位于深圳市大鵬灣的中冠、鴻華、捷德、中寶、金隆等5家印染廠曾是深圳市環(huán)保局的“老大難”問題，它們都是地方政府引進的外資項目，建廠時均配套建設(shè)了污水治理設(shè)施，但由于工藝落后、設(shè)施老化、管理不善，加上擴大生產(chǎn)使污水超標排放，嚴重污染了大鵬灣海域 。深圳市環(huán)保局把某紡織廠作為先期推薦治理的對象，治理工程從1996年開始至1997年底 結(jié)束，歷時一年多，從1998年連續(xù)運行以來，出水水質(zhì)穩(wěn)定且達標，被深圳市環(huán)保局推薦為樣板工程。
　　1 某紡織廠簡介
　　某紡織廠是一家香港獨資的大型企業(yè)，1991年從香港遷移過來，總投資2億港幣，集 紡紗、染色、織布一條龍，產(chǎn)品為牛仔布。廢水主要來自染廠，其主要成分是靛藍粉(含石 灰、染料、木薯粉)，另外還有NaOH、低硫酸鈉，廢水量在1000m³/d左右。正常情況下的廢水水質(zhì)如表1。

表1 廢水水質(zhì)表
項目	pH	色度(倍)	CODcr(mg/L)	水溫(℃）
濃度	10.0-13.0	400-1200	750-1800	18-35

　　改造前的處理工藝流程見圖1。

　　該流程設(shè)計處理能力1000m³/d，剛投產(chǎn)時水量300m³/d，后逐漸增加至1000m³/d ，但出水水質(zhì)漸漸惡化，色度和COD_Cr都嚴重超標，出水色度在300(倍)左右，COD_Cr在700mg/L左右。其主要原因如下：
　?、僭O(shè)計時對原水水質(zhì)估計不足，當初設(shè)計原水的COD_Cr為700～1 300mg/L,而現(xiàn)在原水COD_Cr為1000～2000mg/L。
　?、谏餅V池有2個，大小一樣，圓形，直徑13m，總高2.5m，中間布水，池內(nèi)裝填大小10cm(長寬)左右的石頭塊，池底有通風孔層，自然充氧，污水靠水力作用自然旋轉(zhuǎn) 噴灑布水。由于充氧不足，加上厭氧水解池出水濃度過高，導致生物濾池內(nèi)部呈厭氧狀態(tài)，厭氧污泥阻塞石頭(濾料)空隙，造成水流短路。這樣，好氧生物濾池的處理效果大大降低，二級生物濾池對有機物的降解率只有30%～40%。
　　③缺乏有技術(shù)的管理人員，操作工人素質(zhì)差。
　　2 工藝改造
　　2.1 前期改造
　　捷德紡織廠采取邊改造邊生產(chǎn)的方式進行。由于二級生物濾池對有機物的降解率只有30%～4 0%，且滋生蚊蠅，決定利用現(xiàn)有的厭氧水解池，打掉二級生物濾池，改成生物接觸氧化池。 但厭氧水解池對COD的去除率僅有10%～20%，大量負荷會帶給后續(xù)處理構(gòu)筑物，為減少生化改造期間的污染，在厭氧水解池前加一套物化處理設(shè)備(即化學混凝沉淀)，以降低負荷。
　　前期改造的工藝流程見圖2。
　　
　　由于該項改造工程具有很強的實用性，實際上是邊生產(chǎn)、邊研究、邊制定方案的改造過程，在確定物化處理流程時，先做了大量的化學混凝脫色試驗。采用傳統(tǒng)方法，對硫酸亞鐵、凈水劑、聚合鋁和三氯化鐵主要以去除色度、COD為目標，通過小試先確定適合本廠的脫 色效果和去除COD的藥劑為硫酸亞鐵，其投藥量在800～1000mg/L,pH值范圍在9.5～11之間。
　　物化處理流程各項參數(shù)：設(shè)計流量Q為1000m³/d；提升泵兩臺，每臺Q′為80m³/h；靜態(tài)混合器2個，每個外形尺寸L為800mm，D為250mm；機械反應(yīng)池2個，1.5m×1.5m×4m，設(shè)計停留時間20min；斜管沉淀池1個，面積5m×5m，斜管用聚氯乙烯板制作，所有排泥管皆為200mm鍍鋅管。
　　經(jīng)物化處理的色度平均去除率達到60%,COD的平均去除率＞40%,達到了目的。投硫酸亞鐵后，產(chǎn)泥量大增，現(xiàn)有的貯泥池僅能容納氣浮池刮渣排泥，造成斜管沉淀池的積泥不能及時排出。根據(jù)這一實際情況，廠方又增購了一臺板框壓濾機。
　　物化處理后的出水穩(wěn)定，在控制投藥量和pH的條件下，出水水質(zhì)COD在600～900 mg/L之間，在進行生化改造期間，屬超標排放運行。
　　2.2 后期改造
　　后期改造的工藝流程見圖3。
　　
　　改造的主要構(gòu)筑物及設(shè)備：
　　① 調(diào)節(jié)池。設(shè)計原水調(diào)節(jié)池有效停留時間為8 h，整個調(diào)節(jié)池尺寸為20m×10m×2.5m ，內(nèi)分6格。在原水進調(diào)節(jié)池前有一小渠道，在渠道中投硫酸亞鐵，使pH為7～9左右。廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)有一初沉時間，對池底污泥，紡織廠每年趁春節(jié)放假之際清掏外運。
　　② 厭氧水解池。呈長方形，尺寸為10m×7.5m×5m，有效停留時間10h。分為兩組 ，每組都有一個脈沖布水器，其對水解池內(nèi)的配水是間歇式的，對厭氧池則起攪拌、沖刷作用。厭氧池內(nèi)的污水分污泥層、附著層、清水區(qū)。攪拌是為了防止死水、短流，沖刷能防止附著層阻塞，厭氧池內(nèi)設(shè)有斜板附著層，厭氧水解池是穿孔集水槽配水。
　　③ 接觸氧化池。在原生物濾池的位置上建造，外型尺寸：20m×15m×4.5m，采用三廊道 ，內(nèi)懸掛半軟性填料(厚3m)，填料接觸時間20h，底部裝有微孔曝氣頭，氣水比為15∶1， 經(jīng)測試池內(nèi)溶解氧濃度為3.8mg/L。
　　④ 沉淀池。為豎流式、方形，尺寸為6 m×5 m×5 m，從池頂中心進水，出水經(jīng)鋸齒形集 水槽。豎流式沉淀池主要是沉淀接觸氧化池脫落的生物膜，出水進入混凝氣浮池。 沉淀污泥全部回流至厭氧水解池，補充營養(yǎng)，原設(shè)計進入貯泥池的排泥管保留。
　?、?混凝氣浮池。進一步去除在沉淀池中不能下沉去除的細小顆粒，投加凈水劑，凈水劑是一種淡黃色液體，是廣東南海市食中化工廠提供的，是用廢鋁、廢鐵和濃硫酸制成，其主要成分是鐵和鋁的三價鹽，pH為2.3～3,在深圳的印染廠中被廣泛采用。廢水投藥后經(jīng)隔板 反應(yīng)區(qū)進入氣浮區(qū)，浮渣排入貯泥池經(jīng)板框壓濾機壓濾成泥餅外運，出水經(jīng)計量直接排海。
　　污泥處理部分不變。
　　3 運行效果及分析
　　在接觸氧化池掛膜成熟以后，物化處理設(shè)備停止使用。深圳市環(huán)保局在排放口晝夜監(jiān)測的結(jié)果見表2。

表2 監(jiān)測數(shù)據(jù)
日期	取樣點	分析項目
		PH	CODcr (mg/L)	SS (mg/L)	色度 （倍）	硫化物 （mg/L)
9月9日	總排口	7.14	105	18.3	64	0.03
9月12日	總排口	6.26	147	12	32	0.02
9月13日	總排口	6.78	41.3	5.3	32	0.01
9月19日	總排口	7.52	87.7	9.5	32	0.01
9月20日	總排口	7.03	93.3	23.0	32	0.01

　　經(jīng)過兩年來的連續(xù)運行，監(jiān)測數(shù)據(jù)表明屬達標運行，說明該項治理工程是成功的。從中還得出如下經(jīng)驗和結(jié)論：
　?、?生物濾池不適合對此類高濃度印染廢水的好氧處理。生物濾池雖有節(jié)省能耗、易于操作等優(yōu)點，但處理效率低，對有機物的降解率只有15%～40%,且滋生蚊蠅。當負荷高時，生物濾池呈厭氧狀態(tài)，造成污泥阻塞孔隙，影響通風。濾料一旦阻塞，清理困難。
　?、?在生化處理中，水解池起著很重要的作用，它對色度的去除率通常在40%～70%,對COD的去除率只有10%～20%，但能提高廢水的可生化性。在確定接觸氧化池參數(shù)前，取生物 濾池中的濾料和厭氧池的出水，在實驗室進行耗氧試驗。結(jié)果表明，只要停留時間過長(24h)，對COD的去除率可以達到90%以上，說明厭氧水解池的出水可生化性強，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造了極有利的條件。
　?、?對這種高濃度呈強堿性的印染廢水，在生化前要進行中和。硫酸亞鐵對這類印染廢水有獨特作用，預(yù)處理采用投硫酸亞鐵的辦法，能去除部分色度，并且能使COD降到900mg/L以下。
　　④ 在接觸氧化池掛膜后，由填料上微生物組成的食物鏈能維持生物膜的平衡，沉淀的污泥全部回流到厭氧水解池?；炷龤飧〕禺a(chǎn)泥量只有1m3/d左右，而改造前產(chǎn)泥量是7～8m³/d，減少泥量約87%，大大減少了污泥處理系統(tǒng)的負荷(污泥出路曾是廠方頭疼的問題)。
　　⑤ 接觸氧化池分三個廊道，在以后運行時發(fā)現(xiàn)：若頭一個廊道停止曝氣使之成為厭氧段時，其出水COD_Cr只是略有上升，在140mg/L左右，色度在50倍左右，仍屬達標運行，經(jīng)測定其內(nèi)部溶解氧在0.2mg/L以下。這樣，實際好氧停留時間降低為14h，一方面節(jié)省了能耗，另一方面為今后擴大處理量創(chuàng)造了一個極有利的條件。
　　4 工程投資和運行成本
　　配套建設(shè)時污水處理投資90萬元，改造工程投資120萬元，工程總投資210萬元，對1000m³/d水量，工程投資成本為0.21萬元/m³。
　　運行成本(以2009年為例)見表3。

表3 運行成本
序號	成本項目	處理水量（m3)	總費用（元）	單位成本（元/m2）	備注
1	工資		66000		本表沒有考慮折舊。廠方自己烯油發(fā)電。操作人員共5人，三班倒，每班1人，化驗室1人，另設(shè)班長1人。
2	職工福利		3000
3	社會保障		600
4	其他費用		3000
5	業(yè)務(wù)費		283000
	其中：電費		135000
	藥劑費		98000
	維修費		12000
	泥餅外運費		28000
	調(diào)節(jié)池清淤		10000
	合計	348956	355600

河南錦程工程部
2017-10-10