超纖非織布印染廢水處理工藝設計
隨著科技的發展，印染行業普遍采用堿減量技術， 使滌綸織物獲得光滑柔軟的手感、懸垂感和飄逸感等絲 綢織物的性能，并使織物在其他品質，諸如染色性等方 面甚至超過了天然纖維。但是由此而產生的堿減量廢水 COD高，可生化性較差，污染嚴重，已成為難處理的工 業廢水之一。
1 項目概況
廈門某纖維材料有限公司是一家從事超細纖維非 織造布的生產，并制成高檔聚氨酯合成革的公司。該 公司在生產過程中排放的廢水主要有四種類型，其 中，堿減量廢水800m3/d，COD為2000～80,000mg/L； 染色廢水480m3/d，COD含量為800～1400mg/L；生 活污水150m3/d，COD含量為300～500mg/L；其它廢水 100m3/d，COD含量為2000～3000mg/L。該項目廢水處理 執行《廈門市水污染排放控制標準》（DB35/322-1999） 中的一級排放標準，各項指標要求見表1
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2 廢水處理工藝流程
由于生產工藝各工段產生的廢水具有不同性質，應 采取分質分治的工藝對其進行處理。
2.1 分質分治工藝路線
2.1.1 濃堿減量廢水處理
濃堿減量廢水源自生產工藝前段堿液池，NaOH含量 可達到1％～2％，COD濃度達到5×104～8×104mg/L。水 中的對苯二甲酸鹽含量高，有較大的回收價值。為提高 回收的對苯二甲酸（TA）純度，設計中采用多介質過濾 器進行預處理，去除水中雜質，再進行后續酸析處理。 采用硫酸對堿減量廢水進行酸析以回收TA，pH值越 低則析出的TA量越大。通過試驗分析比較，酸析應控制 pH在3.5，TA析出量和硫酸投加量可達到最佳平衡點。酸 析反應時間應保證20min，再進入濃縮池，濃縮液用防腐 聚丙烯廂式壓濾機進行脫水回收TA。該廢水經過酸析處 理后可使COD去除率大于65%，BOD5/COD提升到0.3以 上。濃縮澄清液和濾液到集水池進行再處理。
2.1.2 稀堿減量廢水處理
該廢水pH值為13～14，COD為2×104～4×104 mg/L，主要為生產工藝后段清洗水。由于TA濃度較低 且量大，若直接加硫酸進行酸析，則達到酸析點的投酸量大，而TA析出量少，使得單位處理成本上升。為此， 擬先將稀堿減量廢水用于脫硫除塵，由于廢水中的NaOH 能和煙氣中SO2快速反應，在有效去除SO2的同時，廢水 pH降低，減少后續酸析的硫酸投加量。考慮到TA回收 需要，通過調節脫硫水回流量，控制pH在6.5以上，防 止TA析出。試驗證明，該控制點的脫硫效率達到95％以 上，可使煙氣達標排放，為企業解決了另一環保難題。 脫硫廢水經過沉淀后，澄清液再投加硫酸進行酸析 處理，同樣控制pH在3.5，后續處理與上述濃堿減量廢 水處理工藝一致。
2.1.3 鐵碳微電解
酸析后廢液pH低，若直接采用堿回調，則投堿量 大，增加處理成本。可利用原電池原理，在酸性條件 下，反應池中形成無數以鐵為陽極、碳為陰極的微型原 電池，電極反應如下：
陽極：Fe-2e→Fe2+ E0（Fe2+/Fe）= -0.44V
陰極：2H++2e→ 2[H]→H2↑ E0（H+/H2）＝0V
電極反應產生的Fe2+在后續處理中將被作為混凝劑 使用，且在曝氣條件下多形成Fe3+，有利于后續的混凝 反應，減少混凝劑投加量。而電極反應產生的羥基自由 基（OH•）可氧化多種有機物。在充氧曝氣條件下，經 過30min鐵碳微電解反應后，廢水的COD去除率可達到 50%～60%。
pH影響微電解的電極反應速率和產物生成，而反 應最終水中導致OH-濃度增加，pH上升。試驗表明，當 pH升高了1.5左右之后趨緩，即出水pH一般在4.5～5.0。
2.1.4 綜合廢水處理
其它廢水主要有實驗室廢水、織機含油廢水、差別 化纖工藝廢水等。這部分水經過隔油預處理后與錦綸印 染廢水混合后，再進入曝氣混合池與鐵碳微電解池出水 進行曝氣混合，同時投加石灰，調節pH至8.0。
由于鐵碳微電解池出水pH值較低，且水中含有大量 Fe2+、Fe3+、硫酸根等，選擇投加石灰，可同時形成CaSO4 和Fe(OH)2、Fe(OH)3 等沉淀物，并形成混凝效果，通過吸 附架橋作用去除水中污染物質。在后續的混凝反應池中 再投加助凝劑，以增強沉淀去除效果。
中試數據表明，印染廢水與鐵碳反應后的堿減量廢 水混合處理的加藥量和處理效果，與各自單獨處理相比 較，可節省加藥量約30％，并且出水水質更佳。經過混 凝反應和斜管沉淀后，混合廢水COD可控制在3000mg/L 左右，BOD5為1000～1600mg/L。這時再與生活污水混合進行后續生化處理。 生化處理工藝采用U A S B +接觸氧化工藝。針對 水中殘留的一定量的生物難降解物質，采用UASB工 藝。UASB工藝出水COD為500～1200mg/L，BOD5約為 300～700mg/L。而接觸氧化工藝通過充氧曝氣和好氧菌 膠團的作用，進一步氧化分解水中污染物質，并通過二 沉池的污泥回流，提高生化系統污泥活性。
由于該項目的廢水污染物濃度高，水質變化大，因 此在后段增加混凝沉淀池、生物濾池和砂濾池，可確保 出水色度和有機物達標排放。
工藝產生的污泥主要為混凝沉淀污泥和生化剩余污 泥，通過濃縮、壓濾脫水，干污泥外運妥善處置。
2.2 工藝流程
綜合上述分析，確定廢水處理工藝流程如下圖。
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2.3 處理效果
根據中試試驗數據，該處理系統各工段處理效果如 表2所示。
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3 經濟效益分析
本設計總裝機容量為193kW。崗位定員10人。通過 分析核算，該項目所有廢水經過處理至達標排放，平均 噸水直接處理成本為0.89元，其中包含人工、藥劑、動 力、維修耗材等各項直接費用。工藝回收的TA含量可 達到95%以上，可作為較初級的化工原料應用，為企業 創造了可觀的經濟效益。
4 結論
（1）印染廠堿減量廢水經廢酸酸析，控制酸析點pH在3～4范圍，可有效回收TA，COD 去除率大于60%，并使得廢水的B/C 比提升到0.3以上，適合生物處理。
（2）經過酸析處理的堿減量廢 水經鐵碳微電解反應池，既提高了 pH值，又去除了50%～60%的COD。 還可使得出水富含混凝成分，用于其 他印染廢水的混凝處理，可節省藥劑 量30%。
（3）UASB-接觸氧化處理工 藝，可實現堿減量廢水、印染廢水、 生活污水等混合廢水的達標處理。
參考文獻：
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[2] 郭茂新，周慧華.堿減量廢水處理技術試驗研究[J]. 工業用水與廢水，2000，31（2）：23-25.
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