兩段厭氧/好氧工藝處理紡織印染助劑廢水分析

強 軼，王璐露

（西京學(xué)院，陜西 西安 710123）

作為對廢水進行生化處理的傳統(tǒng)工藝，厭氧/好氧（Anoxic/Oxic，A/O）工藝在多個領(lǐng)域得到了廣泛運用，所發(fā)揮的作用也有目共睹。近幾年，對布料、皮革進行加工是大勢所趨，紡織印染助劑不可或缺，如何對產(chǎn)生的廢水進行處理，將對環(huán)境造成的影響降到最低，成為關(guān)注的焦點，圍繞A/O展開研究很有必要。

1 廢水來源

本課題選擇污水處理站作為研究對象，污水來源以車間和洗桶為主，另外，還存在少量生活污水，所占比例約為2%。車間廢水的來源主要是對車間、反應(yīng)釜進行清洗，紡織印染助劑多見于洗桶廢水，例如防水劑、染色劑和去油靈。紡織產(chǎn)品的加工載體為反應(yīng)釜，所需材料以半成品、功能助劑為主，半成品往往含有大量陰離子表面活性劑（Linear Alklybezene Sulfonates，LAS）[1]。無論是車間、洗桶廢水，還是生活污水，均需向調(diào)節(jié)池排放，才能完成后續(xù)的處理環(huán)節(jié)。

2 處理工藝

本研究所選擇的處理站，對廢水進行處理的工藝，主要是物化處理、A/O，在進行物化處理時，氣浮池為停滯狀態(tài)。作為預(yù)處理工藝的物化處理，以混凝沉淀為主，所使用藥劑為PAM、PAC。研究表明，物化單元的應(yīng)用方向是對顆粒有機物進行去除，使廢水所擁有可生化性得到優(yōu)化。A/O的作用是深入處理污水，為出水的水質(zhì)提供保證。無論是厭氧段還是好氧段，選擇方法的核心均為生物膜，先出水，再利用砂濾罐、活性炭罐，借助混凝反應(yīng)，完成對廢水的深度處理，將處理后的廢水用于清洗容器桶，達到二次利用的目的。

對污水進行處理的流程，僅有混凝池至調(diào)節(jié)池段，所采用輸送設(shè)備為水泵，其他單元所采用方式均為自流。通過人工、機械相結(jié)合的方式，投加并混勻藥劑，再借助水泵完成輸送。若活性炭、砂濾處理等環(huán)節(jié)存在問題，可以讓市政管網(wǎng)對廢水進行運輸，保證所運輸廢水滿足三級排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 實驗方法

對廢水進行水質(zhì)檢測的方向，主要是以檢測結(jié)果為依據(jù)，分析單元運行情況，通過工藝診斷的方式，得出相應(yīng)結(jié)論。實驗所用設(shè)備，以DO、pH、ORP檢測儀器為主，還包括色譜儀。對水質(zhì)進行檢測的方法：氨氮、化學(xué)需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）和污泥濃度，均遵循有關(guān)部門所制定的檢測規(guī)范，利用儀器完成自動檢測的工作，再利用光度法，完成測定LAS的工作。針對凝膠滲透色譜（Gel Permeation Chromatography，GPC）展開檢測的方法：利用定量濾紙對水樣進行過濾和烘干處理，萃取劑選擇四氫呋喃，先后萃取3次，取1 mL濃縮混合液，利用有機濾膜完成對混合液的過濾，再進行檢測。

本次實驗所使用的設(shè)備主要包括地下廢水調(diào)節(jié)池，為進水的穩(wěn)定性提供保證；地上混凝沉淀池，通過對沉淀劑進行投加的方式，對顆粒懸浮物、LAS進行初步處理，存在于沉淀池的污泥，應(yīng)向濃縮池進行定期運輸；半地下生化處理池A1A2O1O2，其中，對厭氧法加以應(yīng)用的處理池為A1A2，作用是對不具有降解性的物質(zhì)進行處理，降低后續(xù)環(huán)節(jié)的難度，O1O2所采用方法為好氧法，借助污泥泵，實現(xiàn)污泥的回流；半地下沉淀池的功能，主要是對活性污泥、懸浮物進行沉淀，是污水處理的最終環(huán)節(jié)[2]。

4 去除效果

紡織業(yè)對助劑需求不斷增加，大量助劑被投入應(yīng)用，不僅增加了廢水產(chǎn)量，還使廢水構(gòu)成更加復(fù)雜。如何徹底處理難以降解的有害物質(zhì)，成為研究的主要方向，上節(jié)所提到的工藝，便可被用來對廢水進行處理，取得的效果較好。

4.1 各單元污染物

4.1.1 pH

經(jīng)過處理的污水，其pH并未出現(xiàn)明顯變化，前段變化較大，后段相對平穩(wěn)，從整體來看，pH的變化趨勢為緩慢下降，下降幅度可忽略不計。

4.1.2 COD

COD工藝的作用，主要表現(xiàn)為對系統(tǒng)COD進行有效去除，可能影響去除率的因素主要是：（1）碳源隨水量的減少而減少，多數(shù)微生物均無法維持原有活性；（2）溫度變化給微生物活性帶來影響，好氧池受低溫影響，溶氧濃度更大。微生物要想維持活性，通常需要進行內(nèi)源式呼吸，導(dǎo)致自身基質(zhì)被大量消耗，去除率降低。

后段處理對象以不具備降解性的廢水有機物為主，生化段負(fù)責(zé)將有機物去除，對大分子進行分解，混凝反應(yīng)的作用，則是將不具備良好沉降性的污泥、膠體去除。再通過砂濾的方式，將顆粒有機物從水中濾除，為活性炭所固有吸附性能的發(fā)揮提供保障，而活性炭罐的應(yīng)用方向，以對游離酚、氯等有機物進行吸附為主，這樣做既可使異味得到去除，又能夠得到深度處理目標(biāo)實現(xiàn)。

4.1.3 表面活性劑

前段對LAS進行去除的效率較高?，F(xiàn)階段，部分企業(yè)選擇應(yīng)用混凝法去除LAS，取得的效果也十分理想。對水質(zhì)波動、處理水質(zhì)相對較大的實際工程而言，精準(zhǔn)控制藥劑投加的效率及其他條件，難度較實驗更大，這也是LAS無法高效去除的原因之一，對其進行改進成為大勢所趨。經(jīng)過此工藝處理的廢水，LAS濃度大幅下降，由此可見，生化段所發(fā)揮作用十分突出，混凝反應(yīng)則被用于為生化處理提供幫助。

4.2 沿程污染物

4.2.1 氨氮

此工藝出水氨氮的質(zhì)量濃度約為2 mg/L，符合回收用水要求，物化混凝等后續(xù)環(huán)節(jié)的負(fù)荷有所減輕。但是，前段去除率與后段相差較大，尚未達到理想水平。

4.2.2 COD

此工藝對前段COD進行去除的比例約占整體的1/2，后段潛力巨大。合理應(yīng)用此工藝，可使COD得到有效去除，但是，表面活性劑去除的效果稍顯遜色，要想使其徹底去除，關(guān)鍵是對其他助劑加以應(yīng)用。

4.2.3 表面活性劑

表面活性劑受厭氧反應(yīng)的影響有限，此段LAS降低主要是具有吸附性的活性污泥發(fā)揮了作用，好氧條件可使LAS較為徹底地去除。由此可見，作為活性劑的代表，LAS可被用于對好氧微生物的降解。

5 優(yōu)化策略

5.1 有機物分析

生化段的進出水中均含有大量種類不同的有機物，其中，進水有機物多為硅氧烷、烷烴，出水有機物多為烷烴和不具備降解性的苯環(huán)物質(zhì)。由于生化段的出水情況相對穩(wěn)定，COD含量的變化并不明顯，原因主要是長鏈烷烴大量存在，使降解難度增加，只有對處理參數(shù)進行優(yōu)化，才能使處理效果得到保證。

5.2 優(yōu)化方向與策略

現(xiàn)有紡織印染助劑，主要由功能助劑、表面活性劑構(gòu)成，因此，要想使其獲得高效處理，切入點應(yīng)以LAS為主。此工藝去除COD的效果十分貼近預(yù)期，可為COD出水的穩(wěn)定性提供保證。雖然此工藝可有效去除氨氮、COD與LAS，亟待解決的問題仍然較為明顯，具體表現(xiàn)為：前段氨氮僅能被部分去除，去除率有待提升；后段COD與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相差較遠；成本較其他助劑更高，性價比較低。要使上述問題得到有效解決，關(guān)鍵是以實驗結(jié)果為依據(jù)，確定對此工藝參數(shù)進行優(yōu)化的方向，為處理效率提供保證。

設(shè)計實驗流程：選擇10 L容積的反應(yīng)器，由處理廠的初沉池對進水進行選取，經(jīng)進水、攪拌和靜置后，對其作出水處理，SBR負(fù)責(zé)對出水進行連續(xù)曝氣，待靜置一段時間后，方可出水。出于實驗效率的考慮，本次實驗將停留和操作水力的時間設(shè)為24 h，以24 h為單位，完成進水和出水的循環(huán)。在工藝相同的前提下，結(jié)合出水效果可知，優(yōu)化前段對氨氮進行去除效果的切入點，主要是參數(shù)控制、運行方式，利用生物膜反應(yīng)器對氨氮廢水進行處理，所獲得的去除率和效果均良好，這表明溶氧控制力度對出水氨氮濃度起決定作用。另外，實驗證明，無論從微生物補充填料，還是從抗沖擊負(fù)荷的角度分析，低濃度污泥均不具備優(yōu)勢，這也會給氨氮的去除率帶來影響。影響污泥濃度的因素主要是曝氣過量，填料污泥受到?jīng)_擊，加快了生物膜脫落速度，大量污泥進入加劇了污泥的流失，濃度自然會降低。

以此工藝的運行情況為依據(jù)，結(jié)合降解廢水所適用機制，得出優(yōu)化策略：（1）對溶氧量、曝氣量進行控制，保證其始終處于合理范圍，加大控制污泥濃度的力度，通過提高污泥回流比例和周期的方式，使污泥濃度得到長久保持；（2）對停留水力的時間加以調(diào)整，視情況延長停留時間，一般來說，厭氧段的停留時間應(yīng)超過48 h，好氧段的停留時間維持在36 h左右即可；（3）對生化降解廢水的機制進行研究可知，生化廢水含有大量的烷烴物質(zhì)，不具備良好的降解性。因此，若以前段運行良好為前提，出于將維護處理站所投入資金控制在合理范圍的考慮，相關(guān)人員可決定對O2池曝氣進行減少。

6 結(jié)語

要想控制紡織印染助劑所帶來影響，關(guān)鍵是確定行之有效的工藝，高效完成廢水處理的相關(guān)工作，A/O工藝現(xiàn)已被用于對廢水的處理，所取得的效果也較為顯著，未來所展開的研究應(yīng)以其他處理工藝為主，才能實現(xiàn)應(yīng)有的研究價值。