廣州市某漿染廠主要產品為牛仔布，生產過程分染紗、織造兩大工序。該廠的生產廢水主要在漿染生產過程中產生，生產過程中主要使用靛藍、硫化黑染料。外排的生產廢水中含有大量的懸浮態和膠體態有機染料及殘堿，具有色度高、可生化性差等特點。針對這類生產廢水的特征，設計采用先經混凝沉淀，使大部分染料和助劑得以絮凝，然后再經三級生化處理，利用高度馴化的特種微生物去除有機物。該工藝具有處理負荷高、耐沖擊、出水穩定等特點，在實際應用中取得了理想的效果。
1 廢水水質水量及排放標準
1.1 廢水水量
設計廢水水量：800m3/d。
1.2 廢水水質
根據現場多次取樣監測結果廢水水質見表1。
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表1 生產廢水進水水質
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項目
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ρ(BOD5)/(mg·L-1)
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ρ(CODcr)/(mg·L-1)
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ρ(SS)/(mg·L-1)
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色度/倍
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廢水水質
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800
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3500
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500
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12000
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1.3 廢水排放標準
廢水處理后要求達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）和廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中一級排放標準，具體指標見表2。
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表2 廢水排放標準
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項目
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ρ(BOD5)/(mg·L-1)
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ρ(CODcr)/(mg·L-1)
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ρ(SS)/(mg·L-1)
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色度/倍
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排放標準
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≤20
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≤100
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≤60
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≤50
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2 廢水處理工藝流程及主要設計參數
2.1 廢水處理工藝流程
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廢水處理工藝流程見圖1。
2.2 工藝特點
該漿染廠生產廢水處理工程由預處理系統、物化處理系統、厭氧處理系統和好氧處理系統組成。工藝特點為：
①預處理系統包括格柵井和調節池，以去除大塊漂浮物，均化水質水量。調節池內設有預曝氣的管道系統，利用鼓風機通入壓縮空氣，將污水充分混合，并使廢水中的可溶性染料重新被氧化為不溶性物質，保證后續處理系統連續正常運轉。
②物化處理系統采用化學混凝沉淀法。先調節廢水pH值，然后加入混凝劑，去除廢水中懸浮物和膠體物質，脫除大部分色度，并可改善水質，有利于后續處理。
③厭氧生化處理系統只發生水解和酸化作用。污水在兼性微生物的作用下進行水解酸化，使復雜且難降解的大分子有機物分解成易降解的小分子有機物，懸浮和膠體狀的有機物降解成可溶性物質，使廢水中溶解性有機物和可生物降解有機物所占比例顯著增加，改善廢水的可生化性，為后續好氧生化處理創造條件。水解酸化池中安裝潛水攪拌機進行攪拌，以增強廢水與污泥之間的接觸，避免產生分層，提高處理效率。
④好氧生化處理系統采用二級好氧法。第一級采用活性污泥曝氣池，中沉池為豎流式沉淀池，中沉池中污泥回流至水解酸化池；第二級采用生物接觸氧化池，二沉池采用豎流式沉淀池。這樣能相對培養出不同的屬性菌種，有利于提高處理效率，和不分段曝氣池比較能縮短曝氣時間和節省曝氣量。而且第二級采用接觸氧化法，可提高處理效率，減少占地、節省能耗。
⑤二沉池后設快濾池，主要用于去除二沉池出水中的懸浮物（主要為脫落的生物菌膜）。現在二沉池出水各項指標均已達標，故通常無需經快濾池便可直接排放。
2.3 主要工藝設計參數
①調節池。有效容積為200m3，停留時間為6h，設預曝氣系統。
②混凝反應池。有效容積為8m3，反應時間為15min。
③混凝沉淀池。為斜管沉淀池，表面負荷為1.5m3/(m2·h)，有效停留時間為1h。
④水解酸化池。有效容積為400m3，水力停留時間為12h。在池中安裝潛水攪拌機使泥水充分混合。
⑤活性污泥曝氣池。有效容積為400m3，污泥負荷為NS=0.68kg[CODcr]/(kg[MLVSS]·d)，污泥沉降比為30%～50%。
⑥中沉池。為豎流式沉淀池，表面負荷為2.2m3/(m2·h)，有效停留時間為1.25h，污泥回流比為100%。
⑦接觸氧化池。有效容積為160m3，填料負荷為1.2kg[CODcr]/(m3·d)。采用推流式鼓風曝氣系統。
⑧二沉池。采用豎流式沉淀池，表面負荷為1.1m3/(m2·h)，停留時間為2.5h。
⑨砂濾池。濾層高為1.0m，濾速為6m/h。
3 工程調試運行及處理效果
該工程于2001年9月動工，2002年初建成，2002年1月開始設備調試以及菌種的培養和馴化。先進行混凝反應沉淀池加藥試驗，經過幾種藥劑的試驗比較，最后確定了2種經濟有效的藥劑及投加量為：混凝劑選用硫酸亞鐵，投加量為150mg/L；絮凝劑選用聚丙烯酰胺，投加量為5mg/L。隨后進行菌種的培養和馴化，為縮短培菌時間，盡快使廢水處理站投人正常運行，采用邊培養邊馴化的方法。在活性污泥的培養過程中，不斷加入經混凝處理后的車間廢水，并在好氧池內投加同類廠家的活性污泥及定量的面粉、尿素、磷酸三鈉等營養物。同時調整pH值及溶解氧。先悶曝一段時間，使池內活性污泥逐漸增加，然后逐漸加大進水量，直到滿足設計水量。經過2個月的培養和馴化，活性污泥池內污泥的質量濃度達到3.0kg/m3左右。從顯微鏡觀察，生物生長穩定。
經過1個多月的穩定運行，工程于2002年4月通過環保驗收，監測結果見表3。整套設施自運行以來一直處于高效穩定的狀態。
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表3 工程運行監測結果
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項目
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ρ(CODcr)/(mg·L-1)
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ρ(BOD5)/(mg·L-1)
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ρ(SS)/(mg·L-1)
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硫化物/(mg·L-1)
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色度/倍
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進水
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3500
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800
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500
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120
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12000
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出水
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50.6
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12.3
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55.0
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0.41
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40
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4 運行費用分析
該工程總投資為180萬元，廢水處理工程滿負荷狀態下的處理成本見表4。
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表4 廢水外理成本
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項目
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單價
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費用/(萬元·a-1)（300d計）
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人工費（6人）/(元·a-1·人)
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9000
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5.4
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電費/(元·d-1)
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568
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17.04
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藥劑費/(元·d-1)
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859
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25.77
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折舊費（5％）
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90
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總計
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57.21
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該廢水處理工程年運行費用為57.21萬元，單位處理成本2.38元/m3，單位直接處理成本（不含折舊費用）為1.98元/m3。
5 結論
①采用混凝沉淀-水解酸化-二級好氧生化成功地處理了廣州市某漿染廠排出的生產廢水，該方法具有處理效率高、出水穩定、操作簡便、耐沖擊、日常維護方便等特點。
②漿染廠生產廢水中含染料及殘堿等復雜成分，應使用物化、生化法聯合處理。把物化系統放于生化系統之前，可以去除大部分硫化物及殘堿，降低CODcr，為后續生化處理創造有利條件。
③水解酸化在整個處理工藝中的作用不可忽視，它直接影響處理效果的好壞。
④漿染廠生產廢水經“物化+三級生化”法處理后，CODcr，BOD5，SS和色度的去除率分別達到98%，97%，90%及99.6%，出水各項指標均達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）及廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中一級標準。
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