预处理／水解酸化／好氧工艺处理蜡印废水

摘要：介绍了预处理／水解酸化／好氧工艺在蜡染印花企业综合废水处理工程中的应用。预处理以硫酸亚铁作为混凝剂，水解酸化段后采用活性污泥法与生物接触氧化相结合的两级处理工艺。该工程设计处理规模为1×104m3／d，出水水质达到《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》(DB37／676--2007)的二级标准。

1工程概况

山东潍坊某纺织印染有限公司主要生产纯棉双面印花布，生产能力为5500×104m／a，采用蜡染印花工艺，生产废水主要由前处理废水、洗蜡废水和印花后水洗废水三部分组成。前处理废水含有纤维杂质、浆料和碱剂；洗蜡废水含有松香蜡、靛蓝染料和碱剂等，ss含量高，水量大；印花后水洗废水含有印花糊料和活性染料，其中松香蜡和印花糊料是废水中的主要污染物质。

洗蜡废水的污染物浓度高但组分相对单一，主要污染物具有明显的疏水性。根据排放标准要求和废水的污染特性，本着尽量减少工程投资、降低处理难度的原则，将生产废水清浊分流，洗蜡废水单独收集，采用加酸双级气浮工艺进行蜡质回收；分离出来的松香蜡进入集蜡池，经适当重力浓缩后，送人化蜡车间供上蜡车间重复使用。洗蜡废水处理后部分回用于车问洗蜡，剩余部分与其他车间废水混合后一起进入企业所属综合污水处理厂，与20％的城市生活污水混合处理。设计处理规模为1×104m3。／d，出水水质要求达到《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》(DB37／676--2007)的二级标准。各股废水水质、水量及排放标准见表1。

2综合废水处理工艺流程

废水经格栅去除大颗粒ss后进人调节池调节水质、水量，然后由泵提升至混凝、沉淀池与FeSO4、PAM进行混凝反应、沉淀，上清液依次进入水解酸化池进行预酸化，出水自流入曝气池、生物接触氧化池进行好氧生化处理，然后进入二沉池进行泥水分离，上清液达标排放，进入城市管网。

废水及污泥处理工艺流程见图1。

综合废水与加入的FeSO、PAM进行混凝反应后，废水的可生化性变差，因此设水解酸化池来提高废水的可生化性。

好氧部分采用活性污泥法与生物接触氧化相结合的工艺，这样能相对培养出不同的菌种，有利于提高处理效率。后面采用生物接触氧化不存在污泥膨胀的问题，由于污泥及生物膜上都有微生物，生物量大，可对废水进行有效处理，使出水COD更低，故将生物接触氧化池设在活性污泥池后面。这样活性污泥法与生物接触氧化相结合，对水质复杂且变化较大的废水有较好的适应能力，出水水质好。

3主要处理单元的设计

①调节池。设计HRT=6h，有效容积为2520m3。

②混凝反应池。1座(分4格)，钢混结构，每格反应时问为15min，总有效容积为580m3。废水进入后，依次投加FeSO、PAM进行混合反应。

③沉淀池。1座，钢混结构，HRT=5h，有效容积为2085m3。主要用于沉淀生产废水中的大部分染料，以减轻后续处理负荷。

④水解酸化池。2座，钢混结构，串联运行。水解酸化一池的容积负荷为1．3kgCOD／(m3·d)，HRT=4h，有效容积为1670m3；水解酸化二池的容积负荷为0．8kgCOD／(m3·d)，HRT=7h，有效容积为2920in。采用微孔曝气器对废水进行搅拌，使泥水充分混合。

⑤曝气池。1座，钢混结构，污泥负荷为0．15kgBOD／(kgMLSS·d)，MLSS为2000m#L，有效容积为2270m3，HRT=5．4h。采用微孔曝气器。

⑥生物接触氧化池。2座，并联运行，钢混结构，内设半软性填料，填料容积负荷为0．2kgBOD／(m3·d)，有效容积为3750in。，填料接触时间为9h，总停留时问为12h，采用微孔曝气器。

⑦二沉池。设2座辐流式沉淀池，并联运行，钢混结构，水力负荷为0．7m3。／(m2·h)，HRTII．6h，有效容积为2500m3。

⑧污泥浓缩池。设1座辐流式污泥浓缩池，钢混结构，有效容积为600in，污泥停留时间为12h，上清液回流至调节池，浓缩污泥进入带式压滤机进行脱水处理。

4工程调试及运行

4．1预处理系统混凝剂的选用

当前印染废水预处理普遍采用聚合氯化铝(PAC)，但因为印染废水pH偏高，在加入PAC前需要先加酸调节pH值至5～9，故运行费用较高，因此未采用PAC作混凝剂，而是根据废水的性质主要针对FeSO4与FeC1进行了小试，发现当FeSO4与FeC13用量达到0．1％、阴离子PAM达到5mg／L时，对COD的去除率均能达到50％左右，且均无需加酸调节pH。在此工程中采用的FeSO4是某化工厂的副产物，价格远低于市场价，比FeC13运行成本低，因此确定该工程采用FeSO与PAM配合使用。从调试、运行及验收至今处理效果一直很好，对COD、SS的去除率分别保持在50％、60％左右。

4．2水解酸化池调试

接种污泥取自污水处理厂的消化污泥，接种量为池容的20％。在接种前先向池内投加70％的清水，开始每天向池内进水2h，水量为400m3／h。连续运行6d后，进水量加大至1680m3／h，每天分两次进水，运行5d后将进水时间增至6h，分两次进行(3h／次)，运行5d后进水时间逐渐增至8、10、12h，每阶段运行4d，直至24h满负荷运行，共调试了50d左右。在调试期间，除进水阶段外，其余时问曝气装置常开。因曝气搅拌加上进水量增大，会使水解酸化池中污泥量部分流失，因此需将二沉池的污泥回流至水解池，以维持池内的污泥量。

4．3好氧系统的调试

好氧系统由活性污泥池和生物接触氧化池组成。由于未设中间沉淀池，故两构筑物同时进行污泥培养。接种污泥为污水处理厂二沉池的回流污泥，接种量为池容的10％左右，接种后直接开始闷曝。闷曝4d后微生物开始繁殖，约10d后填料上开始有生物膜出现，然后开始进水。进水量为设计水量的20％，4d后开始加大进水量至设计水量的30％，根据微生物繁殖情况依次增加进水量至40％、60％、80％，直至达到设计负荷，共用了40d左右。调试期间将二沉池污泥部分回流至活性污泥池，同时按C：N：P=100：5：1的比例投加N、P营养，以保证微生物的生长繁殖。

当水解／好氧系统达到满负荷系统正常运行时，二沉池污泥只需部分回流至水解酸化池。

4．4污泥处理系统

沉淀池污泥与生化池剩余污泥全部进入污泥浓缩池浓缩，再进入带机脱水。

5技术经济分析

该工程于2007年5月开始调试至6月完成，当地环保局对其进行了连续3d(72h)的取样监测(结果见表2)，出水水质达到《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》(DB37／676--2007)的二级标准，于2007年7月验收合格。

该工程总投资为990万元，其中土建部分为640万元，工艺设备为240万元，其他部分为110万元。整个废水处理站总运行功率为490kW，其中生化部分为360kW，占73％。

废水处理站所用药剂主要是FeSO和PAM。FeSO4用量为10t／d，单价为180t；阴离子PAM用量为50kg／d，单价为12000t；阳离子PAM用量为30kg／d，单价为34000t。此外，污水处理站实行三班制，每班5人。废水处理总运行成本包括人员工资、电费、药剂费，共计0．863元／m。

6结语

①工程实践表明，采用预处理／水解酸化／好氧工艺处理蜡染印花综合废水是可行的，出水水质可达到《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》(DB37／676--2007)的二级标准。

②采用FeSO作为混凝剂，在蜡染综合废水预处理中效果明显，运行费用低。

③先采用水解酸化提高废水的可生化性，再采用活性污泥法与生物接触氧化相结合的处理工艺，可大幅去除废水中的有机污染物，提高系统的抗冲击负荷，不致因进水波动而影响出水水质。