采用A/O 處理工藝，回用水處理工藝是在原有工藝基礎(chǔ)上增加了水解酸化池、BAF 池等單元進行組合，具體工藝流程如圖1 所示。

圖1 工藝流程

　　2.2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

　　(1)調(diào)節(jié)池。廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池實現(xiàn)水量水質(zhì)的調(diào)節(jié)平衡，以保證后續(xù)處理的正常運行。調(diào)節(jié)池尺寸為20.0 m×10.0 m×3.5 m，HRT 為12 h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配套設(shè)備：穿孔管預(yù)曝氣系統(tǒng)(與生化池共用風(fēng)機)，污水提升泵2 臺(Q=40 m3/h，H=15 m，N=4.0 kW，1 用1 備)

　　(2)水解酸化池。在缺氧的條件下，水解菌將污水中的大分子有機物分解為小分子有機物，以利于提高廢水的可生化性。水解酸化池尺寸為10.0 m×10.0 m×6.5 m，HRT 為10 h，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配套設(shè)備：穿孔管曝氣系統(tǒng)(與生化池共用風(fēng)機)，新增DQT022 低速潛水推流器2 臺。

　　(3)兼氧/好氧池。由原A/O 系統(tǒng)改造而成。其中，A 池尺寸為4.0 m×10.0 m×6.5 m，HRT 為4.0 h;O池尺寸為20.0 m×10.0 m×6.5 m，HRT 為20 h;均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配套設(shè)備：原有2 臺SSR125 羅茨風(fēng)機(Q =13.5 m3/min，風(fēng)壓68.5 kPa，N =37 kW)，KKI215 微孔曝氣器280 套。

　　(4)沉淀池。豎流式，直徑6.0 m，有效水深2.5 m，總深6.0m，共2 座，并聯(lián)使用，表面負(fù)荷0.5m3/(m2·h)，半地下砼鋼結(jié)構(gòu)，靜水壓排泥。

　　(5)曝氣生物濾池。通過曝氣生物濾池，進一步去除有機物、懸浮物和色度，出水達到回用要求。曝氣生物濾池由2 座并聯(lián)組成，單池尺寸5.0 m×10.0 m×4.5 m，HRT 為8 h。配套設(shè)備：底部設(shè)KKI215 微孔曝氣器125 套;羅茨鼓風(fēng)機與生化系統(tǒng)共用;配套反沖洗水泵1 臺(型號200WQ300-15-22，Q=300 m3/h，H=15.0 m，N=22 kW)沖洗強度為5L/(m2·s);沖洗時間為5 min。

　　3 調(diào)試及運行情況

　　工程于2011 年5 月底完成設(shè)備安裝并進入調(diào)試階段。調(diào)試的主要內(nèi)容除對新增主要單元進行單機試車外，重點針對改造后形成的A/O 和BAF 系統(tǒng)進行調(diào)試運行。并進行全線聯(lián)動運行，考察處理效果。

　　3.1 水解酸化池

　　由于紡織印染企業(yè)加工產(chǎn)品的多樣與多變性，染料變化大，來水的顏色變化較大，pH 一般呈堿性，又由于水量的不均勻性，對池內(nèi)的污泥沖擊較大，水解酸化池進出水水質(zhì)如表2所示。

表2 水解酸化池的進、出水水質(zhì)

　　由表2 可見，經(jīng)過水解池后，色度去除率達60%以上，COD 去除率不高，氨氮和SS 均有大幅升高。因為從所用染料的成分來看，不論是偶氮染料還是蒽醌染料，在分子組成中，均含有N 元素，染料中含雙鍵的原子基團即為發(fā)色團，如偶氮基、硝基、碳亞氨基等，經(jīng)水解后，色度降低而氨氮升高的原因是染料在水解菌的作用下，其分子結(jié)構(gòu)被打破，其中的N被還原為氨氮，結(jié)果染料的發(fā)色團消失，廢水的色度大大降低，而出水中的氨氮的含量約為進水氨氮含量的4 倍。出水的SS 大幅度升高，主要是由于進入兼氧池的印染廢水可能夾帶著一部分剩余污泥進入后續(xù)生化處理階段所致。

　　3.2 A/O 池

　　對原有A/O 處理系統(tǒng)進行了改造，包括重新更換了曝氣器、風(fēng)管、填料等;改造后重新接種活性污泥，接種后先悶曝24 h，然后接入經(jīng)水解酸化池處理后的生產(chǎn)廢水，經(jīng)過30 d 左右的馴化，活性污泥已經(jīng)基本適應(yīng)，MLSS 保持在3 000~3 500 mg/L，出水水質(zhì)基本穩(wěn)定，A/O 的進出水水質(zhì)如表3 所示。

表3 A/O的進、出水水質(zhì)

　　由表3 可見，沉淀池泥水分離效果較好，但出水水質(zhì)仍略帶色度，色度去除率平均為71.5%;COD去除率平均為84.4%，BOD 去除率平均為96.2%，廢水中的有機物得到進一步的去除，但是與回用水水質(zhì)要求仍有一定距離，主要是染料中含有一些苯環(huán)、雜環(huán)類有機物，生化性較差，難以完全降解。氨氮有了大幅度的下降，去除率平均為74.0%，一方面作為營養(yǎng)物質(zhì)被微生物同化吸收，另一方面在好氧條件下，氨氮被氧化成硝態(tài)氮或亞硝態(tài)氮。

　　3.3 曝氣生物濾池

　　BAF 的進出水水質(zhì)如表4 所示。

表4 BAF的進出水水質(zhì)

　　由表4 可見，在水力負(fù)荷為1 m3/(m2·h)，氣水比為4∶1 時，曝氣生物濾池對COD、BOD 具有較好的去除效果，出水COD 保持在50 mg/L 以下，滿足企業(yè)生產(chǎn)回用的水質(zhì)要求。曝氣生物濾池對SS 具有良好的去除效果，主要是因為顆粒填料對懸浮物的捕捉能力強，而且填料表面的生物膜對懸浮物有很強的吸附作用。

　　4 運用費用分析

　　整個廢水回用工程的運行費用主要為電費和設(shè)備維護費，經(jīng)過近1 年的運行后，運行費用測算如下：生產(chǎn)廢水量平均為1 200 m3/d，污水回用率平均為50%，即廢水回用量平均為600 m3/d，整個改造系統(tǒng)的設(shè)備投資約為300 萬元，年運行330 d，具體估算如下：

　　電費：電價以0.70 元/(kW·h)計，設(shè)備實際消耗功率為45 kW，則廢水回用的電費=45×24×0.7÷600=1.26 元/m3 廢水。

　　設(shè)備維修費：年維修以設(shè)備投資5%計，為15萬元/a，則廢水回用的維修費=150 000÷330÷600=0.76 元/m3 廢水。

　　廢水回用運行費合計為2.02 元/m3 廢水，與目前工業(yè)用水2～2.5 元/m3 和排污費3～3.5 元/m3 相比具有十分明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景。

　　5 結(jié)論

　　(1)水解酸化—A/O—BAF 聯(lián)合工藝處理并回用紡織印染廢水具有可行性，當(dāng)進水COD、色度、SS平均值分別為1 580 mg/L、359 倍、750 mg/L，相應(yīng)的出水平均值分別為41 mg/L、15 倍、12 mg/L，去除率分別為97.4%、95.6%、98.4%，其出水水質(zhì)可滿足紡織印染生產(chǎn)工藝的回用要求。

　　(2)水解酸化池對色度有較高的去除率，并且提高了印染廢水的可生化性;A/O 對色度、SS、BOD、COD、氨氮均有較高的去除率，并減輕后續(xù)BAF 處理的有機負(fù)荷;曝氣生物濾池對SS、色度、COD、BOD 均具有較高的去除率，且運行穩(wěn)定，能適應(yīng)生產(chǎn)過程中水質(zhì)水量的變化。

　　(3)水解酸化—A/O—BAF 聯(lián)合工藝深度處理并回用紡織印染廢水，運行費為2.02 元/m3，具有十分明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景。