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摘要：針對印染行業產生的高磷阻燃整理廢水，利用“芬頓氧化+混凝沉淀”工藝進行化學除磷，可有效降低廢水的總磷。處理后的阻燃整理廢水與高濃度有機廢水經過“氣浮+UASB”工藝進行生化預處理，以提高其可生化性。之后，與其他廢水混合，再經過“水解酸化+好氧+二沉+氧化脫色”工藝進行生化處理，達到紡織染整工業水污染物排放標準（GB4287－2012）新建企業水污染間接排放濃度限值后外排。

關鍵詞：高磷阻燃整理廢水；印染廢水；難處理

印染廢水是指印染加工過程中退漿、煮煉、漂白、絲光、染色、印花和整理等工序所產生的綜合廢水。隨著產品及工藝的不同，印染廢水成分大不相同，但通常具有排放量大、水質復雜、硬度高、鹽度高、COD高且難生物降解等特點[1-2]。近年來，為了響應國家對可持續發展的要求，廢水排放標準愈發嚴格，企業也把環境保護放在了更加突出的位置。而根據生產廢水的特性，經濟有效地處理廢水一直是污水處理重要的發展方向。河南某印染公司是一家以研發和生產特種面料為主體的高新技術企業。該公司在生產過程中每一天排出印染廢水6500m3。退漿、煮練工序產生的廢水呈堿性，含較多漿料、漿料分解物、纖維及短纖維等污染物，有機物含量高，生化性較差，這種工藝廢水統稱為高濃度有機廢水。印花、染色等工序產生的廢水含有殘余染料、助劑、表面活性劑及微量有毒物質，BOD5/COD比值較低，可生化性較差，這種工藝廢水統稱為其他廢水。值得一提的是公司在生產阻燃布時，會使用四羥甲基氯化磷為原料，從而產生含磷阻燃布生產廢水，其中磷以有機磷為主，同時廢水中會殘留大量的雙氧水。

1污水處理工程設計

1.1設計水量與進出水水質

設計水量、水質數據及排放濃度限值指標見表1。廢水經處理，達到紡織染整工業水污染物排放標準》（GB4287－2012）新建企業水污染間接排放濃度限值[3]外排。

1.2設計水量與進出水水質

根據廢水水質特性，確定廢水處理工藝主要由除磷、預處理、生化處理三部分組成，主要工藝流程如圖1所示。廢水處理后產生的物化污泥及生化剩余污泥處理工藝流程如圖2所示。1）阻燃布生產廢水除磷部分。考慮到阻燃布生產廢水（200m3/d）中殘留大量的雙氧水，廢水預處理采用“芬頓氧化+混凝沉淀”的方式，即可實現磷的去除[4-5]，也可充分利用廢水特性，降低除磷成本。2）預處理部分。阻燃布生產廢水（200m3/d）與高濃度廢水污染物（400m3/d）在調節池中混合后，采用“氣浮+UASB厭氧工藝”處理。氣浮可去除部分懸浮物及有機污染物，降低后續生物處理的有機負荷；UASB工藝可以破壞有機物質分子結構，達到破雜環、長鏈等效果，在有效去除COD的同時也利于后續生化處理[6]。3）綜合廢水生化處理部分。三股廢水（6500m3/d）經混合均勻后，采用“厭氧+好氧”相結合的生化方式進行處理。

2主要處理單元設計參數

2.1除磷處理單元設計參數

1）芬頓氧化池：通過加入氧化劑和催化劑，以生成大量的羥基自由基，來破壞、氧化有機物分子，最終將阻燃布生產廢水中的有機磷轉化為無機磷。其中的無機磷在經過混凝沉淀后，以污泥的形式從水體中脫除，從而達到降低總磷的目的。芬頓反應利用車間生產廢水中殘留的雙氧水作為氧化劑，通過投加硫酸亞鐵溶液構成芬頓試劑，進行化學氧化反應，可減少雙氧水投加量，降低運行成本。芬頓氧化池設計水量200m3/d，共設1座，尺寸5.0m×4.0m×3.0m，停留時間4h。芬頓氧化池內設置了穿孔攪拌系統，可以大大減少曝氣不均、混合不充分等現象，顯著提高了氣水混合速度和均勻程度。同時配套兩臺量程為0～14的pH在線監測計。2）混凝沉淀池：在池內投加化學絮凝劑，將阻燃布生產廢水中存在的膠體以及懸浮物質凝聚，形成大顆粒懸浮物，沉淀后去除，同時可降低總磷的含量。混凝沉淀池設計水量200m3/d，共設1座，尺寸4.0m×4.0m×5.0m，表面負荷0.52m3/(m2•h)。混凝沉淀池由反應區、沉淀區組成，反應區設置穿孔攪拌系統，使混凝反應充分發生；沉淀區設置兩臺污泥泵（Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kW，1用1備），將物化污泥泵入污泥濃縮池。

2.2預處理單元設計參數

1）氣浮池：氣浮池中投加一定量的硫酸亞鐵及絮凝劑，與廢水中部分有機物和懸浮物反應，通過氣浮作用達到去除懸浮物的目的。氣浮過程采用組合氣浮設備，包含池體、混凝區、溶氣罐、空壓機、釋放器、刮渣機、回流水泵等設備，處理量600m3/d，功率6.5kW，設備為碳鋼結構，內壁做防腐處理。2）UASB池：UASB池作為厭氧反應器，可達到去除大部分COD和BOD5的目的。出水自流入初沉池。UASB池設計水量為600m3/d，共設4座，單池尺寸9.0m×6.5m×10.0m，停留時間3.5d，容積負荷4.0kgCOD/(m3•d)。池體采用鋼筋混凝土結構。配套4套SS304脈沖布水器、氣液分離器、水封罐，8臺內循環水泵（Q=6m3/h，H=13m，N=0.55kW，4用4備），池體內設置布水系統及沼氣收集系統。

2.3生化處理單元設計參數

1）水解酸化池：廢水中難以降解的復雜有機污染物經水解酸化作用轉化為容易降解的簡單有機物，達到降低色度，提高B/C值，并去除部分SS的目的。水解酸化池的設計水量為6500m3/d，單池尺寸18.0m×16.0m×7.0m，共設2座，停留時間為13.3h，池體為鋼筋混凝土結構。水解酸化池內部布置穿孔布水管，頂部設置自動高效脈沖布水器，該設計可使池內布水均勻，泥水充分混合，從而提高處理效率。2）好氧池：經過厭氧處理的出水進入好氧池，在好氧微生物的作用下將有機物分解為二氧化碳和水。好氧池的設計水量為6500m3/d，單池尺寸20.0m×18.0m×5.5m，共設2座，停留時間為12.8h，氣水比25:1。池體采用鋼筋混凝土結構。池內設置1020套可提升式硬連接曝氣器，該曝氣器布置在池底部，兩支曝氣器連接在一根曝氣管上，組成一組曝氣裝置。為了方便檢修，曝氣裝置通過法蘭或活性接頭與曝氣主管連接。該曝氣系統能使得池內的泥水攪動充分，因此具有曝氣充分、曝氣效率高等優點，同時可提升好氧系統的處理效果。3）二沉池：排出的水于二沉池內泥水分離。其中有部分污泥將回流至初沉池以及生化系統，剩余污泥在污泥濃縮池內重力濃縮。二沉池的設計水量為6500m3/d，采用輻流式，尺寸Φ19.0m×4.5m，設1座，表面負荷0.83m3/(m2•h)，池體為鋼筋混凝土結構。配套污泥泵兩臺，Q=250m3/h，H=11m，N=15kW，1用1備；全橋式周邊傳動刮泥機一臺，功率0.75kW。二沉池后設置氧化脫色池，利用二氧化氯對出水進行深度處理，進一步降低廢水脫水。氧化脫色池出水可達標排放。氧化脫色池設計水量6500m3/d，尺寸9.0m×7.0m×4.0m，共設1座，停留時間45min。池體采用鋼筋混凝土結構。

2.4污泥處理單元設計參數

生化剩余污泥、物化污泥經污泥濃縮池重力濃縮作用，初步減容，體積大大減小。污泥濃縮池設計水量6500m3/d，單池尺寸Φ8.0m×4.5m，共設2座。池體為鋼筋混凝土結構。池內設置污泥濃縮設備，可有效的提高污泥含固率，降低污泥的體積。濃縮后的污泥通過污泥調理，進一步減小污泥體積后再經過壓濾脫水，可形成體積僅為原體積的1/10～1/15的泥餅，最終泥餅外運焚燒填埋處置。

3工程運行

3.1運行效果

根據分析測試及監測結果，污水廠總體運行正常，處理效果達到預期。進水TP質量濃度為395mg/L，混凝沉淀池出水TP質量濃度為118mg/L，TP去除率為70%。結果表明，阻燃布生產廢水經過芬頓氧化+混凝沉淀池處理，總磷可有效的去除，其去除率在70%左右。由表2可知，廢水經UASB處理，COD被有效的去除。出水與其他廢水在初沉池中混合，經水解酸化+好氧+二沉處理后，去除了87.9%的COD、92.8%的BOD5、77%的SS以及79%的TP。經氧化脫色后，污水處理廠最終出水可達標排放。

3.2運行費用

本工程運行費用（含電費、藥劑費、人工費）合計為1.629元/t水。其中電費為噸水0.76元；除磷過程，利用阻燃布生產廢水中存在的雙氧水，無需額外投加雙氧水，實際藥劑費為噸水0.739元，噸水節約藥劑費約0.45元；人工費為噸水0.13元。

4結論

1）針對阻燃整理廢水高磷及含大量雙氧水的特性，利用“芬頓氧化+混凝沉淀”工藝進行化學除磷，可有效降低阻燃廢水中的總磷，其去除率在70%左右，同時芬頓反應無需另外投加雙氧水，藥劑投加費用減少約0.45元/t水，大大降低了污水處理廠直接運行費用。2）高濃度廢水經過“氣浮+UASB”工藝處理后，COD去除效果明顯。UASB出水與其他廢水充分混合，進行“水解酸化+好氧”生化工藝處理，生化出水經二沉池泥水分離后進行氧化脫色，最終出水可達標排放。

參考文獻：

[2]許明,揭大林,張君,等.印染廢水回用處理的設計實例[J].化工環保,2015,35(5):502-507.

[3]紡織染整工業水污染物排放標準:GB4287-2012[S].

[4]朱建民,詹波,鄭敏,等.Fenton氧化法處理廢水中有機磷的工藝及裝置[J].化學反應工程與工藝,2017,33(6):571-575.

[5]樊杰,宋永會,張盼月,等.Fenton-水解酸化-接觸氧化處理模擬磷霉素鈉制藥廢水[J].環境工程學報,2014(7):2741-2747.

[6]徐鵬,韓洪軍.UASB-改良A/O-MBBR-Fenton-BAF處理煤化工廢水[J].中國給水排水,2017,33(16):107-109.

作者：諶純 黎歡 呂利娟 單位：武漢森泰環保股份有限公司