淺究洗水工業(yè)園生產(chǎn)廢水處理工藝

文/劉琳 中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司湖南分公司 湖南長沙 410000

某市共有洗水企業(yè)33 家，洗水設(shè)備578 臺，從業(yè)人員10000 多人，年洗水能力達(dá)1.5 億件。現(xiàn)狀洗水企業(yè)生產(chǎn)場地布局不合理，洗水企業(yè)分布在人口密集的區(qū)域，大氣污染和水污染影響到周邊居民的生活。為改善城市環(huán)境，將分散在城區(qū)的所有洗水企業(yè)統(tǒng)一部署，規(guī)劃市洗水企業(yè)集中整治項(xiàng)目的建設(shè)，并配套污水處理廠處理企業(yè)生產(chǎn)廢水。

1、生產(chǎn)廢水特點(diǎn)

本項(xiàng)目廢水主要來自洗水工業(yè)園洗水工藝產(chǎn)生的廢水，廢水總量約1 萬噸/日。洗水工藝加工過程中，需投加品種繁多的化學(xué)藥劑，洗水中的污染物主要是織物上的污物，鹽類、油類、脂類以及加工過程中附加的各種漿料、染料、表面活性劑、助劑、酸、堿等。采用的洗水工藝有：普洗、酵素洗、砂洗、化學(xué)洗、酵磨酵洗等。洗水工業(yè)園廢水特點(diǎn)是：PH 值變化大；COD 值高，有機(jī)物含量不高，B/C 比值在0.15-0.3 之間，可生化性差；廢水顏色深且變化大；懸浮物濃度高；水質(zhì)水量變化大。

2、設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

2.1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

根據(jù)現(xiàn)有洗水企業(yè)綜合廢水水質(zhì)分析，結(jié)合國內(nèi)洗水工業(yè)園水質(zhì)特點(diǎn)，參照《紡織染整工業(yè)廢水治理工程技術(shù)規(guī)范HJ 471-2009》中的機(jī)織棉及棉混紡織物染整廢水水質(zhì)，確定本項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)如下：

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)表

2.2 出水水質(zhì)

洗水工業(yè)園污水處理廠出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A 標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。

3、廢水處理工藝分析

本項(xiàng)目洗水廢水的排放極具周期性，水質(zhì)水量周期性變化較大，為減小對后續(xù)構(gòu)筑物的負(fù)荷沖擊，保證后續(xù)各處理單元均能按最佳工況點(diǎn)運(yùn)行，故設(shè)調(diào)節(jié)池均衡水量及水質(zhì)。另外，為防止廢水中較大的懸浮物和砂粒堵塞水泵等設(shè)備，需設(shè)置格柵等預(yù)處理工藝將其去除，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物負(fù)擔(dān)。同時(shí)，由于本項(xiàng)目廢水為洗衣廢水，廢水中含有大量磨洗產(chǎn)生的布料短纖維和纖維粉等，一般的預(yù)處理難以去除，因此需要設(shè)置濾網(wǎng)、絮凝沉淀等強(qiáng)化預(yù)處理工藝。

本項(xiàng)目污水中含有大量不易生物降解或生物降解極為緩慢的有機(jī)物質(zhì)、染料色素以及有毒物質(zhì)等，導(dǎo)致廢水BOD5/CODcr ＜0.3，可生化性能差，因此在主體生化處理工藝前需設(shè)水解酸化工藝，即兼厭氧工藝，靠兼性菌使難生物降解的環(huán)鏈或長鏈有機(jī)物水解為較易生物降解的短鏈有機(jī)物，改善廢水可生物降解性能，破壞染料發(fā)色基團(tuán)，可以提高后續(xù)主體生化處理工藝對COD 和色度的去除效率。

另由于目前園區(qū)正處于建設(shè)期，對洗水產(chǎn)生的污水的成份無法準(zhǔn)確測定，因此一些采用特殊工藝的洗水企業(yè)產(chǎn)生的廢水可能會增加污水處理廠的負(fù)荷，使處理效果下降。其中色度的去除一直是印染洗水污水處理關(guān)鍵工序，當(dāng)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)較差時(shí)，出水水質(zhì)可能存在色度不達(dá)標(biāo)的情況，因此需加強(qiáng)對廢水色度的處理。

本項(xiàng)目污水中BOD5/TN ＞3-5，水解酸化的缺氧區(qū)和常規(guī)好氧生化處理工藝結(jié)合能達(dá)標(biāo)脫氮；本項(xiàng)目的進(jìn)水水質(zhì)來看，TP 進(jìn)水平均值均在6mg/l 左右，BOD5/TP 的比值在33 左右＞20，可以實(shí)現(xiàn)生物除磷，但鑒于出水TP 指標(biāo)要求達(dá)到一級A，TP 在0.5mg/l 以下，生物除磷一般不能使TP 穩(wěn)定達(dá)到1.0mg/L 以下，因此必須通過強(qiáng)化生物除磷，輔助化學(xué)除磷。

根據(jù)上述洗水污水的特點(diǎn)，污水處理的主要對象是不易生物降解或生物降解極為緩慢的有機(jī)物質(zhì)、染料色素以及有毒物質(zhì)等。國內(nèi)此類污水多采用好氧生物處理為主的處理工藝，處理效果較好。針對污水中含有大量的難以生物降解的物質(zhì)和難以實(shí)現(xiàn)完全的生物除磷等，單純經(jīng)生物處理后，一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此需采取物化和生化相結(jié)合污水處理工藝。同時(shí)考慮到本項(xiàng)目出水部分回用，而且需要強(qiáng)化脫色及除磷，因此在二級生化處理后增加脫色穩(wěn)定處理與深度處理工藝：確定本項(xiàng)目污水處理工藝為：預(yù)處理+水解酸化+生化處理+脫色穩(wěn)定處理（臭氧接觸）+深度處理（連續(xù)流砂過濾）。

4、異常水質(zhì)突發(fā)性污染處理工藝

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用的處理工藝本身具有很高的抗負(fù)荷沖擊能力，如若遇到進(jìn)水異常導(dǎo)致出水不達(dá)標(biāo)的情況，也可通過對現(xiàn)有工藝進(jìn)行稍微的調(diào)整使出水滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。針對不同污染物質(zhì)超標(biāo)的問題，具體可以采取以下調(diào)整措施：

（1）當(dāng)進(jìn)水水量、水質(zhì)異常和污水處理廠工藝設(shè)備檢修時(shí)，污水處理廠處理水質(zhì)難以達(dá)標(biāo)，為了避免不達(dá)標(biāo)的水排放污染水體，應(yīng)考慮設(shè)置一定調(diào)節(jié)容積的事故池貯藏事故水，以便進(jìn)行二次處理。

（2）當(dāng)進(jìn)水氨氮異常，使出水氨氮達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，主要可以采用以下兩種措施：

①根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)調(diào)整生化處理系統(tǒng)，提高回流污泥濃度或污泥量，強(qiáng)化生化系統(tǒng)缺氧段的運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)降低二級出水中氨氮含量的目的。

②由于本工程采用的連續(xù)流砂過濾器的砂粒在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)生物膜的掛膜，從而可以對流經(jīng)過濾器的污水起到生化降解的目的。

（3）洗水廢水也存在突發(fā)重金屬污染的可能，其中發(fā)生頻率最高的是砷、鉛、汞、鉻等，尤其是砷污染，若不進(jìn)行處理，將對水環(huán)境造成污染。防治突發(fā)重金屬異常水質(zhì)污染主要可以采用以下措施：

①在污水進(jìn)水口設(shè)立進(jìn)污水處理廠在線監(jiān)測儀表，以便隨時(shí)檢測水質(zhì)變化。當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門每月定期對進(jìn)水成分進(jìn)行分析，尤其應(yīng)重點(diǎn)檢測重金屬如鉛、汞、鉻等和有毒有機(jī)物如苯、酚及氯系有機(jī)物。同時(shí)加強(qiáng)污水源頭控制，確保進(jìn)水達(dá)標(biāo)，從而保證污水處理廠運(yùn)行穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

②由于本項(xiàng)目處理工藝中設(shè)計(jì)投加了純堿、絮凝劑等藥劑，而這些藥劑在一定條件下也可以通過調(diào)節(jié)pH 和混凝沉淀對重金屬進(jìn)行化學(xué)沉淀而被去除。如鉛污染在pH ≥7.5 條件下可以被化學(xué)沉淀去除，汞污染在pH ≥8.5 條件下可以被化學(xué)沉淀去除等。

（4）目前洗水行業(yè)對回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中鹽度沒有特別的要求，但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，鹽度會對洗水造成泛黃效果，對于有色衣物其影響較小，但對于淺色尤其是白色衣物，會出現(xiàn)泛黃情況，影響洗水效果。

目前最有效的降低廢水鹽度的辦法就是采用反滲透膜處理，它可以有效去除水中的金屬離子，處理后出水是硬度低、電導(dǎo)率（鹽度）低、色度、懸浮物等指標(biāo)均符合要求的優(yōu)質(zhì)水，可以滿足各種類別的洗水要求。

因此，當(dāng)園區(qū)內(nèi)企業(yè)對回用水質(zhì)要求高時(shí)，在廠區(qū)預(yù)留回用水處理，增加超濾+反滲透工藝的用地，增加膜處理工藝。

5、推薦污水處理工藝流程說明

根據(jù)上述分析，本工程污水處理工藝擬采用格柵井-提升泵房—事故池、調(diào)節(jié)池—絮凝沉淀池—生化池—二沉池—臭氧接觸池—連續(xù)流砂過濾器池的處理工藝，其中在調(diào)節(jié)池投加純堿調(diào)節(jié)進(jìn)水pH，絮凝沉淀池進(jìn)水投加絮凝劑PAC 和PAM。臭氧接觸池在去除色度降低COD 的同時(shí)兼具出水消毒作用。為了強(qiáng)化生化處理，水解酸化池缺氧區(qū)投加碳源乙酸鈉；磷不能達(dá)標(biāo)排放時(shí)，采用化學(xué)除磷工藝，在連續(xù)流沙過濾器池投加PAC 及PAM。同時(shí)預(yù)留膜處理工藝用地，以備回用水質(zhì)無法滿足園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)需要時(shí)投入建設(shè)使用。

污泥處理工藝為：絮凝沉淀池污泥泵送至濃縮池，生化池、二沉池排泥部分通過回流泵回流至生化池中的水解酸化池和MBBR生物移動床，剩余污泥通過污泥泵輸送至污泥濃縮池，經(jīng)壓榨脫水后泥餅外運(yùn)，其中污泥濃縮采用重力濃縮工藝，污泥脫水采用調(diào)理—壓榨干化工藝。

6、環(huán)境效益

本項(xiàng)目建成后，各污染物排放標(biāo)準(zhǔn)明顯提高，經(jīng)處理后每年減少向水環(huán)境排放的BOD、COD、氨氮、SS、TP分別為1387t 、6935t、183t、2847t、40t。本項(xiàng)目的實(shí)施對于保障城市飲水安全具有重要意義。