两段厌氧/好氧工艺处理纺织印染助剂废水分析

强 轶，王璐露

（西京学院，陕西 西安 710123）

作为对废水进行生化处理的传统工艺，厌氧/好氧（Anoxic/Oxic，A/O）工艺在多个领域得到了广泛运用，所发挥的作用也有目共睹。近几年，对布料、皮革进行加工是大势所趋，纺织印染助剂不可或缺，如何对产生的废水进行处理，将对环境造成的影响降到最低，成为关注的焦点，围绕A/O展开研究很有必要。

1 废水来源

本课题选择污水处理站作为研究对象，污水来源以车间和洗桶为主，另外，还存在少量生活污水，所占比例约为2%。车间废水的来源主要是对车间、反应釜进行清洗，纺织印染助剂多见于洗桶废水，例如防水剂、染色剂和去油灵。纺织产品的加工载体为反应釜，所需材料以半成品、功能助剂为主，半成品往往含有大量阴离子表面活性剂（Linear Alklybezene Sulfonates，LAS）[1]。无论是车间、洗桶废水，还是生活污水，均需向调节池排放，才能完成后续的处理环节。

2 处理工艺

本研究所选择的处理站，对废水进行处理的工艺，主要是物化处理、A/O，在进行物化处理时，气浮池为停滞状态。作为预处理工艺的物化处理，以混凝沉淀为主，所使用药剂为PAM、PAC。研究表明，物化单元的应用方向是对颗粒有机物进行去除，使废水所拥有可生化性得到优化。A/O的作用是深入处理污水，为出水的水质提供保证。无论是厌氧段还是好氧段，选择方法的核心均为生物膜，先出水，再利用砂滤罐、活性炭罐，借助混凝反应，完成对废水的深度处理，将处理后的废水用于清洗容器桶，达到二次利用的目的。

对污水进行处理的流程，仅有混凝池至调节池段，所采用输送设备为水泵，其他单元所采用方式均为自流。通过人工、机械相结合的方式，投加并混匀药剂，再借助水泵完成输送。若活性炭、砂滤处理等环节存在问题，可以让市政管网对废水进行运输，保证所运输废水满足三级排放标准。

3 实验方法

对废水进行水质检测的方向，主要是以检测结果为依据，分析单元运行情况，通过工艺诊断的方式，得出相应结论。实验所用设备，以DO、pH、ORP检测仪器为主，还包括色谱仪。对水质进行检测的方法：氨氮、化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）和污泥浓度，均遵循有关部门所制定的检测规范，利用仪器完成自动检测的工作，再利用光度法，完成测定LAS的工作。针对凝胶渗透色谱（Gel Permeation Chromatography，GPC）展开检测的方法：利用定量滤纸对水样进行过滤和烘干处理，萃取剂选择四氢呋喃，先后萃取3次，取1 mL浓缩混合液，利用有机滤膜完成对混合液的过滤，再进行检测。

本次实验所使用的设备主要包括地下废水调节池，为进水的稳定性提供保证；地上混凝沉淀池，通过对沉淀剂进行投加的方式，对颗粒悬浮物、LAS进行初步处理，存在于沉淀池的污泥，应向浓缩池进行定期运输；半地下生化处理池A1A2O1O2，其中，对厌氧法加以应用的处理池为A1A2，作用是对不具有降解性的物质进行处理，降低后续环节的难度，O1O2所采用方法为好氧法，借助污泥泵，实现污泥的回流；半地下沉淀池的功能，主要是对活性污泥、悬浮物进行沉淀，是污水处理的最终环节[2]。

4 去除效果

纺织业对助剂需求不断增加，大量助剂被投入应用，不仅增加了废水产量，还使废水构成更加复杂。如何彻底处理难以降解的有害物质，成为研究的主要方向，上节所提到的工艺，便可被用来对废水进行处理，取得的效果较好。

4.1 各单元污染物

4.1.1 pH

经过处理的污水，其pH并未出现明显变化，前段变化较大，后段相对平稳，从整体来看，pH的变化趋势为缓慢下降，下降幅度可忽略不计。

4.1.2 COD

COD工艺的作用，主要表现为对系统COD进行有效去除，可能影响去除率的因素主要是：（1）碳源随水量的减少而减少，多数微生物均无法维持原有活性；（2）温度变化给微生物活性带来影响，好氧池受低温影响，溶氧浓度更大。微生物要想维持活性，通常需要进行内源式呼吸，导致自身基质被大量消耗，去除率降低。

后段处理对象以不具备降解性的废水有机物为主，生化段负责将有机物去除，对大分子进行分解，混凝反应的作用，则是将不具备良好沉降性的污泥、胶体去除。再通过砂滤的方式，将颗粒有机物从水中滤除，为活性炭所固有吸附性能的发挥提供保障，而活性炭罐的应用方向，以对游离酚、氯等有机物进行吸附为主，这样做既可使异味得到去除，又能够得到深度处理目标实现。

4.1.3 表面活性剂

前段对LAS进行去除的效率较高。现阶段，部分企业选择应用混凝法去除LAS，取得的效果也十分理想。对水质波动、处理水质相对较大的实际工程而言，精准控制药剂投加的效率及其他条件，难度较实验更大，这也是LAS无法高效去除的原因之一，对其进行改进成为大势所趋。经过此工艺处理的废水，LAS浓度大幅下降，由此可见，生化段所发挥作用十分突出，混凝反应则被用于为生化处理提供帮助。

4.2 沿程污染物

4.2.1 氨氮

此工艺出水氨氮的质量浓度约为2 mg/L，符合回收用水要求，物化混凝等后续环节的负荷有所减轻。但是，前段去除率与后段相差较大，尚未达到理想水平。

4.2.2 COD

此工艺对前段COD进行去除的比例约占整体的1/2，后段潜力巨大。合理应用此工艺，可使COD得到有效去除，但是，表面活性剂去除的效果稍显逊色，要想使其彻底去除，关键是对其他助剂加以应用。

4.2.3 表面活性剂

表面活性剂受厌氧反应的影响有限，此段LAS降低主要是具有吸附性的活性污泥发挥了作用，好氧条件可使LAS较为彻底地去除。由此可见，作为活性剂的代表，LAS可被用于对好氧微生物的降解。

5 优化策略

5.1 有机物分析

生化段的进出水中均含有大量种类不同的有机物，其中，进水有机物多为硅氧烷、烷烃，出水有机物多为烷烃和不具备降解性的苯环物质。由于生化段的出水情况相对稳定，COD含量的变化并不明显，原因主要是长链烷烃大量存在，使降解难度增加，只有对处理参数进行优化，才能使处理效果得到保证。

5.2 优化方向与策略

现有纺织印染助剂，主要由功能助剂、表面活性剂构成，因此，要想使其获得高效处理，切入点应以LAS为主。此工艺去除COD的效果十分贴近预期，可为COD出水的稳定性提供保证。虽然此工艺可有效去除氨氮、COD与LAS，亟待解决的问题仍然较为明显，具体表现为：前段氨氮仅能被部分去除，去除率有待提升；后段COD与行业标准相差较远；成本较其他助剂更高，性价比较低。要使上述问题得到有效解决，关键是以实验结果为依据，确定对此工艺参数进行优化的方向，为处理效率提供保证。

设计实验流程：选择10 L容积的反应器，由处理厂的初沉池对进水进行选取，经进水、搅拌和静置后，对其作出水处理，SBR负责对出水进行连续曝气，待静置一段时间后，方可出水。出于实验效率的考虑，本次实验将停留和操作水力的时间设为24 h，以24 h为单位，完成进水和出水的循环。在工艺相同的前提下，结合出水效果可知，优化前段对氨氮进行去除效果的切入点，主要是参数控制、运行方式，利用生物膜反应器对氨氮废水进行处理，所获得的去除率和效果均良好，这表明溶氧控制力度对出水氨氮浓度起决定作用。另外，实验证明，无论从微生物补充填料，还是从抗冲击负荷的角度分析，低浓度污泥均不具备优势，这也会给氨氮的去除率带来影响。影响污泥浓度的因素主要是曝气过量，填料污泥受到冲击，加快了生物膜脱落速度，大量污泥进入加剧了污泥的流失，浓度自然会降低。

以此工艺的运行情况为依据，结合降解废水所适用机制，得出优化策略：（1）对溶氧量、曝气量进行控制，保证其始终处于合理范围，加大控制污泥浓度的力度，通过提高污泥回流比例和周期的方式，使污泥浓度得到长久保持；（2）对停留水力的时间加以调整，视情况延长停留时间，一般来说，厌氧段的停留时间应超过48 h，好氧段的停留时间维持在36 h左右即可；（3）对生化降解废水的机制进行研究可知，生化废水含有大量的烷烃物质，不具备良好的降解性。因此，若以前段运行良好为前提，出于将维护处理站所投入资金控制在合理范围的考虑，相关人员可决定对O2池曝气进行减少。

6 结语

要想控制纺织印染助剂所带来影响，关键是确定行之有效的工艺，高效完成废水处理的相关工作，A/O工艺现已被用于对废水的处理，所取得的效果也较为显著，未来所展开的研究应以其他处理工艺为主，才能实现应有的研究价值。