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印染废水处理工艺进展

摘要： 印染废水是一个有机物含量高，色度高，生化性能差难降解废水。介绍了近几年来经工程实践证实较成熟、处理效果相对较理想经典印染废水处理工艺，给出了各工艺步骤图及处理效果，并对其进行了初步经济比较。
中国日排放印染废水量为(300～400)×104t，是各行业中排污大户之一。印染废水关键由退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水和印花废水组成，含有以下特征：水量大、有机污染物含量高、碱度和pH值改变大、水质改变大；可生化性能差，废水BOD5/ COD值通常在20%左右；色度高，有时可达4000倍以上；印染行业中，PVA浆料和新型助剂使用，使难生化降解有机物在废水中含量大大增加。
1 印染废水处理工艺方案
从中国染料行业废水治理技术现实状况来看，经过多年努力，已经有一系列处理效果好工艺应用到实际工程中(如表1)。现把近几年来较成熟、处理效果相对较理想处理工艺作部分介绍。
表1　 各工艺运行情况

组合工艺处理费用(元/m3)
处理水量 (m3/d)
工程总投资 (万元)
占地面积 m2
工程单位造价 (元/m2)
单位总处理费用(元/m2)
水解酸化—UASB—SBR[1]
0.6-0.8

240
1500-2500
1200
1.9
水解酸化—生物接触氧化[2]
0.45
4800

活性污泥—接触氧化[3]
0.79
700-1000

推流式曝气增氧活性污泥[4]
0.95
1200

1100
2.05
涡凹气浮(CAF)-A/O工艺[5]
1.93
500

715
1517.6
3.43
缺氧-好氧-压滤-富氧生物炭处理[6]
0.7
2200

改良厌氧—生物接触氧化[7]
1.85
400

水膜除尘-水解酸化-接触氧化[8]
1.35
1000

混凝—生物膜曝气—氧化塘[9]

4000

微电解-炉渣吸[10]
0.41
148
30

2143
2.51
新型内电解铁屑过滤塔-生物接触氧化池[11]
0.45
150
200
749
556
1
混凝—水解酸化—接触氧化[12]
0.8
3840

接触氧化—电解[13]
1.45
400

二级生物接触氧化-砂滤-活性生物炭[14]

4000-5000

水解—混凝—复合生物池[15]
1.10
4000
460
2500
1150
2.2
水解-接触氧化-气浮[16]
1.56
4000
380
2400
950
2.51
水解—接触氧化—活性炭[17]
2.25
1200
180
1000
1500
3.75
1.1 水解酸化-UASB-SBR
该工艺步骤图1，已在绵阳和成全部2家印染厂应用成功，在运行过程中，用高浓度、高碱度煮炼和丝光废水替换清水加碱脱硫除尘用水，达成以废治废效果；采取调整池和酸化池共建，既确保了调整池容量足够大，处理了印染废水多改变难题，又节省占地和投资；由SBR排出剩下污泥不是直接排放，而是返回了调整酸化池，在进入UASB反应池以厌氧消化后再排放，这种污泥回流处理方法可使污泥基础实现稳定，易脱水，不发臭，可直接用作肥料，处理效果见表2。

表2　 水解酸化—UASB—SBR工艺处理效果
指标
COD (mg/l)
BOD (mg/l)
SS (mg/l)
色度(倍)
进水
2500-4500
600-1000
400-600
100-600
出水
80-150
30-40
20-70
50-60
1.2 水解—混凝—复合生物池
海城市中新印染厂采取该工艺处理印染废水是成功，水解、混凝处理能够降低废水pH值，提升废水可生化性，有利于后续生物处理；混凝气浮脱色使色度去除率达76.6%；复合生物池生物量大，运行稳定，抗冲击负荷强，对于可生化性较差废水有很好去除效果：COD去除率90.5%，BOD去除率96.6%，工艺步骤见图2。

1.3 涡凹气浮(CAF)—A/O
宁波某纺织采取CAF系统是美国Hydro Cal环境保护企业专门为去除污水中油脂和胶状物和固体悬浮物而设计系统，其原理是经过独特涡旋曝气机将微泡注入废水中，工艺步骤见图3。实际使用证实：该系统很适合于洗毛染色废水处理，其处理效果：COD：70%；BOD：46%；SS：90%以上。

1.4 新型内电解铁屑过滤塔—生物接触氧化池
长沙毛巾集团企业采取内电解铁屑过滤塔作为印染废水预处理单元，铁屑过滤塔填料有铁屑和辅料按1.5：1百分比组成，辅料加入能够预防铁屑板结和塔内沟流并提升脱色效果。其工艺步骤图4，处理结果见表3。

表3　 新型内电解铁屑过滤塔—生物接触氧化池处理效果
指标
COD (mg/l)
BOD (mg/l)
色度(倍)
进水
545.2-395
127-34.4
256-32
出水
274.8-94
86.3-26.4
4
1.5 推流式曝气增氧活性污泥
浙江某集团企业采取该工艺将水解酸化池前置于系统中，能将不易降解染料、印染助剂等大分子有机物分解成小分子有机物，提升了废水可生化性，为后续好氧处理起铺垫作用；在活性污泥前设置了生物选择器，二沉池回流污泥在此充足接触，提升了基质浓度，菌胶团细菌在生物选择器中吸附了大部分溶解底物，在后续活性污泥池中利用这部分底物继续生长，而丝状细菌在高基质浓度下生长缓慢，进入活性污泥池后能够预防污泥膨胀产生，而且其COD和色度去除率达成90%以上，BOD去除率可达99%。工艺步骤见图5。

1.6 接触氧化—电解
石家庄某纺织经编厂采取电解池既工艺简单，又运行管理方便，克服了混凝气浮或沉淀工艺复杂，其中电解池是集氧化还原、混凝、气浮于一体多功效处理装置。在电解池作用下，首先污泥物在阳极失去电子或在阴极得到电子发生氧化或还原反应；其次废水中物质如Cl-，被电解成ClO-，氧化废水中污染物，即所谓间接氧化；而铁阳极发生溶蚀，产生铁阳离子对废水中胶体物质、细小悬浮物、大分子有机物等就有絮凝作用。
该工艺步骤见图6，处理效果见表4。

表4　 接触氧化—电解工艺处理效果
指标
COD (mg/l)
BOD (mg/l)
SS (mg/l)
色度(倍)
进水
800
300
200
500
出水
160.5
48.9
200
12
2 经济评价
单位总处理费用：单位水量处理费用+工程单位面积造价×0.001
其中单位水量处理费用包含电费、药剂费、管理费、设备折旧费等。
多种工艺处理费用比较见表1。
由表1可知：在处理水量相同情况下，新型内电解铁屑过滤塔—生物接触氧化池工艺和水解酸化—UASB—SBR工艺处理费用较低，说明传统工艺如水解酸化、接触氧化等含有处理效果好，处理费用低优点。而相对于其它工艺关键因为在处理工艺中加入了部分如涡凹气浮、电解、活性炭等方法，使得处理费用增加，不过处理后水质有较大改善，有利于环境保护。
3 结语
伴随排放标准日益严格，各国学者在印染废水处理技术方面进行了深入探索，相信伴随科学技术不停进步，印染废水处理工艺将逐步完善，投资省、运行费用低、操作简单处理技术将给印染废水治理带来新期望。
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作者介绍：
侯文俊(1981—)，男，江苏宜兴人，就读于湖南大学土木工程学院给水排水，关键从事废水控制和研究，电话[phone]，。