染色廢水處理工程及工藝分析
1 工程概況
1.1 處理規(guī)模及水質(zhì) 本文介紹的兩項工程為青島即墨針織有限公司和藤華染色有限公司廢水處理工程，前者規(guī)模
| 表1 廢水水質(zhì) | |||||
| 項目 | 原水水質(zhì) | 設(shè)計要求 | 實際出水 | 實際去除率（%） | |
| 即墨公司 | PH值 | 8～11 | 6～9 | 7.1～8.3 | |
| BOD5（mg/L) | 250 | 40 | ＜20 | ＞92 | |
| COD(mg/L) | 500 | 180 | ＜120 | ＞76 | |
| SS(mg/L) | 400 | 100 | ＜30 | ＞92 | |
| 色度（倍） | 200 | 80 | ＜80 | ＜60 | |
| 藤華公司 | PH值 | 6～12 | 6～9 | 7～8 | |
| BOD5（mg/L) | 250 | 25 | ＜10 | ＞96 | |
| COD(mg/L) | 600 | 100 | ＜40 | ＞93 | |
| SS(mg/L) | 100 | 70 | ＜4 | ＞96 | |
| 色度（倍） | 300 | 40 | < ～32 | 89～100 |
1.2 廢水處理工藝
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1.3 處理效果及成本 即墨和藤華公司兩項工程分別經(jīng)過3年和2年的實際運行，處理效果如表1所示，出水分別達(dá)到GB4287-920Ⅱ級和級標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)長期保持穩(wěn)定。含折舊費的單位處理成本分別為1.31、1.93元/m3。
2 工藝分析
本文通過兩項較為成功的工程實例，闡明如何根據(jù)不同的處理條件和處理要求選擇合適的工藝，以保證處理設(shè)施具備相應(yīng)的科學(xué)性和合理性。 染色廢水處理的單元工藝可分為生化法和物化法兩類。生化法一直占主導(dǎo)地位，然而近年來開發(fā)的許多新型染料由穩(wěn)定的環(huán)狀有機物組成，可生化性差，所以生化方法一般脫色效果較差，比不上物化法。但在水質(zhì)條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用生化法加物化脫色的工藝，以保證出水水質(zhì)。 在國內(nèi)，染色廢水處理的生化法主要有表面加速曝氣活性污泥法和生物接觸氧化法兩種。由于資金不充裕，發(fā)達(dá)國家普遍采用的延時曝氣活性污泥法在國內(nèi)應(yīng)用很少。 鑒于染色廢水的色度高、許多染料的可生化性較差，因此用物化方
| 表2 兩種生化方法的工藝特點及費用比較 | |||
| 項目 | 接觸氧化法 | 延時曝氣法 | |
| 工藝特點 | 出水水質(zhì) | 良 | 優(yōu) |
| 流程 | 無污泥回流系統(tǒng)，較簡單 | 有污泥回流系統(tǒng) | |
| 過程控制 | 沒有污泥膨 脹現(xiàn)象，易于控制 | 控制不好有污泥膨脹上浮現(xiàn)象 | |
| 負(fù)荷 | 負(fù)荷高，污泥濃度高 | 低負(fù)荷，長停留時間 | |
| 占地面積 | 曝氣池容積相對較小，但需設(shè)污泥濃縮池 | 曝氣池容積較大 | |
| 污泥產(chǎn)量及處置 | 污泥產(chǎn)量較大，污泥需進(jìn)行濃縮，然后脫水 | 污泥產(chǎn)量小，絮凝泥降性能相對好，不需濃縮，可直接脫水 | |
| 與后續(xù)脫色流程的組合 | 可在二沉池前直接抽混凝劑進(jìn)行脫色，簡單便易行，節(jié)省費用 | 追求高效脫色時可用吸附法 | |
| 費用 | 基建投資（元/m3） | 500 | 688 |
| 直接處理成本（元/m3） | 0.37 | 0.40 |
2.3 工藝的組合 染色廢水在可生化性方面因染整生產(chǎn)狀況和條件的不同而有較大差異，只要廢水的BOD5/COD＞0.2，應(yīng)盡量考慮用生化法作為去除有機污染物的主要手段。為了解決生化法脫色效果差的矛盾，通常在生化法后輔以物化單元進(jìn)行脫色。兩種生化單元和兩種脫色單元有四種組合方式，工藝上各有側(cè)重，費用上也互不相同，其比較列于表4。 即墨和藤華公司
| 表3 兩種脫色單元工藝特點比較 | |||
| 項目 | 混凝法 | 活性炭吸附法 | |
| 工藝特點 | 處理效果和出水水質(zhì) | 良，對混凝劑種類依賴性較大 | 優(yōu)，水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)標(biāo)率100% |
| 基建特點 | 土建工程量大，設(shè)備較少，占地面積大 | 設(shè)備較多，自動化程度高，土建工程量小，占地面積小 | |
| 廢棄物產(chǎn)量及出路 | 污泥量較大，脫水過程復(fù)雜，難以找到最終出路 | 廢棄的炭可摻人燃煤中燒掉 | |
| 二次污染可能性 | 化學(xué)污泥處置不當(dāng)容易造成二次污染 | 活性炭再生時產(chǎn)生少量尾氣 | |
| 操作管理 | 操作簡單，勞動強度小 | 活性炭再生操作繁瑣 | |
| 過程控制 | 如水量穩(wěn)定，過程控制簡便< | 簡便 | |
| 費用 | 基建投資（元/m3） | 277 | 542 |
| 直接處理成本（元/m3） | 0.46 | 0.58 |
| 表4 四種工藝組合的比較 | |||||
| 工藝組合 | 特點 | 基建相對費用 | 運轉(zhuǎn)相對費用 | 應(yīng)用場合 | 備注 |
| 接觸氧化+混凝沉淀 | 可在二沉池前投加混凝劑，從而省去混凝沉淀池，流程簡單；易于操作管理；基建費用低。不能得到高質(zhì)量的出水；污泥量大 | 0.63 | 0.85 | 出水執(zhí)行Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)，資金緊張 | 在即墨工程中采用 |
| 接觸氧化+活性炭吸附 | 活性炭吸附成為出水水質(zhì)的控制步驟；接觸氧化高負(fù)荷低費用的特點不能發(fā)揮；接觸氧化出水濃度相對高，造成吸附床負(fù)荷大或再生過于頻繁，操作較復(fù)雜 | 0.85 | 0.97 | 工藝組合不夠合理，不推薦采用 | |
| 延時曝氣+混凝沉淀 | 可以得到較好的出水水質(zhì)；混凝劑投量小；設(shè)備簡單；污泥量較小。流程復(fù)雜；占地面積大；基建和動轉(zhuǎn)費用較高 | 0.78 | 0.88 | 出水執(zhí)行Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)；有足夠充裕的資金 | |
| 延時曝氣+活性炭吸附 | 出水水質(zhì)很好；污泥產(chǎn)量很小。設(shè)備較多；基建運轉(zhuǎn)費用較高；操作管理簡單，如有活性炭再生則操作較繁瑣 | 1.0 | 1.0 | 出水執(zhí)行Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)；出水要求回用；資金充裕；對處理的可靠性要求高 | 在藤華工程中采用 |
| 表5 藤華和即墨工程的費用對比 | |||||||
| 項目 | 即墨工程（ | 藤華工程（ | 項目 | 即墨工程（ | 藤華工程（ | ||
| 基建投資 | 基建投資（萬元） 其中：土建費（萬元） 設(shè)備費（萬元） 其它（萬元） 單位投資（元/m3） | 350 200 90 60 1167 | 470 230 160 80 1950 | 運轉(zhuǎn)費用 | 年處理成本（萬元/a） 年直接處理成本（萬元/a） 單位處理成本（元/m3） 單位直接處理成本（元/m3） | 143.5 123.2 1.31 1.13 | 169.5 141.9 1.93 1.62 |
值得指出的是，藤華工藝的出水可滿足多種場合的回用水要求，對節(jié)約水資源有重要意義，尤其適用于缺水地區(qū)。同時，水的回用對工藝的高費用可以達(dá)到一定程度的補償。
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