繅絲生產廢水處理工藝技術探究

黃予奕

（廣西福達環?？萍加邢薰?，南寧 530028）

隨著“東蠶西移”的不斷深入，廣西的繅絲工業得到飛速發展，連續三年穩居全國首位。在繅絲產業快速發展的背景下，繅絲廠排放的工業廢水不斷增加，直接排放的廢水對河道產生了很大污染。同時，繅絲生產大量使用自來水，生產成本也隨之增加，廢水循環利用率不高。對此，本文針對繅絲生產廢水處理工藝進行研究闡述。

1 繅絲生產工藝流程及產污環節

繅絲屬于桑蠶業中十分重要的內容，一般絲綢公司包括繅絲生產工藝及絲綢制造工藝。繅絲生產工藝將原料繭經剝繭機去除繭衣，經選繭機將不合格的下腳繭和次繭選出，選出的優質繭通過真空滲透煮繭機蒸煮后經自動繅絲機抽絲，長絲經濕度平衡后繞在筒子上，經復搖機后再編絲、絞絲后打包。繅絲生產工藝的主要副產品為條吐、蛹襯，條吐、蛹襯等副產品可冷凍暫存后定期外運作為絹紡或絲綿生產原料?？壗z生產工藝的主要工藝流程如下。

1.1 混剝繭

混繭屬于將兩個或者兩個以上的莊口繭以均勻的形態混合以后，使繭批的數量增加，使原料繭的質量得以平衡，通過成熟的工藝與操作，使生絲的質量與產量均得到有效的提高。剝繭主要是指將繭衣去除，并且剝去蠶繭外層較為松動的絲縷。由于絲縷纖維較細、且脆，絲膠含量較多，不能繅絲，因此在繅絲之前需要將繭衣去除，這樣做不但能夠為選繭、煮繭、繅絲提供便利，而且能夠使生絲的質量得到顯著提高。剝繭一般是在剝繭機上進行的，該工序主要污染物是繭衣。

1.2 選繭

將原料繭當中無法繅絲的部分去除，也就是下腳繭，包括薄皮繭、黃班繭、穿蟲繭等，然后通過篩繭機進行再次分選。

1.3 煮繭

煮繭能夠使蠶繭中的絲膠得到適當的溶解與膨潤，使絲縷之間的膠著力增加，進而增強繭絲強力，使其連續性增強。在煮繭的過程中，應加強對蒸汽壓力、溫度等工藝的重視程度，因為這將與繅絲質量、產量、繅折等產生緊密的關聯。煮繭一般是在真空滲透煮繭機中進行，煮繭時不添加煮繭劑，該工序主要污染物是煮繭廢水。

1.4 繅絲

繅絲主要是指以生絲的規格為參考，將大量煮熟繭的繭絲抽離以后，在絲膠的作用下黏合起來，將原本長度、細度均不夠單個繭絲變成粗細均勻、強韌有力、連續不斷的生絲。該工序主要污染物是繅絲廢水。

1.5 復搖

將小簦絲片紡成合格的大簦絲片與筒裝絲。復搖時先將小籆絲片的回潮率進行平衡，再進行給濕，使絲條外圍的絲膠適當變軟，順利退解，并使絲片成形良好。該工序主要污染物是復搖廢水。

1.6 整理

在整理過程中，保障絲片的外形得當，為運輸與存儲提供便利，同時有利于絲織生產[1]。

2 繅絲廢水的組成及主要特點

繅絲廠生產廢水從工藝流程來分，主要由煮繭、繅絲、復搖和汰頭（副產品加工）四個工序的廢水組成，其中煮繭、繅絲、復搖廢水為連續性排放，由于汰頭生產操作的間斷性，汰頭廢水為間斷排放。從排放量來看，煮繭廢水占7%～10%，繅絲廢水占60%～65%，復搖廢水占1%～2%，汰頭廢水占7%～15%，其余9%～10%為鍋爐用水。

繅絲廠生產廢水中主要的污染物為絲膠蛋白質、蛹體蛋白質及脂肪酸等有機物質，同時廢水中氮、磷含量較高，是一種無毒的有機廢水，可生化性較好。其中，繅絲廢水中主要含有絲膠、絲素等高分子蛋白有機物；煮繭廢水有機物濃度較高；復搖廢水水量小，有機物濃度也低；汰頭廢水水量不大，但有機物濃度最高，是污染影響最為嚴重的廢水。

3 繅絲工業廢水的處理工藝

繅絲工業廢水一般包括生產廢水（繅絲、煮繭、復搖生產廢水，汰頭廢水混入或另行單獨處理）以及職工生活廢水等。廢水中的主要污染物為COD、BOD5、NH3-H、TN、SS等。自20世紀80年代開始對制絲廢水的治理進行研究以來，隨著科技的進步與經濟的發展，人們在繅絲廢水處理與利用上探索出一些技術可靠、經濟性高的處理工藝。

3.1 物化處理技術

物化技術是指主要采用活性套吸附、化學氧化、化學沉淀、電滲析等多種方式。V Ravindran等人曾經利用生物活性炭進行試驗，力求在活性炭上培養出生物膜，以此來達到有機物降解的目標。試驗研究表明，生物活性炭在處理有機廢水方面頗有功效，同時TOC的去除與生物增長曲線之間存在較大聯系。對此，景漢青等人利用不同的混凝劑對汰頭廢水進行處理，當進水COD為5 880mg/L時，采用硫酸對pH值進行調節；出水COD為980mg/L，汰頭的去除率為83%；利用硫酸鋁進行試驗，去除率為77%；利用黃金銹作為混凝劑對繅絲廢水進行處理，得出最佳藥量為0.5mg/L，COD的去除率可達到72%[2]。

采用物化處理技術的主要優勢在于，出水水質較為穩定，但缺陷在于投入的成本費用較大，能耗量較大，容易產生二次污染。因此，在實際應用的過程中，通常在需要深度處理時才會采用物化方法。

3.2 厭氧生物處理技術

該技術的優勢眾多，動力消耗較小，剩余污泥量較少，能夠降解一些不易降解的有機物?，F階段，采用該技術對有機物進行處理的方式為上流式厭氧污泥床、厭氧生物濾池等。在試驗處理中，主要采用氣浮—厭氧—好氧處理—物化處理廢水的處理流程。汰頭廢水經過氣浮、厭氧之后，COD由12 000 mg/L降低到1 800 mg/L，然后與煮繭廢水、立繅廢水混合，混合廢水COD降低到130 mg/L，最后通過物化處理，出水時的COD降低到89 mg/L。利用厭氧生物發酵處理技術，對繅絲企業中的廢水進行處理，為了保障池內沼氣發酵細菌的溫度始終在30～40℃，在硝化池中安裝PVC管束，并且在后方設置了排煙鍋爐，當池內的換熱溫度超過100℃以后，煙氣將會自動從閥門處排出，從試驗結果看來，進水COD濃度為2 500 mg/L，去除率達到79%。

3.3 SBR生化處理

SBR生化處理主要分為五個去除階段：進水→反應→沉淀→排水→閑置。進水階段：污水被輸送到反應池以后，水下攪拌器啟動，使污水與池內活性污泥相接觸，這時污泥中的菌膠團便吸附水中有機物對污染物開始降解；反應階段：在曝氣作用下，水中的BOD在氧化作用下分解，同時開始硝化反應，聚磷菌好氧吸收磷，此時去除率約40%～50%，沉淀階段，在曝氣停止以后，便開始沉淀，剩下的BOD將與污泥一同被輸送到反應器底部，由于水中溶解氧不斷減少，系統開始從好氧進入厭氧、無氧狀態，進行脫氮反應，去除率約77%；排水階段，潷水開始，繼續沉淀，這時的系統基本上處于厭氧狀態，活性污泥、反硝化細菌繼續發揮作用，進行反硝化脫氮，去除率約86%；閑置階段，停止潷水，將其中剩余的污泥排除，反應器中的活性污泥依舊接著反硝化，力求使繅絲廢水的去除率達到更高。

3.4 BAF生化處理

繅絲廢水在經過第一級BAF-C/N濾池，大部分BOD與COD在此得到有效降解，部分氨氮在好氧狀態下進行硝化反應，污水在被傳輸到第二級BAF-N濾池中后，使其中的氨氮被大部分硝化，BOD中的磷被進一步降解去除。當一二級BAF底部供氧濾池使用一段時間以后，需要對池底進行多次沖洗。在沖洗時，使用氣水聯合法。在反沖洗過程中，反沖后的污水通過排水緩沖池進入水解酸化池中，與先前污水混合再進入處理系統。

有試驗對曝氣生物濾池（BAF）去除色度、COD、BOD5、氨氮、SS（懸浮物）的效果及其影響因素進行了研究，研究結果表明，影響BAF池工作性能的主要因素有填料層高度、氣水比、水力負荷等。氣水比為3:1時，COD和氨氮的去除效率最高；水力負荷條件為0.23～0.6 m3/（m2·h），BAF池對懸浮物具有較好的去除能力，水力負荷在0.18～0.6 m3/（m2·h）的范圍內，反應器對有機物去除能力基本不受影響；填料層總高度為2 m的上向流式BAF池，大部分COD在距底部40～60 cm填料處降解；大部分氨氮在距低部80～90 cm填料處去除；大部分懸浮物在距底部30～50 cm處被去除。但是，曝氣生物濾池（BAF工藝）不能實現生物除磷的功能，只能和化學除磷結合實現除磷。

4 處理后水質指標及運行成本

按照上述方式對繅絲廢水進行處理以后，出水污染物的檢測結果能符合國家相關排放標準的要求。對比處理前廢水中各項污染物指標來看，大部分污染物降低了至少90%，使工業廢水中污染物含量極大降低，使生態環境得到切實保障。

運行成本方面，有研究結果表明，按照每日處理繅絲廢水2 000 m3計算，噸水的電耗成本約0.312元，人工費用、藥劑費用等約0.158 7元/噸水。在實際項目中，處理深度直接影響設備、藥劑的投入，從而影響噸水處理成本。物化處理技術的成本相對較高，生化處理技術相對經濟性比較好。

5 繅絲廢水處理工程實例

以廣西桂合科技有限公司絲綢項目為例，該項目廢水處理裝置規模為200 m3/d，主要處理生產廢水（由繅絲過程中煮繭、繅絲、復搖及絲綢生產過程中的泡絲廢水、鍋爐排水組成）及生活污水。從2018年上半年的運行情況來看，生產廢水經污水資源化無害凈化處理系統處理后，出水水質達到《繅絲工業水污染物排放標準》（GB28936-2012）表2標準。處理工藝主要流程為，繅絲廢水→格柵池→集水池→強化SBR池（兩座）→生物接觸濾池→射流氣水混合器→生化反應塔→生物砂、碳組合塔→脫氣再生水塔→冷水塔→清水池，清水池出水回用于制絲生產線。生化反應塔、生物砂與碳組合塔設計有內循環系統，脫氣再生水塔設置反沖洗系統。現階段運營期間，生產廢水經處理后全部回用，尚無生產廢水外排。

為防止回用水沉積物過多，遠期計劃將約10 m3/d（生產廢水的5%）經處理后與經化糞池處理的生活污水混合外排，排入五象污水處理廠處理，最終排入八尺江。

6 結論

“綠色增長、資源節約、環境友好”的綠色經濟生產方式已經成為當今社會的普遍共識，繅絲工業在快速發展的同時應利用生產新技術從生產源頭上節能減排，采用以廢水回用為核心的清潔生產模式以及具有高附加值的資源化處理方式，探索低能耗、少污染、投入小、高產出的可持續綠色生產方式，提高繅絲行業的清潔生產水平，適應新時期國家綠色經濟發展方針的要求。