染整工业园废水处理调试及运行研究

染整工业园废水处理调试及运行研究

刘俊，闫珍

(安徽中环环保科技有限公司，安徽 合肥230051)

摘要：针对印染行业染整废水特点，采用了混凝沉淀+水解酸化+接触氧化工艺进行处理，在预处理阶段，采用絮凝剂FeSO4，当其投加浓度为500mg/L时，其对CODCr和色度的去除率分别达到31%和43%，同时增加了污水的B/C比。最终调试运行结果表明，在进水CODCr、BOD5、SS的质量浓度为1031、317、325mg/L，色度为313的条件下，去除率都能达到84%以上，出水指标均达到《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-2012中的排放标准。

关键词：染整废水；接触氧化法；工程调试

收稿日期：2014-10-14

作者简介：刘俊(1980-)，男，硕士，主要研究方向为污水处理。

中图分类号：TS199

Research on Commissioning and Operation in

Treatment of Dyeing and Finishing Wastement in Industrial Park

LIU Jun,Yan Zhen

(Anhui Zhonghuan Environmental Protection Sci.&Tech Co.Ltd. Hefei 230051,China)

Abstract:According to the characteristics of dyeing and finishing wastewater of printing and dyeing industry，the processes of coagulation precipitation, hydrolytic acidification and contact oxidation process were used. In the pre-processing stage, FeSO4 as flocculating agent, and dosing concentration at 500mg/L, its removal rate of CODcr and chroma can reach 31% and 43% respectively, meanwhile, the B / C ratio of sewage was also increasing. The final results show that the removal rate reach 84% under the influent concentration of CODcr at 1031 mg/L, BOD5 at 317 mg/L, SS at 325 mg/L, and chroma at 313. The effluent indexes meet the discharge standards of water pollutants for dyeing and finishing of textile industry.

Key words:dyeing and finishing wastewater; contact oxidation method; project commissioning

印染废水组分复杂，色度高，可生化性差，是当前国内公认的较难处理的工业废水之一[1-2]。此外，由于不同印染工艺，选用的染料有很大差别，在处理工艺的选择及参数的设定方面也会有较大差别。目前国内印染废水处理主要有物理法、化学法和生物法三个方面。其中物化法中主要有吸附法、混凝法和氧化法，其脱色效果好，但泥渣产生量大，且运行费用较高[3-5]。生物法以其能耗低、投资省等特点备受关注[6]。但由于印染废水的特殊性，许多印染企业运用生化法建成了较完善的废水处理设施，但不熟悉印染废水调试和运行管理特点，废水处理设施不能充分发挥其处理效果[7-8]。本文对安徽安庆某工业园内印染废水处理系统进行调试，现将工程有关情况及调试情况介绍如下。

1工程概况

某工业园内大部分为染整工艺的印染废水，主要特点为高色度、高CODCr、碱性大，采用预处理+A/O二级生化工艺进行污水处理，确保印染废水达到《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-2012中的排放标准，然后再经过下游市政污水处理厂处理，最终实现达标排放。

1.1全厂废水水质、水量和排放标准

工业园内一期工程已建成日处理能力1.25万m3/d的全部污水处理设施，目前主要有三家纺织公司印染废水进入工业城污水处理厂进行处理，废水主要来自染色工序，共计水量约6000m3/d。设计进水水质及排放标准如表1所示，排放标准达到《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-2012中的要求。

表1　设计进水水质和排放标准　单位：(mg/L)

1.2污水处理工艺流程(如图1)

1.3废水处理站各构筑物工艺设计参数

考虑到实际收水情况，一期工程按照一阶段1.25万m3/d规模建设，各构筑物技术参数如下所示：

(1)格栅调节池。项目废水来自不同印染公司，其水质水量有很大变化，污水pH偏碱性；需设置调节池，在调节水质水量的同时，可以调节水的pH值；同时，项目废水含有大量的棉线纤维及颗粒漂浮物，需设置格栅，为了节省用地，将格栅与调节池设置为一体式，池体尺寸为61.6m×42.6m×5.5m，停留时间为12h，机械细格栅1台，格栅宽度B=600mm，格栅间隙e=5mm，P=1.1kW。污水提升泵2台，Q=520m3/h，H=6m，P=9.5 kW。

(2)混凝反应池。项目废水具有高色度、高CODCr特点，采用合适的絮凝剂可以较大程度地降低废水的色度和CODCr以利于后续的生化处理，混凝反应的池体尺寸为13m×4.5m×3.9m，停留时间为0.5h，池内安装立式反应搅拌机3台，叶轮直径均为3m，叶轮转速分别为5.2rpm、3.8rpm、2.8rpm，功率分别为1.5kW、1.1kW、0.75kW。

(3)初沉池。废水与絮凝剂通过搅拌、絮凝，在初沉池中沉淀，其池体尺寸直径Φ22m，深度h=4.2m，停留时间为2.5h，池内安装周边转动全桥式刮泥机1台，直径Φ22m，功率0.55*2+0.18kW。

(4)水解酸化池。印染废水中所含高分子有机物难直接被好氧微生物降解，水解酸化池在工程实践中已被证明可以降解高分子有机污染物，大大提高废水的生化性。水解酸化池池体尺寸为44.25m×27.1m×5.5m，停留时间为12h，池内安装高速潜水推流器，保证厌氧微生物和废水充分接触。

(5)接触氧化池。采用微孔曝气头曝气，使好氧菌能够得到足够的氧气利用废水中的有机物进行代谢，同时曝气可以使池内水和微生物充分接触，保证污染物的去除率。氧化池池体尺寸为56.0m×31.4m×5.1m，停留时间为16h，池内安装微孔曝气头，设计风机风量为120m3/min。

(6)二沉池。二沉池采用辐流式，好氧池内出水自底部流入二沉池，实现泥水分离，上清液通过溢流堰进入下级污水处理厂，底部污泥进入污泥浓缩池。二沉池池体尺寸直径Φ30m，深度h=3.6m，停留时间为4.5h，池内安装周边转动全桥式刮泥机1台，直径Φ30m，功率0.55*2+0.18kW。

2调试

2.1印染废水预处理

在絮凝剂正式投入使用之前，先进行小试，确定合适的絮凝剂及其最佳投加浓度，试验中选择了PAC(聚氯化铝)、FeSO4(硫酸亚铁)两种混凝剂，试验水样选取调节池进水口的废水，COD及色度的去除效果如图2、3所示：

由图2可见，随着絮凝剂投加量的增加，两种絮凝剂对于印染废水的CODCr去除率随之增大，说明絮凝过程发生的吸附电中和作用以及碱性环境下水合金属羟基沉淀物发挥的网捕卷扫作用[9]，能有效去除胶体态和悬浮状态存在的有机污染物。硫酸亚铁在投加量为1000mg/L时，CODCr去除率接近55%，效果较好。

在图3中，PAC的脱色效果较差，而硫酸亚铁在400mg/L时，脱色即能达到40%，随着投加量的增加，脱色效果变化不大。与此同时，硫酸亚铁还能在一定程度上提高污水B/C值，改善后续生化效果。从经济、处理效果、环境因素等综合分析，选择硫酸亚铁作为絮凝剂，浓度为500mg/L。对CODCr和色度的去除率分别达到了31%和43%。

2.2生化池调试运行

全厂废水处理站的调试主要是生物处理池的生物菌种的培养和驯化，即水解酸化池、生物接触氧化池的调试，在两池中分别实现细菌正常的生物代谢。

2.2.1污泥的调试与驯化

(1)水解酸化池中污泥培养。将接种污泥55吨(按照8g/L投加浓缩污泥)投入到水解酸化池，用稀释的废水浸泡3天，向池中注入2500m3印染废水，再补充清水至设计容量，调节池中pH为6.5-7.5之间。在调试阶段，安装临时回流泵，将水解酸化池出水回流，以增加池内微生物数量，回流比为1：3。生物接触池同期进行调试，控制从水解酸化池流入接触氧化池的废水量，以防止其影响生物接触池的正常调试。稳定运行2周，可逐步提高水解酸化池中负荷，每次提高0.3kgCOD/(m3.d)，直至满负荷运行。经过10d稳定观察，正常运行，逐步取消回流，并逐渐加大水解酸化池到接触氧化池的废水量，最终实现全部流入。

(2)接触氧化池中污泥培养。将接种污泥33吨(按照4g/L投加浓缩污泥)和废水按照1:2的比例放入接触氧化池中，同时在加入2500m3印染废水，然后用清水将剩余池子容积贮满。在培养初始阶段，为了防止废水营养物质单一，影响微生物挂膜，每天通过集水池向池子中加入经过过滤的浓粪便水500吨。首次接种污泥后静置20h不曝气，使得微生物接触到填料上。然后启动微孔曝气，闷爆12小时后，停止曝气，静置沉淀0.5小时，排除池子中的上清液，从调节池中泵入污水，重复操作。在曝气过程中，保持池内溶解氧浓度为2-4mg/L，测试污泥沉降比，并观察填料上微生物种类。13d后，填料上出现一些变形虫，漫游虫，手摸填料有滑腻感，25d以后出现鞭毛虫、钟虫等原生动物。再经过18天，出现轮虫、线虫，此时，生物膜已经长成，开始连续小水量进水，污泥培养完成。

污泥培养结束后，开始进行污泥的驯化，在废水进入池子之前，保证废水各个指标都在允许范围内，进水量不超过驯化前处理能力的20%，同时补充清水和粪便水，待微生物适应后再增加废水量，每次增加不超过20%，直至满负荷。同步监测废水各项指标，直至达到生物接触池设计的处理效率。

2.2.2系统的运行控制及处理效果

在微生物的培养过程中，要不断地监测进水、生化池、出水中的各指标以确定处理效果。经过3个月的运行调试，各处理单元处理效果见表2所示。

表2　废水处理效果

由以上表格可以看出：废水经该工艺处理后，各项指标均能达到《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-2012中的排放标准，其中接触氧化池进水中B/C比达到0.4，说明水解酸化池中厌氧微生物对该种废水的难生物降解的物质易转化为可以生物降解的物质。厌氧池出水氨氮高于进水，主要是因为厌氧过程中含氮有机物被还原成氨氮，使得出水氨氮升高。

3异常现象处理及注意事项

(1)从培养到驯化，严格控制曝气时间及停止时间，保持好氧池中DO浓度，满足微生物需求，每次停止时间不要超过3h，若一天多次停止曝气，则每次停止时间不要超过1.5h。

(2)出水色度不稳定，在微生物培养后期，突然由100增至260。主要是由于当时环境温度过低，污泥生长不良，大量污泥解絮。及时增加高浓度粪便水的投加量，增加其表面负荷，提升水温，改善污泥生长环境。

(3)在微生物驯化过程中，由于工业区另外一家印染企业投入生产，废水排入至调节池，导致调节池中pH减小，FeSO4在低pH下的混凝池中混凝效果变差。在加药间中增加石灰水，经泵抽至混凝池中，增加废水pH至9.0左右，大大改善了絮凝效果。

(4)当进水水质CODCr、SS等超过设计能力50%及以上时，各出水指标出现波动迹象时，在生物接触氧化池末端出水管处投加絮凝剂，使出水达标。

4结论

生化法是目前印染废水处理采用的主要工艺。本工程采用絮凝+水解酸化+接触氧化的处理工艺，前段通过絮凝脱色，不仅能去除50%左右的色度，同时大大降低了CODCr和SS浓度，减轻了后续生物处理的负荷。接触氧化池容积负荷高，处理时间短且污泥不用回流，适用于印染废水浓度高、水量大的特点。本工程历经3个月的调试，严格控制微生物培养驯化环境，有效地解决了调试过程中出现的各种异常问题，使得最终对CODCr和色度的去除率稳定在84%以上，出水水质稳定达标排放。

参考文献

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