印(yin)(yin)(yin)染行業(ye)是工(gong)業(ye)廢水(shui)排(pai)放(fang)大戶(hu)，據不完(wan)全統(tong)計，我國印(yin)(yin)(yin)染廢水(shui)排(pai)放(fang)量為300萬～400萬m3/d。印(yin)(yin)(yin)染廢水(shui)具有(you)水(shui)量大、有(you)機(ji)(ji)污染物(wu)含量高、色度深、堿(jian)性(xing)大、水(shui)質(zhi)變化(hua)快等特點(dian)，屬難處理(li)的(de)(de)工(gong)業(ye)廢水(shui)。近年來(lai)(lai)由于化(hua)學纖維織物(wu)的(de)(de)發展(zhan)、仿真絲(si)的(de)(de)興起以及印(yin)(yin)(yin)染后整理(li)技術的(de)(de)進(jin)步，使PVA漿料、人造絲(si)堿(jian)解物(wu)(主要是鄰苯二甲酸類物(wu)質(zhi))、新型(xing)助(zhu)劑(ji)等難生(sheng)化(hua)降解有(you)機(ji)(ji)物(wu)大量進(jin)入(ru)印(yin)(yin)(yin)染廢水(shui)，其(qi)CODCr,也由原來(lai)(lai)的(de)(de)數百(bai)mg/L上升到2 000 mg/L，左右，傳統(tong)的(de)(de)生(sheng)物(wu)處理(li)工(gong)藝已(yi)受到嚴(yan)重挑戰。

1 工程概況

常州(zhou)東南工(gong)(gong)業開發(fa)區(qu)(qu)以(yi)印(yin)染(ran)企業為(wei)主，區(qu)(qu)內約有(you)印(yin)染(ran)企業50多家，主要從事(shi)超細(xi)化學纖維、仿(fang)真織物(wu)以(yi)及高支細(xi)密織物(wu)等(deng)產品的生產，印(yin)染(ran)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)排(pai)(pai)放量約為(wei)5萬(wan)m3/d，1999年(nian)和2001年(nian)先(xian)后建設了(le)處理(li)規模2萬(wan)m3/d和3萬(wan)m3/d的廢(fei)(fei)水(shui)(shui)處理(li)設施(shi)，這兩(liang)期(qi)(qi)(qi)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)的設計參(can)數基本一致。一期(qi)(qi)(qi)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)分2組，二(er)(er)期(qi)(qi)(qi)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)分3組，每組的處理(li)能力(li)均為(wei)1萬(wan)m3/d。系(xi)統(tong)進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質綜合了(le)常州(zhou)地(di)區(qu)(qu)多家印(yin)染(ran)企業廢(fei)(fei)水(shui)(shui)實際排(pai)(pai)放情(qing)況，出(chu)水(shui)(shui)按照建設單位(wei)的委托要求(qiu)，即除CODCr指標(biao)達(da)到《污水(shui)(shui)綜合排(pai)(pai)放標(biao)準》(GB 8978—1996)二(er)(er)級標(biao)準外，其余指標(biao)執行《紡織染(ran)整工(gong)(gong)業水(shui)(shui)污染(ran)物(wu)排(pai)(pai)放標(biao)準》(GB 4287—92)二(er)(er)級標(biao)準(詳(xiang)見(jian)表1)，廢(fei)(fei)水(shui)(shui)處理(li)工(gong)(gong)藝流程(cheng)(cheng)見(jian)圖1。

2二期工程主(zhu)要構筑物(wu)與(yu)設備(bei)

(1)格柵井。1座，設粗、細兩(liang)道機(ji)械格柵，共4臺，2用(yong)2備(bei)，格柵間(jian)距分別為25 mm、10 mm，采用(yong)機(ji)械清渣(zha)方式。

(2)兼氧調節(jie)池。1座，有(you)(you)效容積3萬m3，有(you)(you)效水深4.5 m，HRT 24 h，設(she)二級(ji)提(ti)升泵6臺(tai)，3用(yong)(yong)3備，SSRl50型羅茨鼓風機3臺(tai)，2用(yong)(yong)1備，微孔(kong)曝氣器(qi)6 600只。

(3)初沉(chen)池。3座(zuo)，每組各l座(zuo)，尺寸?26.5 m×3.9 m，有效水深3.5 m，表面負荷0.8m3/(m2·h)，設GN–26刮泥(ni)機3臺。

(4)曝氣池。3座(zuo)，每組各1座(zuo)，尺寸71.7 m×33.75 m×5.3 m，HRT 24 h，污泥(ni)負荷0.18 kgBOD5/(kgMLSS·d)，MLSS 2.5 g/L，設C60–1.6型離心風機(ji)12臺，9用3備，微孔(kong)曝氣器13 200只。

 (5)二沉池。3座(zuo)，每組(zu)各l座(zuo)，尺(chi)寸(cun)?26.5 m×3.9 m，有(you)效水深3.5 m，表面負荷0.8 m3/(m2·h)，設(she)CXN–26吸刮(gua)泥(ni)機3臺。

(6)污泥(ni)濃縮池。2座，尺寸?24 m×4.5 m，設NG–24刮泥(ni)機2臺(tai)，泥(ni)漿泵4臺(tai)，2用2備(bei)。

(7)污(wu)泥脫水(shui)機(ji)房。1座，平(ping)面(mian)尺寸40 m×10 m，帶式壓濾機(ji)4臺，3用1備，附(fu)屬設備包括污(wu)泥加(jia)藥裝置、反沖(chong)裝置等各1套。

3工藝分析

該套工藝(yi)在(zai)(zai)采用(yong)印染廢(fei)水傳統治理(li)工藝(yi)的前提下(xia)，對局部治理(li)技術進行了改良，主要體(ti)(ti)現在(zai)(zai)三個(ge)方面(mian)：在(zai)(zai)預處(chu)理(li)工藝(yi)設計(ji)中(zhong)，采用(yong)了微(wei)(wei)曝(pu)氣兼氧處(chu)理(li)系統;在(zai)(zai)曝(pu)氣池主體(ti)(ti)工藝(yi)設計(ji)中(zhong)，采用(yong)了半推流式活(huo)性污泥(ni)系統;在(zai)(zai)污泥(ni)回流—剩余(yu)污泥(ni)處(chu)理(li)系統中(zhong)，將二沉(chen)池剩余(yu)污泥(ni)全(quan)部回流至(zhi)微(wei)(wei)曝(pu)氣兼氧處(chu)理(li)系統，而整個(ge)系統的排(pai)泥(ni)則由初沉(chen)池排(pai)至(zhi)污泥(ni)濃縮池。

3.1微曝氣兼氧(yang)處理系統

微曝氣(qi)兼(jian)氧(yang)處理系統(tong)由(you)微曝氣(qi)兼(jian)氧(yang)調節(jie)池和初沉池組成(cheng)。在(zai)調節(jie)池中進(jin)行微量曝氣(qi)，除(chu)可促進(jin)廢水均質(zhi)外(wai)，因該(gai)(gai)工(gong)藝(yi)中二沉池剩余(yu)污(wu)泥全部(bu)回流至(zhi)調節(jie)池，初沉池部(bu)分(fen)污(wu)泥回流至(zhi)調節(jie)池，使調節(jie)池在(zai)很大程度上(shang)相當于高負荷(he)曝氣(qi)池，從(cong)而從(cong)理論上(shang)延長了好氧(yang)反應的時間，該(gai)(gai)工(gong)藝(yi)中兼(jian)氧(yang)調節(jie)池DO

3.2半推流式(shi)活性(xing)污泥系統(tong)

半推流式活(huo)性(xing)(xing)污(wu)泥(ni)系(xi)(xi)統(tong)(SPFR)是(shi)由傳統(tong)推流式活(huo)性(xing)(xing)污(wu)泥(ni)系(xi)(xi)統(tong)(PFR)改良而得。傳統(tong)PFR系(xi)(xi)統(tong)因具有(you)(you)處理(li)深度大(da)、不易產生(sheng)(sheng)污(wu)泥(ni)膨脹、氧利用(yong)率(lv)(lv)高(gao)(gao)、操作范圍寬等優(you)點(dian)，曾(ceng)廣泛地應(ying)(ying)用(yong)于(yu)(yu)城市(shi)污(wu)水(shui)處理(li)工程中(zhong)，但傳統(tong)PFR最大(da)的(de)(de)缺點(dian)是(shi)抗(kang)沖擊(ji)負荷能(neng)力(li)差，因而限(xian)制了(le)(le)其(qi)在印(yin)染廢(fei)水(shui)治理(li)中(zhong)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)。為了(le)(le)避免沖擊(ji)負荷對(dui)生(sheng)(sheng)物系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)破壞，我(wo)國印(yin)染廢(fei)水(shui)生(sheng)(sheng)物處理(li)系(xi)(xi)統(tong)多(duo)(duo)數采用(yong)生(sheng)(sheng)物膜系(xi)(xi)統(tong)或完全(quan)混合(he)式活(huo)性(xing)(xing)污(wu)泥(ni)系(xi)(xi)統(tong)(CFSTR)，與(yu)PFR相(xiang)(xiang)比(bi)，達到相(xiang)(xiang)同的(de)(de)底(di)物(BOD)去除(chu)率(lv)(lv)，生(sheng)(sheng)物膜系(xi)(xi)統(tong)運行成本較高(gao)(gao)，CFSTR系(xi)(xi)統(tong)反應(ying)(ying)時間較長、構筑物容(rong)積增大(da)且易產生(sheng)(sheng)污(wu)泥(ni)膨脹。改良后的(de)(de)SPFR系(xi)(xi)統(tong)前半段設(she)計(ji)成抗(kang)沖擊(ji)負荷能(neng)力(li)較強但反應(ying)(ying)推動力(li)相(xiang)(xiang)對(dui)較弱的(de)(de)多(duo)(duo)點(dian)進(jin)水(shui)階段曝氣，以(yi)承擔底(di)物去除(chu)率(lv)(lv)的(de)(de)前半段，此(ci)階段由于(yu)(yu)底(di)物濃度較高(gao)(gao)，推動力(li)與(yu)傳統(tong)PFR系(xi)(xi)統(tong)相(xiang)(xiang)比(bi)不是(shi)很大(da)，SPFR系(xi)(xi)統(tong)后半部仍為PFR系(xi)(xi)統(tong)，以(yi)發(fa)揮(hui)其(qi)在低濃度下的(de)(de)動力(li)學優(you)勢(shi)。SPFR用(yong)于(yu)(yu)印(yin)染廢(fei)水(shui)治理(li)具有(you)(you)兩個方面的(de)(de)優(you)勢(shi)——去除(chu)效率(lv)(lv)高(gao)(gao)和(he)抗(kang)沖擊(ji)負荷能(neng)力(li)強。

(1)去除效率(lv)(lv)高(gao)。印(yin)染廢水(shui)往往BOD/COD較低，為(wei)了達到較高(gao)的(de)COD去除率(lv)(lv)，生化(hua)系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)BOD負荷一般選取得較低，以便在(zai)(zai)更多地削減(jian)BOD的(de)同(tong)時，降低出水(shui)中(zhong)COD，根據我(wo)院多年(nian)的(de)經驗，在(zai)(zai)印(yin)染廢水(shui)生化(hua)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)，BOD的(de)去除率(lv)(lv)一般要達到90%甚至95%以上(shang)。根據文獻[1]，在(zai)(zai)污泥同(tong)流(liu)(liu)比為(wei)l，底(di)物(wu)去除率(lv)(lv)為(wei)90%時，理(li)想(xiang)狀態(tai)下(xia)SPFR系(xi)統(tong)(tong)(tong)、傳統(tong)(tong)(tong)PFR系(xi)統(tong)(tong)(tong)所需反應時間分(fen)別是CFSTR系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)45%和38%，SPFR系(xi)統(tong)(tong)(tong)、傳統(tong)(tong)(tong)PFR系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)反應動力學優勢非常明顯。因而在(zai)(zai)活性污泥生物(wu)處(chu)理(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)中(zhong)設置一段“推流(liu)(liu)式(shi)”系(xi)統(tong)(tong)(tong)，對提高(gao)底(di)物(wu)去除率(lv)(lv)或減(jian)少反應時間是非常有利的(de)。

(2)抗(kang)沖(chong)擊(ji)(ji)負(fu)荷能(neng)(neng)(neng)力強。如果不考慮沖(chong)擊(ji)(ji)負(fu)荷的(de)影響(xiang)，僅從(cong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)反(fan)應動力學來講，SPFR系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、傳(chuan)(chuan)統(tong)(tong)(tong)PFR系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)處理印染廢水(shui)的(de)優(you)(you)勢十分明顯，但印染廢水(shui)特點(dian)之(zhi)一是水(shui)質(zhi)成分復雜多變(bian)(bian)。對于傳(chuan)(chuan)統(tong)(tong)(tong)PFR系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)而言(yan)(yan)，沖(chong)擊(ji)(ji)負(fu)荷集中(zhong)在(zai)少量活性污(wu)泥(ni)上，常(chang)導(dao)致(zhi)該部分活性污(wu)泥(ni)處理能(neng)(neng)(neng)力下降，階段出(chu)水(shui)變(bian)(bian)差(cha)，進而影響(xiang)整個系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。對于SPFR系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)而言(yan)(yan)，沖(chong)擊(ji)(ji)負(fu)荷由曝(pu)氣池中(zhong)半數的(de)活性污(wu)泥(ni)來承擔，盡(jin)管(guan)其抗(kang)沖(chong)擊(ji)(ji)負(fu)荷能(neng)(neng)(neng)力不如CFSTR系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，但卻(que)遠(yuan)遠(yuan)優(you)(you)于傳(chuan)(chuan)統(tong)(tong)(tong)PFR系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)，能(neng)(neng)(neng)夠承受較高的(de)沖(chong)擊(ji)(ji)強度。總之(zhi)，將傳(chuan)(chuan)統(tong)(tong)(tong)PFR系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)改(gai)良成SPFR系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)后，對傳(chuan)(chuan)統(tong)(tong)(tong)PFR系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)反(fan)應動力學優(you)(you)勢的(de)削(xue)弱不是太大，但卻(que)使其抗(kang)沖(chong)擊(ji)(ji)負(fu)荷的(de)能(neng)(neng)(neng)力實現了(le)質(zhi)的(de)變(bian)(bian)化，從(cong)而使改(gai)良后的(de)SPFR在(zai)印染廢水(shui)治理中(zhong)表(biao)現出(chu)優(you)(you)良的(de)工程化應用性能(neng)(neng)(neng)。

3.3污泥回流一剩余污泥處(chu)理系統

污泥回(hui)流(liu)一剩余污泥處理系統(tong)所(suo)作的改(gai)(gai)進是(shi)將二沉池剩余污泥全部(bu)回(hui)流(liu)至微(wei)曝氣兼氧處理系統(tong)，而(er)整(zheng)個系統(tong)的排泥則由初沉池排至污泥濃縮池。這(zhe)個改(gai)(gai)進雖然不是(shi)很(hen)大，但卻對整(zheng)個系統(tong)的運行起到了(le)非常關鍵的作用，保(bao)證了(le)出水水質的穩定(ding)性。

增(zeng)加(jia)調(diao)(diao)節(jie)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)使用功能，使調(diao)(diao)節(jie)池(chi)(chi)(chi)(chi)除(chu)調(diao)(diao)節(jie)水(shui)質、水(shui)量(liang)外，還兼有(you)高(gao)負荷(he)曝氣(qi)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)功能，可去除(chu)30%～40 %的(de)(de)(de)(de)CODCr，降低氧(yang)(yang)化(hua)池(chi)(chi)(chi)(chi)處理負荷(he)。減少(shao)系統(tong)外排污(wu)(wu)泥(ni)(ni)量(liang)，節(jie)省污(wu)(wu)泥(ni)(ni)處置費用。整個(ge)系統(tong)剩(sheng)余(yu)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)由(you)初沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)排出(chu)，初沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)含水(shui)率(lv)一般較二(er)(er)沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)含水(shui)率(lv)低，此舉(ju)可改善污(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃縮(suo)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃縮(suo)效果，進而(er)減輕污(wu)(wu)泥(ni)(ni)脫(tuo)水(shui)機的(de)(de)(de)(de)工(gong)作負荷(he)。提高(gao)二(er)(er)沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)出(chu)水(shui)穩定性(xing)，減少(shao)二(er)(er)沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)出(chu)水(shui)中(zhong)懸(xuan)浮固體的(de)(de)(de)(de)含量(liang)。經過(guo)多家印染廢(fei)水(shui)處理廠的(de)(de)(de)(de)實際調(diao)(diao)查發現，一般印染企(qi)業廢(fei)水(shui)處理廠多數存在不愿排泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況，曝氣(qi)池(chi)(chi)(chi)(chi)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃度(du)偏高(gao)，污(wu)(wu)泥(ni)(ni)老化(hua)現象嚴重(zhong)(zhong)，從而(er)致使二(er)(er)沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)固體負荷(he)的(de)(de)(de)(de)輸入(ru)量(liang)超過(guo)了二(er)(er)沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)面積允許通過(guo)的(de)(de)(de)(de)固體通量(liang)，二(er)(er)沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)層高(gao)度(du)上升，當二(er)(er)沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)泥(ni)(ni)一水(shui)界面上升至進口以上時，二(er)(er)沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)出(chu)水(shui)中(zhong)懸(xuan)浮固體的(de)(de)(de)(de)含量(liang)就會增(zeng)加(jia)，這就是許多印染廢(fei)水(shui)處理設施(shi)二(er)(er)沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)漂泥(ni)(ni)現象嚴重(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)原因之(zhi)一。將二(er)(er)沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)剩(sheng)余(yu)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)全部回流至微曝氣(qi)兼氧(yang)(yang)處理系統(tong)后，保證曝氣(qi)池(chi)(chi)(chi)(chi)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃度(du)維持在2.5～3 g/L，曝氣(qi)池(chi)(chi)(chi)(chi)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)活性(xing)得到改善，二(er)(er)沉(chen)(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)出(chu)水(shui)穩定，極少(shao)有(you)漂泥(ni)(ni)產生。

4工程處理效果分析

常州東(dong)南工(gong)業開(kai)發區(qu)印(yin)染廢(fei)(fei)水(shui)集中(zhong)處(chu)理(li)廠(chang)2萬m3/d的(de)一(yi)期工(gong)程于(yu)1999年(nian)(nian)一(yi)次性全(quan)(quan)部(bu)建(jian)(jian)成(cheng)，經過(guo)約2個(ge)月(yue)的(de)調試后(hou)正(zheng)常投入運行。2001年(nian)(nian)設計的(de)3萬m3/d處(chu)理(li)設施則根(gen)(gen)據入區(qu)企業的(de)不斷(duan)增加(jia)，分3條(tiao)線(xian)(xian)(每條(tiao)線(xian)(xian)1萬m3/d)分別建(jian)(jian)設，2005年(nian)(nian)3條(tiao)線(xian)(xian)全(quan)(quan)部(bu)建(jian)(jian)成(cheng)，并經過(guo)調試全(quan)(quan)部(bu)正(zheng)常投入運行。根(gen)(gen)據廢(fei)(fei)水(shui)處(chu)理(li)廠(chang)2006年(nian)(nian)全(quan)(quan)年(nian)(nian)監測數據，本工(gong)程處(chu)理(li)效果(guo)非常穩定(見表(biao)2)。

5技(ji)術經(jing)濟分析

該系統運行(xing)成本(ben)1.399元(yuan)/m3，其中電費(fei)0.457元(yuan)/m3，人工費(fei)0.013元(yuan)/m3，藥劑費(fei)0.4元(yuan)/m3(混凝(ning)劑0.142元(yuan)/m3，脫色(se)劑0.248元(yuan)/m3，廢酸0.01元(yuan)/m3)，維修管(guan)理(li)費(fei)0.065元(yuan)/m3，管(guan)理(li)費(fei)和其他費(fei)用0.15元(yuan)/m3，折(zhe)舊費(fei)(按20年(nian))0.314元(yuan)/m3。

6小結

(1) 該系統(tong)(tong)雖然進(jin)水(shui)水(shui)質波動較大，但經微(wei)曝(pu)氣兼(jian)氧(yang)處理系統(tong)(tong)處理后，初沉(chen)池(chi)出水(shui)非(fei)常穩(wen)定。微(wei)曝(pu)氣兼(jian)氧(yang)處理系統(tong)(tong)CODCr去(qu)除率一般在(zai)40%左(zuo)右(you)，生化系統(tong)(tong)CODCr去(qu)除率>90%，系統(tong)(tong)出水(shui)CODCr

(2) 工程實(shi)踐運行結果表明：經(jing)過(guo)改(gai)良的印染廢水處理技術其(qi)處理效(xiao)果、深度以及穩(wen)定性都有所改(gai)善。該項目于2004年被(bei)國家環境保護總局授予全(quan)國環境污染治理設施市場(chang)化運營先進(jin)企業(ye)及示(shi)范項目。

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