印染废水处理厂扩建工程设计实践与探讨

印染废水处理厂扩建工程设计实践与探讨王浩北京国环清华环境工程设计研究院上海分院（上海200081）环境保护摘要简评了印染废水的最新处理技术，在南方某市印染废水厂一期工程面临问题及优化方案的分析基础上，进行了二期扩建工程的设计，工艺为“强化生物吸附+厌氧水解酸化+好氧生化处理”，出水指标采用《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-92一级标准。同时还对部分出水进行了回用处理的设计。关键词印染废水工艺设计中水回用水解酸化生物吸附中图分类号X703.1作者简介：王浩男1976年生工程师硕士研究生主要从事污水处理工程设计工作我国是纺织印染大国，全国纺织行业每年排放废水量为9亿多吨，约占整个工业废水排放总量的35%，其中印染废水排放量占纺织工业废水排放量的80%[1-2]。印染废水主要包括退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、皂液废水和整理废水，有时也特指除漂白废水以外的综合废水。具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，属难降解工业废水。近年来由于化学纤维织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、人造丝碱解物（主要为邻苯二甲酸类）、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，COD浓度上升到2000~3000mg/L甚至更高，使传统的处理工艺受到挑战。1印染废水处理科研领域进展概况及简评随着国家对环境保护的日益重视，提高废水排放标准已提上环保工作的议事日程。印染行业作为我国典型的重污染型行业，其标准的提高已箭在弦上，加上水质变化的特点，近年来，国内外对印染废水不同处理单元的组合、新工艺的开发和参数优化进行了广泛的研究，为实现印染废水深度处理和回用做了一定的探索性工作。针对传统生物处理工艺而展开的新工艺研究可以概括为三个方面：（1）强化预处理包括应用混凝、吸附、预氧化等手段对废水进行预处理，以减低生物处理负荷及提高微生物对废水的耐受性。（2）强化生物处理主要是活性污泥和膜处理工艺的复合、优化以及曝气生物滤池、生物活性炭等工艺的开发研究。（3）新技术的应用以膜技术和高级氧化技术为代表。MBR膜生物反应器技术（MembraneBioreactor）近年来成为研究的热点，被认为是处理纺织印染废水较可靠的技术，能取得比传统生物废水处理技术更好的处理效果[3-4]。出水尚不能够满足直接回用标准，P.Schoeberl[5]采用NF纳滤技术（Nano-filtration）处理MBR二级出水，使COD由280mg/L降低为23.3mg/L，436nm处的光谱吸收系数由4.6m-1降低为0.1m-1，电导率由0.650mS·cm-1降低至0.175mS·cm-1，相关回用标准分别为30mg/L、1m-1、1.8mS·cm-1。T.Kim等[6]对印染废水生物处理出水采用电化学氧化和絮凝为主体的处理，并在氧化段添加了H2O2，研究结果表明，废水中的COD、浊度及色度主要是通过电化学氧化和化学絮凝去除，废水中的Fe3+浓度降低主要是离子交换的作用，H2O2有提高氧化效率的作用，出水能够回用于印染工业。臭氧用于印染废水处理有很好的脱色作用，这是由于臭氧具有很强的氧化性，可将导致染料显色的发色基团氧化分解，使其失去显色能力。Idil和Betul等[7]采用臭氧处理印染废水，取得了良好的效果，并比较了在pH为3、7、11条件下的去处率，结果表明在pH为7时，臭氧对色度和TOC的去除率要高于其他两种情况。可以预见的是，随着技术的进步，膜分离技术的不断开发是未来印染废水处理的Vol.35No.2Feb.2010上海化工ShanghaiChemicalIndustry4··重要方向。但目前膜技术投资和运行费用高，易发生堵塞，需要高水平的预处理和定期的化学清洗，而浓缩物的处理问题，以及高额的经济成本，仍是制约其广泛应用的主要原因。臭氧氧化、光化学氧化等高级氧化技术的主要优点是反应器简单紧凑、占地少，容易实现自动化控制。主要缺点是处理成本高，不适合大流量废水的处理，因而不适合大规模推广使用。2项目总体情况南方某市漂印染基地印染废水处理厂工程规模为5万m3/d，一期工程3万m3/d，出水达到三级标准后输送至北区污水厂进行二级处理后排海，于2007年2月建成。考虑到北区污水处理厂建设进度及应急排放等因素，又将3万m3/d印染废水预处理工艺改建为二级处理工艺，执行国家一级标准，当北区污水处理厂尚未正式运转或发生运转事故时按一级排放标准排入杭州湾，二级处理工程于2008年6月建成，并投入运行。后又于2008年9月进行二期扩建工程项目申请，将水处理量从3万m3/d提高到5万m3/d，以应对水量增大的趋势。根据该工程具体水质水量的特点，结合印染废水处理技术科研进展情况，并注意到工程实践与科学研究之间的不同，有针对