AB法工藝處理染色廢水

摘 要：某染色廢水處理工程采用AB法工藝，已穩定運行十年。設施出水水質達到《紡織染整工業水污染物排放標準》（GB4287-92）中Ⅰ級標準，其中 CODcr在50mg/L以下，出水部分回用。實踐表明，在染色廢水處理上，AB法工藝具有設計合理、運行穩定可靠、抗沖擊負荷能力強等優點。

關鍵詞：AB法；染色廢水；出水回用

1 工程概述

江蘇歐橋精紡有限公司于二○○二年三月建成一套日處理800噸廢水的環保設施，廢水主要包括：產生于條染工序的染色廢水，排放量為250噸/天，CODcr≤1000 mg/l；來源于后整理工序的洗滌廢水，排放量為450噸/天，CODcr≤250mg/L；另有廠區部分生活污水接入，約100噸/天，CODcr≤400mg/L。本工程設計參數：Q≤800噸/天，CODcr≤500mg/L，色度≤200倍。出水標準為《紡織染整工業水污染物排放標準》（GB4287-92表3中Ⅰ級標準）： CODcr≤100mg/l，BOD5≤25mg/l，色度≤50倍，SS≤70mg/l，pH=6～9[1]。該工程于二○○二年三月上旬開始調試運行，同年五月出水已能達到排放要求，九月通過環保局監測驗收。該套設施運行非常穩定，出水CODcr基本保持在50mg/L以下，因此該項目被列入二○○四年度江蘇省印染廢水一級達標排放示范工程，同年還獲評“江蘇省優秀環保工程”稱號。

2 工藝流程

我公司在文獻調研及工程經驗的基礎上，首先確立了廢水先生化處理、再物化處理的總體思路，針對染色廢水水質水量變化大的特點，通過方案篩選，最終選用了AB法工藝。該工程設計工藝流程如圖。

3 AB法生化系統設計及運行

3.1 生化系統設計

廢水在調節池中混合后，預期正常生產情況下COD的處理效果如下：A級進水350～500mg/l，A級沉淀池的出水約200～300mg/l，B級沉淀池出水90～120mg/l，后續氣浮設施出水在70 mg/l左右。

A級曝氣池有效水深為4.7米，總有效容積75立方，設計停留時間1.8小時，內置組合填料10立方；設計MLSS=4000mg/l，污泥回流比50%～100%，容積負荷2.5KgCOD/m3.d，在兼氧情況下運行。

B級曝氣池有效水深為4.5米，總有效容積540立方，設計停留時間13.5小時，無填料；設計MLSS=3000mg/l，污泥回流比50%～100%，容積負荷0.32 KgCOD/m3.d。

A級、B級沉淀池均為豎流式，平面尺寸6.0m×6.0m，總高度（包括泥斗）7.9m；表面負荷0.92m3/m2.h，出水采用三角堰，堰口負荷0.55l/（s.m）。污泥回流井A、B各一座，采用高位形式，與沉淀池合建，池頂同高，每座有效容積4.0立方，污泥回流各采用采用氣提系統一套，回流管DN150，空氣管DN32，省去污泥回流泵。

生化池曝氣采用軟管，供氣用羅茨風機SSR150型兩臺，風壓均為4900Kpa，一臺風機功率為15kW，風量為10.85m3/min，另一臺風機功率為22kW，風量為15.85m3/min。兩臺風機交替使用，可根據每日廢水量調節使用時間，一般生產淡季功率小的風機使用時間長，旺季功率大的風機使用時間長，用于節約動力費用。

3.2 生化系統調試運行

3.2.1 調試方案

①接種培菌，生化池中注滿污水，每格生化池中均勻加入同類染色廢水處理設施的生化污泥接種，接種后悶曝24小時，后打開污泥回流井中氣提閥門，使生化池與同級沉淀池中廢水內循環。

②間歇進水，風機24小時開，以小風機為主。污泥回流井中氣提閥門常開。每日進水約100噸，每班進水一次，小流量進入，A、B級同時進原水，出水超越氣浮池，直接進入脫色池或排污口。投加營養加入時間與進水時間錯開，以免營養流失。持續時間：6～10天。

③小量連續進水，風機24小時開，以小風機為主。污泥回流井中氣提閥門常開。24小時小流量連續進水，A級進原水，B級出水超越氣浮池，直接進入脫色池或排污口。小時進水量根據培菌時間增加，從10噸～20噸。營養投加分三次加入，時間間隔8小時，三次加入量相等。持續時間：30～40天。

④正常水量連續進水，氣浮系統運轉，污泥系統運轉。風機24小時開，大小風機交替使用。污泥回流井中氣提閥門常開。24小時連續進水，A級進原水，B級出水進入氣浮池，后進入脫色池或排污口。每小時進水量根據培菌時間增加，從20噸～35噸。嚴禁大流量沖擊。污泥系統運轉。營養投加分三次加入，時間間隔8小時，三次加入量相等。持續時間：30～40天。

⑤生化池正常水量連續進水，氣浮系統正常運轉，污泥系統正常運轉。處理設施出水達到國家排放標準，調試階段結束。

監測手段：SV，COD，pH，MLSS，SVI，DO，填料掛摸情況，污泥外觀目測。

3.2.2 調試運行過程

①培菌過程基本順利。春節后即開始調試工作，包括單機設備調試和系統調試，并于2002年2月28日進水試機，3月1日拖污泥，在生化池中均勻加入印染廠干化污泥10噸后，培菌開始。4月上旬開始24小時連續進水排放，生物菌生長良好，出水水質明顯改善。至5月上旬，設施運轉正常，出水水質良好，后設施持續滿負荷運行一個月，出水水質一直穩定達標。2002年6月底由廠方申請，市環境監測站對該項工程于2002年8月21日、22日、23日連續三天跟蹤監測，各項指標良好，數據見監測報告。

②SV值作為反映曝氣池活性污泥量的直觀指標，每天A級、B級曝氣池中各測一次，另每周各測一次MLSS，計算SVI。培菌三個月，A級SV值一段時間低于10，后迅速穩步上升至65%，排泥后穩定控制在35～60%之間，MLSS約3000～4500mg/l ，SVI在90～120之間。而B級SV值上升極其緩慢，前二個月在3～10%之間，第三個月一直在15%左右徘徊，MLSS約1500mg/l ，SVI在70～100之間。B級曝氣池中活性污泥生長緩慢，但監測A級、B級沉淀池出水，水質良好，COD分別為200ml/g、90ml/g。第四個月，B級SV逐漸值達到25%，MLSS達到2000mg/l，SVI在100～120之間，沉降性能良好。第五個月， B級SV值達到40%， MLSS達到3000mg/l 左右，SVI在90～120ml/g，其間排泥一次，后SV值在25～30%左右，MLSS值達到設計值。目前A級每半月排泥一次；B級自試運轉始五個月排泥一次，正常運轉至今約半年排一次剩余污泥，SV值一直穩定在35%左右。

③抗沖擊負荷。在調試運行過程中，出現兩次污泥異常現象。第一次表現為：A級SV一日之間突然從60%降至5%，B級SV從35%升至70%，B級曝氣池中測SV時，污泥泥面在下降過程中出現局部凹陷現象，但B級沉淀池出水水質正常。第二次表現為：A級活性污泥由正常的黃褐色轉為淡奶黃色，SV逐漸增高，從60%至90%，后污泥大量流失，A級SV降至約10%；B級活性污泥顏色稍有轉淡，SV從35%升至80%，出水夾帶大量浮泥，氣浮池負荷增大，出水COD在90mg/l，但水顏色為褐色，需加脫色劑。兩次污泥異常，根據事后調查，都是因為廠方使用了硫化染料，第一次是一次性大劑量使用，第二次是少劑量連續使用，兩次都采用在A級加硫酸亞鐵及B級污泥回流到A級的方法，在三日內得到有效控制，一般在一周內能基本恢復正常。這證明了當初采用AB法的設計思路是正確的，AB法抗沖擊負荷能力強，在最不利情況下，A級系統崩潰，但保護了B級系統，通過采取措施，將B級污泥及時增補到A級，一般都能很快恢復。針對廠方兩次出現的污泥異常問題，向廠方相關領導建議督促操作人員與染色車間加強聯系，使污水處理設施人員及早知曉生產計劃，防患于未然，同時對生產計劃中可能出現明顯影響廢水處理效果的地方，及時提出建議及要求。

3.3 運行結果

3.3.1 監測數據

整個污水處理系統經過數月調試及運行后，取得了良好的效果。連續三日監測期間，平均每日污水處理量約850噸，雖然A級進水COD變化范圍較大，B級出水穩定。運行表明整個污水處理系統耐沖擊負荷能力較高，出水完全達到排放標準，整個工程處理率達到設計目標。監測數據如下：

3.3.2 長期運行情況

本項目中調節池的總容積約1800 立方，水量調節能力強，設施長期正常運行，基本采用24小時連續進水方式運行，只是在春節期間因停產會間斷進水，控制進水流量約35立方/小時（以進水管流量計計量）。該設施建設后，除2004年省示范工程建設有部分改造外，沒有大的檢修，對設施的運行經受了時間考驗。尤其2004年省示范工程建設改造后現場CODcr、DO、污泥指標監測數據（單位：mg/l）

4 經濟技術指標

4.1 工程占地及投資等

本污水處理站除調節池為先建設施外，占地面積約805平方米，工程投資125萬元，為該廠自籌資金。該套設施運行穩定，每年可減少CODcr約70多萬噸，大大減少了對華妙塘、周邊水環境及居民的危害，取得了很好的社會效益。

4.2 工程運行費用

該設施設計比較合理，運行效果穩定，在日常運行維護上，減少很多人力物力，操作人員由原來6人調整為5人，且由于B級沉淀池出水較好，氣浮池加藥量降低，藥劑費下降，使得污水處理成本下降，由原來1.70元/噸廢水調整為1.46元/噸廢水（包括電費、藥劑費、人工費、化驗費）。

4.3 出水回用

雖然B級沉淀池的出水水質在正常情況下各項指標已達到國家排放標準，氣浮可超越，但是廠方希望出水水質進一步優化，以滿足部分回用的要求，故氣浮設施一直未停用。廢水處理設施出水回用本不在規劃中，因設施運行四個月后，發現出水很穩定，且各項指標較低，精紡公司為進一步減少污染物的排放及充分利用水資源，開始分步嘗試回用。

第一步——試驗，在氣浮池清水箱中設泵（啟閉由管道壓力控制器控制），另鋪設管道，供應附近2只廁所沖洗水， 禁止與人體直接接觸，使用約一個月，各方面都正常。

第二步——增加設施。第一步都正常后，再開始第二步。因廢水設施最后一級脫色池很少用，將它作為中間池，設水泵在此取水，加藥后進入廠方原凈水處理設施，出水進入單獨設置的氣壓水罐，供應廠內廁所沖洗、煤石門、空壓機、發電機組、綠化用水。回用水量以每小時15噸計，每年可節約用水12.6萬噸，同時節約水資源費用22.05萬元，在水資源日益緊缺的今天，這一費用額度將不斷增加。

第三步——回用到生產。精紡公司對廢水回用的最終目標是在質上實現能回用到生產設施，盡量實現全部回用無排放。為此，廠方對凈水處理設施出水送市防疫站化驗，各項指標較好，包括細菌指標。后又用凈水處理設施出水做初步生產小試，沒有發現異常。后將生產回用水與自來水按照一定比例做為生產用水，產品送檢后合格。

5 結論及建議

5.1 該套設施出水水質穩定，選用的AB法處理工藝，在原水水質出現明顯變化及有毒物質時，耐沖擊負荷強，能保證最終出水達到排放標準。

5.2 本工程三處采用氣提方式，一為集水井提升污水至旋轉格網的撈毛方法，對該廢水是有效的，同時對同類型廢水有借鑒意義。二為A、B污泥回流井提升污泥回流。氣提設施使用的氣量，經計算后驗證較少，可不增加鼓風機功率，又省卻提升泵，降低造價，減少日常維修工作，且安全可靠，對小型污水處理站是適用的。

5.3 廠方對本工程出水進一步的處理，降低廢水中各項水質指標值，目前用于沖洗廁所、綠化等的水量約為處理量的35%，用于空調冷卻水的水量計劃增加為處理量的50%。后又將處理水進一步應用到生產上，約15%。這一將處理出水量的100%用于回用的舉措，將大大節省廠方在用水方面的費用，同時提高了生產廠家處理污水的積極性，使生產經營者將廢水處理站當作生產車間一樣嚴格管理。目前，水費的日益上漲，深井水的禁止開采，已使在長三角的生產經營者也不得不將目光放長、放遠，開始考慮如何節約水費，降低生產成本。本工程出水回用即屬此列，在水資源日益緊缺的現狀下，具有積極意義，無疑也會成為一種趨勢。

5.4 二〇〇八年，本地區要求達到新的廢水排放標準，即《太湖流域工業水污染物排放標準》[2]，回用水率需達到50%。因設施本來能達到排放標準，不需改造，但因考慮原有設施設計水量在800噸/天，現有水量已經增長到900噸，為進一步穩定出水水質，在氣浮池之前增加了一級接觸氧化池，容積540立方。投運后，該套系統一直正常運轉至今。

參考文獻

[1]中華人民共和國國家標準：GB4287-92 《紡織染整工業水污染物排放標準》.

[2]《太湖流域工業水污染物排放標準》