印染廢水分質(zhì)處理和分質(zhì)回用工程設(shè)計

陳東明

摘? 要：某印染廠生產(chǎn)過程中主要分氨綸布和經(jīng)編布2種不同的印染對象，氨綸印染車間的廢水和經(jīng)編印染車間的廢水分類收集，分質(zhì)處理。氨綸廢水2 000 m 3/d，經(jīng)編廢水2 000 m3/d，合計設(shè)計廢水處理量為4 000 m3/d。 氨綸車間廢水采用加藥混凝沉淀/好氧活性污泥/曝氣生物濾池（BAF）組合工藝，回用水采用超濾和反滲透雙膜工藝，濃水直接排放。經(jīng)編車間廢水采用加藥混凝沉淀/水解酸化/接觸氧化/曝氣生物濾池（BAF）組合工藝，產(chǎn)水直接回用于經(jīng)編車間漂洗工段，部分直接排放。實(shí)際運(yùn)行排放廢水水質(zhì)達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4287—2012）的表2新建企業(yè)間接排放標(biāo)準(zhǔn)，回用中水達(dá)到 《紡織染整工業(yè)回用水水質(zhì)》（FZ/T01107—2011）中回用水標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)的中水回用率達(dá)到70%。該分質(zhì)處理，分質(zhì)回用工程運(yùn)行成本低，回用率比較高，可為同類型印染廢水分質(zhì)處理和分質(zhì)回用提供經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：印染廢水;分質(zhì)處理;分質(zhì)回用;曝氣生物濾池（BAF）;雙膜法

中圖分類號：X701? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

印染企業(yè)針對不同的布料采用不同的染色工藝和不同的染料，通常最終產(chǎn)生的廢水差異較大。主要特點(diǎn)是COD高、色度高、鹽分高，生化性差。因此，針對不同的染色廢水采用不同的處理方法，分質(zhì)處理，且根據(jù)生產(chǎn)需求采用分質(zhì)回用[1] 。

1 項目概況

2015年1月該企業(yè)新建了廢水處理和中水回用項目。企業(yè)對于廢水處理和中水回用的要求：氨綸廢水處理量2 000 m3/d，經(jīng)編廢水處理量2 000 m3/d，中水回用量3 000 m3/d，廢水排放量1 000 m3/d。由于2種產(chǎn)品染色工藝不同，對于用水的要求不同。染色產(chǎn)品使用的染料不同，廢水的特性不同，所以該項目提出了廢水分質(zhì)處理，分質(zhì)回用的設(shè)計理念。其中經(jīng)編染色采用分散染料，廢水色度低，且生產(chǎn)用水對色度、濁度和電導(dǎo)率等參數(shù)要求均較低;氨綸染色采用酸性、陽離子、分散染料，產(chǎn)生的廢水色度高，污染物濃度高，生產(chǎn)用水對色度和硬度的要求高[2] 。

企業(yè)排放執(zhí)行《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB4287—2012）的新建企業(yè)間接排放標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計廢水處理進(jìn)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，見表1?；赜盟畧?zhí)行《紡織染整工業(yè)回用水水質(zhì)》（FZ/T01107—2011）要求，同時滿足業(yè)主染色生產(chǎn)工藝對于用水的需求。中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)見表1 。

2 工藝設(shè)計

2.1 氨綸廢水處理工藝

氨綸廢水CODcr、SS、色度均比較高，采用物化和生化結(jié)合處理工藝（如圖1所示）。廢水通過粗格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池收集，通過提升水泵，進(jìn)入反應(yīng)池，選擇硫酸亞鐵作為混凝藥劑，可以有較好的脫色效果，通過沉淀池沉淀，生化部分選擇活性污泥法，BAF作為深度處理工藝，同時作為雙膜工藝的預(yù)處理。

2.2 經(jīng)編廢水處理工藝

經(jīng)編廢水色度低，生產(chǎn)工段用水要求較低，采用物化和生化結(jié)合的處理工藝（圖2），BAF作為深度處理工藝，出水直接回用。將經(jīng)編廢水單獨(dú)分質(zhì)處理，是避免了高色度的氨綸廢水對回用水色度的影響。廢水通過粗格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池收集，通過提升水泵，進(jìn)入反應(yīng)池，因原水銻含量高，選擇聚合硫酸鐵作為混凝藥劑，通過沉淀池沉淀，生化部分選擇水解和活性污泥法，出水沉淀分離后進(jìn)入BAF，出水直接回用，每天排放10%水量，以平衡系統(tǒng)鹽分，防止鹽分累積過高[3] 。

2.3 氨綸廢水回用處理工藝

BAF產(chǎn)水通過水泵提升至自清洗過濾器后進(jìn)入超濾系統(tǒng)，超濾產(chǎn)水通過高壓泵經(jīng)精密過濾器后，進(jìn)入反滲透，產(chǎn)水回用于氨綸車間生產(chǎn)和經(jīng)編車間染色，濃水通過臭氧脫色后外排。工藝流程如圖3所示。

2.4 經(jīng)編廢水回用處理工藝

經(jīng)編廢水經(jīng)過廢水處理和BAF深度處理后，已滿足經(jīng)編布生產(chǎn)用水要求，直接回用于經(jīng)編布漂洗?；赜糜谄垂ざ?，可以避免廢水中鹽分在高溫高壓的染色工藝中對于染色機(jī)缸金屬材質(zhì)的腐蝕影響。

3 主要構(gòu)筑物和設(shè)備參數(shù)設(shè)計

3.1 氨綸廢水處理工藝主要構(gòu)筑物和設(shè)備設(shè)計

3.1.1 粗格柵和調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)池采用室外地下構(gòu)筑物形式，設(shè)計有效容積2 000 m3，水力停留時間24 h。進(jìn)水口設(shè)置500 mm寬度進(jìn)水渠，安裝70°傾角的粗格柵一部，選擇粗格柵間隙8 mm，配套電機(jī)功率0.55 kW。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置有4臺低速推流器作為攪拌用防止懸浮物沉淀，葉輪直徑1 400 mm，轉(zhuǎn)速47 rpm，電機(jī)功率4 kW。調(diào)節(jié)池設(shè)置2臺提升泵（1用1備），單臺流量100 m3/h，水泵揚(yáng)程14 m，功率5.5 kW[4] 。

3.1.2 混凝沉淀池

采用三級混凝沉淀，分別為調(diào)節(jié)pH，混凝池和絮凝池，停留時間分別為5 min，5 min，20 min，分別安裝豎軸式攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速分別為47 rpm，47 rpm，25 rpm，功率分別為1.1 kW，1.1 kW，2.2 kW。初沉池直徑11 m，中心有效水深5 m，總?cè)莘e為451 m3，水力停留時間為5.4 h，表面負(fù)荷為0.88m3/m2·h，配置11m中心傳動刮泥機(jī)1 臺，水下部分采用304不銹鋼材質(zhì)，功率1.1 kW，采用重力排泥。

3.1.3 延時曝氣生化池

采用延時曝氣生化池1座，采用推流式，設(shè)計池容為3 000 m3，有效水深7 m，停留時間36 h，設(shè)計污泥濃度5 000 mg/L，污泥負(fù)荷0.1 kgCOD/kg·d。選擇微孔曝氣管350 m，選擇35 m3/min，P=80 kPa，N=55 kW的空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)1臺，選擇35 m3/min，P=80 kPa，N=75 kW的羅茨鼓風(fēng)機(jī)1臺作為備用風(fēng)機(jī)。

3.1.4 二沉池

二沉池直徑11 m，中心有效水深5 m，總?cè)莘e為451 m3，水力停留時間為5.4 h，表面負(fù)荷為0.88 m3/? m2·h，配置11 m中心傳動刮泥機(jī)1 臺，水下部分采用304不銹鋼材質(zhì)，功率1.1 kW。配置2臺污泥回流泵（1用1備），流量100 m3/h，水泵揚(yáng)程8 m，功率3.7 kW。

3.1.5 BAF

設(shè)置1座BAF，分兩格處理，每格分為三級，單級尺寸4.5×4×6.5 m，有效水深6 m，總停留時間8 h。配置2臺提升泵（1用1備），流量100 m3/h，水泵揚(yáng)程12 m，功率5.5 kW。和曝氣生化池共用鼓風(fēng)機(jī)。采用輕質(zhì)濾料，通過降低水位，增加風(fēng)量的方式進(jìn)行反沖洗，不單獨(dú)設(shè)置反沖洗水泵和反沖洗風(fēng)機(jī)。

3.2 經(jīng)編廢水處理工藝主要構(gòu)筑物和設(shè)備設(shè)計

3.2.1 水解池

采用接觸法，設(shè)計池容為667 m3，有效水深6 m，停留時間8 h，安裝生物繩填料350 m3，容積負(fù)荷0.6 kgCOD/m3·d。選擇2臺攪拌機(jī)，葉輪直徑420 mm，轉(zhuǎn)速70 rpm，功率3 kW。

3.2.2 活性污泥池

設(shè)計活性污泥生化池1座，采用推流式，設(shè)計池容為2 000 m3，有效水深7 m，停留時間24 h，設(shè)計污泥濃度5 000 mg/L，污泥負(fù)荷0.1 kgCOD/kg·d。選擇微孔曝氣管250 m，選擇25 m3/min，P=80 kPa，N=37 kW的空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)1臺，和氨綸廢水共用1臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)作為備用風(fēng)機(jī)。

3.3 氨綸中水處理工藝主要構(gòu)筑物和設(shè)備設(shè)計

3.3.1 超濾系統(tǒng)

設(shè)置1套超濾系統(tǒng)，采用34支超濾膜，單支超濾膜面積55.7 m2，膜通量44 L//m2·h。設(shè)置1臺100 m3/h 自清洗過濾器，采用316不銹鋼材質(zhì)濾網(wǎng)，過濾精度100 um，選擇2臺超濾原水泵（1用1備，變頻運(yùn)行），流量100 m3/h，揚(yáng)程27 m，功率11 kW。

3.3.2 反滲透系統(tǒng)

設(shè)置1套反滲透系統(tǒng)，采用90支抗污染反滲透膜，分別安裝于15支膜管中，采用兩段運(yùn)行，一段60支反滲透膜，二段30支反滲透膜，設(shè)計產(chǎn)水率70%，脫鹽率97%。設(shè)置1臺100 m3/h 精密過濾器，過濾精度5 um，選擇2臺反滲透原水泵（1用1備，變頻運(yùn)行），流量100 m3/h，揚(yáng)程27 m，功率11 kW，選擇1臺反滲透高壓泵，流量80 m3/h，揚(yáng)程140 m，功率45 kW。

3.3.3 臭氧脫色系統(tǒng)

膜處理濃水色度較高，采用臭氧進(jìn)行脫色處理后排放。設(shè)置臭氧接觸池一座，反應(yīng)時間30 min。選擇0.5 kg/h空氣源臭氧發(fā)生器2臺（1用1備），功率7.5 kW，選擇20個鈦合金臭氧曝氣頭。

4 項目實(shí)際運(yùn)行效果

工程實(shí)際運(yùn)行以后對排放水質(zhì)以及回用水質(zhì)（見表3回用水質(zhì)）進(jìn)行監(jiān)測。氨綸膜處理濃水水質(zhì)CODcr一般為180 mg/L左右，經(jīng)編排放水水質(zhì)CODcr一般為60 mg/L左右，混合排放廢水滿足《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4287-2012 的新建企業(yè)間接排放標(biāo)準(zhǔn)（見表4排放廢水水質(zhì)）。

5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

該項目土建費(fèi)用為1 480萬元，設(shè)備和安裝費(fèi)用780萬元，項目占地3 500 m2。年運(yùn)行費(fèi)用包括：電費(fèi) 140.27 萬元、 藥劑費(fèi)用 167.9 萬元、污泥處置費(fèi)146萬元、員工工資和福利費(fèi) 64 萬元， 管理和折舊費(fèi)153萬元， 合計年運(yùn)行費(fèi)用為 671.17萬元。綜合廢水處理單位總成本為4.6元/m3。項目實(shí)際運(yùn)行過程中整體中水回用率超過了70%，大大減少了排放總量，降低了取水和排放廢水的成本，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié)論

采用加藥混凝沉淀/好氧活性污泥/BAF工藝處理氨綸布印染廢水，并且采用雙膜法進(jìn)行中水處理回用于生產(chǎn)。采用加藥混凝沉淀/水解酸化/好氧活性污泥/BAF工藝處理經(jīng)編印染廢水，產(chǎn)水直接回用于生產(chǎn)。根據(jù)工程項目的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果，排放廢水水質(zhì)達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 》（GB 4287—2012）表2新建企業(yè)間接排放標(biāo)準(zhǔn)，回用中水水質(zhì)達(dá)到《紡織染整工業(yè)回用水水質(zhì)》（FZ/T01107—2011）的要求。企業(yè)的中水回用率達(dá)到70%以上。

采用分質(zhì)處理，可以使得不同性質(zhì)的廢水采用不同的處理工藝和回用水處理工藝，避免了不同水質(zhì)相互的影響，造成處理流程復(fù)雜，投資增加，處理成本的提高。采用分質(zhì)回用，可以選擇相對簡單的深度處理工藝對回用水進(jìn)行處理，降低投資和運(yùn)行成本。

參考文獻(xiàn)

[1] 國家環(huán)境保護(hù)總局科技標(biāo)準(zhǔn)司.印染廢水污染防治技術(shù)指南[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002：75-90.

[2] 高廷耀， 顧國維. 水污染控制工程[M]. 北京： 高等教育出版社， 2002.

[3] 胡 濤， 汪玉詳， 許 干， 等. 印染廢水的治理研究[J]. 江蘇：環(huán)境科技， 2005， 18（ 4） ：30-32.

[4] 付江濤， 汪榮， 王國強(qiáng). 雙膜法處理印染廢水及其回用的工程應(yīng)用[J]. 工業(yè)水處理， 2010， 30（1）：86-89.