采用水解酸化－ＭＢＲ－臭氧工艺处理印染废水，结果表明，该工艺组合能有效去除印染废水中的 ＣＯＤ和色度等各项指标，当实际进水 ＣＯＤ 为１１７０．５７ｍｇ／Ｌ，色度为２００倍时，出水 ＣＯＤ降至为３４．９５ｍｇ／Ｌ，色度为８ 倍以下，对 ＣＯＤ、氨氮、总氮、总磷、色度总去除率分别为９７．０％、９２．８％、８４．２８％、９２．９％、９４％，出水水质优于《纺织染整工业水污染物排放标准》（ＧＢ４２８７－２０１２），运行成本为２．３３元／ｍ３。
关键词：
印染废水；水解酸化；ＭＢＲ；臭氧
0 前言
纺织服装产业是广州市潮阳区传统支柱产业，是目前五大支柱产业之一。２０１７年，潮阳区纺织服装产业产值高达２７７．７５亿元，占全区工业总产值的３６％。而印染产业在生产过程中，产生大量的废水和污 染 物，给 生 态 环 境 带 来 严 重 的 负 面 影 响。
２０１５年６月，广东省环保厅根据广东省委、省政府有关练江流域水环境综合整治的决策部署，发布了《练江流域水环境综合整治方案（２０１４—２０２０ 年）》（粤环〔２０１５〕５９ 号），明确提出切实推进纺织印染环保综合处理中心建设和实施严格的印染企业集聚计划。２０１８年中央环保督察组“回头看”工作加速了潮阳区纺织印染环保综合处理中心的建设。
２０１８年８月，潮阳区纺织印染环保综合处理中心开工建设。园区位于潮阳区海门镇汕头市产业转移工业园海门片区内，规划总用地面积１００ｈｍ２，吸纳印染企业关停前的５１家印染企业入园，其中１３家以上规模企业独立占地，另３８家采用集中建设通用厂房的方式解决。潮阳区纺织印染环保综合处理中心污水处理厂为园区配套污水处理设施，设计近期规模为７．５万 ｍ３／ｄ，回用率５０％。主体工艺包括预处理、生物处理和深度处理三个阶段。预处理进行 调 节、混 凝 沉 淀，生 物 处 理 主 要 是 水 解 酸 化－ＡＡＯ－ＭＢＲ的组 合 工 艺，再 接 臭 氧 氧 化 工 艺 后 排海，回用水 经 活 性 炭 吸 附 深 度 处 理 后 回 用 至 印 染企业。
１ 设计进出水水质
该中心产业以染色、染料和印花为主，漂染针织企业原材料为毛纱、麻棉纱、各类成衣材料、纯棉经纱以及染料和助剂等；在参考潮阳区环境保护局统计数据及同类园区污水处理厂进水浓度后，确定设计进水水质见表１。与园区污水处理厂尾水排放相关的标准有《纺织染整工业水污染物排放标准》（ＧＢ４２８７－２０１２）及其修改单表 ２ 和《水污染物排放限值》（ＤＢ４４／２６－２００１）第二时段一级标准。因尾水是直接排入南海，尾水排放水质取上述两个标准的严者，出水水质见表１。
２ 印染废水处理难点
２.1 有机物成分复杂且浓度高
印染废水的污染物大部分为有机物，并随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异。印染各工序排出废水主要有八大类：退浆废水、煮练废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、整理废水及碱减量废水。又本项目涉及排污企业５１家，生产工艺及原材料各异，企业生产受市场、工艺流程影响，水质成分复杂、水量变化大。
同时，由于分质收集会导致园区集污管道复杂、投资成本高，本项目难以采用。各排污单位通过重力管排放至园区集污管道。
２.2 处理要求高
依据设计进出水水质，本项目 ＣＯＤ 去除率需达９３．３％。常规二级处理对印染废水有较好的处理效 果，对 ＣＯＤ 去 除 率 可 达 ９０％ 以 上，出 水ＣＯＤ约１５０ｍｇ／Ｌ。依据环评要求，本项目处理水量５０％需回用，回用水水质根据用途参照《纺织染整工业回用水水质标准》（ＦＺ／Ｔ０１１０７－２０１１）。相关案 例 表 明，即 便 采 用 水 解 酸 化 － 好 氧 工 艺 和Ｆｅｎｔｏｎ氧化池深度处理，在进水 ＣＯＤ在２３００～２５００ｍｇ／Ｌ时，出水 ＣＯＤ仍达到８１．５ｍｇ／Ｌ。
２.3 可生化性差、色度高
印染废水的 ＢＯＤ／ＣＯＤ 值一般在０．２左右，属较难生化的废水。印染废水所含的颜色及污染物主要由天然有机物及人工合成有机物质所构成。由于在印染加工中大量使用了各种染料，使得废水色度高且颜色变化大。近年来，随着大量新型助剂、浆料的使用，有机污染物的可生化性降低，处理难度加大。
２.4 重点目标污染物
除个别染整工艺，产生的废水氮、磷含量极高外，印染废水一般氮、磷含量较低。本项目为园区废水集中 处 理，水 经 调 节 池 均 质 后，氮、磷 不 构 成处理 难 点，因 此，本 项 目 的 重 点 目 标 污 染 物 为ＣＯＤ、色度。
３ 工艺流程与主要设计参数
３．１ 工艺流程
基于进、出水水质及处理效率的要求，在参考潮阳区环 境 保 护 局 统 计 数 据 设 计 进 水 水 质 处 于 中间值，在参考现有印染废水处理工艺技术，设计工艺流程采用预处理＋生化＋深度处理的工艺路线，污水处理工艺流程如图１所示。
３.2 主要工艺及处理单元设计
３.2.1 预处理工艺
预处理的主要作用调节水质、水量，降低污染物负荷，为生物处理的稳定运行创造较好的条件，促进生物处理的去除效率。
３.2.1.1调节池与事故池
针对印染废水水质水量波动较大特点，在进入处理系统前设置调节池、事故池，对进厂污水进行水量均衡和水质调节。设置１座均质调节池，平面净尺寸９０ｍ×５６ｍ，池深５．８ｍ，调节有效水深５ｍ，有效容积２５２００ｍ３，总调节时间：８ｈ。配套双曲面立式搅拌机共１６台，单台叶轮直径３０００，每台功率７．５ｋＷ，转速２０～３０ｒ／ｍｉｎ。事故池用于贮存超标或者含有毒有害性质污水，事故应急时间４ｈ，平面净尺寸９０ｍ×２８ｍ，池深５．８ｍ，水深５ｍ，有效容积１２６００ｍ３，内设双曲面立式搅拌机共８台，单台叶轮 直 径 ３０００，每 台 功 率 ７．５ｋＷ，转 速 ２０～３０ｒ／ｍｉｎ。
３．２．１．２ 混凝沉淀池
在生物反应池前增加混凝反应池和平流沉淀池，通过加药及沉淀，降低进入生化处理构筑物的污染物负荷，减少进入生化处理构筑物的难降解有机物的量，可有效提高生物处理的效果。混凝反应池采用机械混合、机械絮凝进行前物化处理，去除部分颗粒物，减轻后续处理构筑的负荷。平流沉淀池设置１座，分为２组，混合区停留时间７０ｓ，絮凝区停留时间１２ｍｉｎ。平流沉淀池表面水力负荷１．８ｍ３／（ｍ２·ｈ），沉淀时间１．７ｈ，配置桁车式刮泥机１台，出水槽堰上负荷为２．４８Ｌ／（ｓ·ｍ）。
３．２．１．３ 水解酸化池
水解酸化的主要目的是将原水中难以生物降解的固体物质分解为溶解性物质，将复杂有机物降解成为易生物降解的溶解性简单的有机物，提高废水的可生化性以利于后续的二级生物处理主体（好氧段）生物降解。
水解酸化池规格尺寸为 Ｌ×Ｂ×Ｈ ＝１１１．１ ｍ×４３ｍ×１０ｍ，分４座，各分４格，共１６格，单格设计进水量为１９５ｍ３／ｈ。设计水力停留时间１２ｈ，有效水深９．５ｍ，共配置升流式脉冲布水器１６套。
３．２．２ 生物处理工艺
ＡＡＯ 生化池规格尺寸为Ｌ×Ｂ×Ｈ ＝１１２．５ｍ×５０．７ ｍ×７ ｍ，共 分 ４ 组，每 组 池 设 计 流 量 为７８１．２５ｍ３／ｈ，有效水深 ６ ｍ。总有效停留时间为１９．８ｈ，其 中 厌 氧 区 １．９ｈ，缺 氧 区 ４．２ｈ，好 氧 区１２．３ｈ，沉淀区１．４ｈ。
好氧池至缺氧池的混合液回流比取２００％，中间沉淀区至厌氧池的污泥回流比取１００％。单组厌氧池内设２台双曲面立式搅拌机，缺氧池内设４台液下推进器，好氧池设４台液下推进器，好氧池采用板式曝气器１３６套，每套通气量为７３ｍ３／ｈ。
３．２．３ 深度处理工艺
本项目深度处理采用膜过滤技术和臭氧催化氧化工艺。
３．２．３．１ ＭＢＲ膜池
膜池设置共１２条廊道，总平面尺寸为９９．３ ｍ×１９．０５ｍ，有效水深５．９ ｍ。在膜池中总共配置９６组膜组器，１ 个 ＭＢＲ 膜组器膜面积 ２３００ ｍ２。膜组 件 运 行 方 式 为 开 ８ ｍｉｎ，停 １ ｍｉｎ，膜 通 量１５．６Ｌ／（ｍ２·ｈ）。
３．２．３．２ 臭氧接触池
臭氧接触池分２组构筑物，每组分３点投加，投加比 例 ２∶１∶１，处 理 水 量 ３１２５ ｍ３／ｈ，接 触 时 间６０ｍｉｎ，臭氧投加量２５ｍｇ／Ｌ。臭 氧 设 备 间 及 变 配 电 间 为 两 层，平 面 尺 寸４２．２４ｍ×１４．４ｍ，每层层高５．５ｍ。一层为制氧间和变配电间；二层为臭氧发生间和配电间。
制氧间采用空气制氧，设置 ３ 套制 氧 机，２ 用１备，单台２８０Ｎｍ３／ｈ，功率约１６０ｋＷ。臭氧发生间设 置 ３ 台，２ 用 １ 备，单 台 产 量 ４０ｋｇ／ｈ，浓 度１４８ｍｇ／Ｌ，额定功率３６４ｋＷ。
３．２．４ 浓缩脱水车间
功能是将污水处理过程中产生的污泥进行脱水，降低含水率，便于污泥运输和最终处置。浓缩后污泥至污泥调理池，经投入添加剂调节，由污泥泵送入板框式压滤机进行压滤脱水，主要包含上料系统、调理搅拌系统、压滤系统和给排水系统组成。
浓缩后的 污 泥 （取 含 水 率 ９７．５％，近 期 １１２０ｍ３／ｄ）首先进入脱水车间外的调理池。设矩形调理池２座，每座尺寸为 Ｌ×Ｂ＝６ ｍ×６ ｍ，有效水深３．２ｍ。潜水式搅拌器２套，单机功率 Ｎ＝１５ｋＷ。
板框压滤机：单机处理能力１１．３ｔ／ｄ（ＤＳ），Ｔ＝１６ｈ，Ｎ＝２５．５ｋＷ，３台，每台压滤机面积为８００ｍ２。
４ 运行效果分析
该污水处理厂调试于２０２０年８月开始，采用其他污水处理厂的剩余污泥作为接种污泥，并进行复合碳源的营养补加。经过近２个月的培养，污泥培养成熟系统稳定，正常运行３个月，各项指标均优于设计出水排放标准，实际进、出水水质见表２。
由表２可见，进水 ＣＯＤ 与设计值接近，处理后ＣＯＤ、氨氮、总氮、总磷、色度总去除率分别为９７．０％、９２．８％、８４．２８％、９２．９％、９４％，出水水质优于《纺织染整工业水污染物排放标准》（ＧＢ４２８７－２０１２）。
废水经混凝－水解酸化－ＡＡＯ－ＭＢＲ－臭氧联用工艺处理后，废水中各指标明显大幅降低。在水解酸化池出水 ＣＯＤ约降至进水 ＣＯＤ 约一半值，为后续的生化处理提供了保障，臭氧在消毒的同时也改善水的性质，进一步去除 ＣＯＤ与色度。
本项目为新建，各设备、设施运行情况良好。在不计环保税、膜更换等维修费情况下，合计经营成本为２．３３元／ｍ３，其中电耗１．８５ｋＷ·ｈ／ｍ２（１．０２元／ｍ３），药剂费用（含 ＰＡＣ、ＰＡＭ、次氯酸钠、柠檬酸、氢氧化钠等）为 ０．５５ 元／ｍ３；污泥运输处置费 ０．４元／ｍ３，人工费及其他０．３６元／ｍ３。
５ 结论
（１）该污水处理厂出水对 ＣＯＤ、氨氮、总氮、总磷、色度总去除率分别为９７．０％、９２．８％、８４．２８％、９２．９％、９４％，出水水质优于《纺织染整工业水污染物排放标准》（ＧＢ４２８７－２０１２）。
（２）水解酸化－ＡＡＯ－ＭＢＲ－臭氧的工艺组合，对 ＣＯＤ 含量高、色度高的难降解的印染废水是一种先进的实用技术。在不计环保税、膜更换等维修费情况下，合计运行成本为２．３３元／ｍ３，具有良好的经济效益、环境效益。
原标题：水解酸化－ＭＢＲ－臭氧工艺在印染废水处理中的应用
原作者：周 华 夏海波 张和英
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