巫 凌¹，張 統(tǒng)²
（1.南通市建筑設(shè)計院，江蘇 南通 226006；2.北京總裝備部工程設(shè)計研究總院 北京 100028）

　　摘要：采用中和沉淀-催化氧化-二段生物接觸氧化工藝處理靛藍生產(chǎn)廢水，工程運行結(jié)果表明，在廢水CODcr、BOD₅、SS^2-分別為2000mg/L、600mg/L、110mg/L的條件下，排出水的CODcr、BOD₅、SS^2-分別為100mg/L、30mg/L、1mg/L，符合排放要求。
　　關(guān)鍵詞：靛藍；廢水處理；處理工藝；工程設(shè)計
　　中圖分類號：X788
　　文獻標(biāo)識碼：B
　　文章編號：1009-2455(2001)05-0045-02

　　江蘇如東氣流紡廠與臺商合資在如東經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)投資興建南通華達染織有限公司，主要生產(chǎn)靛藍牛仔布。靛藍染紗工藝一般采用燒堿-保險粉還原的穩(wěn)定體染色法進行多次染色，常用漿染聯(lián)合機進行生產(chǎn)，漿染聯(lián)合機每臺每天排放廢水約100m³，廢水主要成分既合無機原料（如燒堿、保險粉），又合大量有機染料、漿水、滲透劑、柔軟劑等，水質(zhì)特點為pH值高、CODcr高、低價硫濃度高。設(shè)計采用中和沉淀回收染料-催化氧化除S^2--二段生物接觸氧化法的工藝對靛藍廢水進行處理。

1 設(shè)計參數(shù)

　　廢水處理站的設(shè)計能力為15m³/h。設(shè)計廢水水質(zhì)及排放要求見表1。

表1 設(shè)計廢水水質(zhì)及排放要求 水質(zhì) pH CODcr/
（mg·L^-1） BOD₅/
（mg·L^-1） S^2-/
（mg·L^-1） 色度/倍 SS/
（mg·L^-1） 設(shè)計水質(zhì) 10～12 2000 600 110 100 2000 排放水質(zhì) 6～9 100 30 1 20 30

2 處理原理

2.1 中和沉淀回收染料
　　靛藍染紗使用單一染料，利于回收利用。靛藍染料細菌降解速率很慢，不宜直接采用生物處理，須在進入生化塔前將其大部分除去。故將廢水中和到pH6～7，利用染料在中性或酸性條件下難溶的特點，使染料自行析出，再用離心過濾或沉淀的方法，將大部分染料除去并回收利用，大大降低了后續(xù)生化處理負荷。
2.2 催化氧化（曝氣）除低價硫
　　在中性或弱酸性條件下，加入少量催化劑（CoCl₂），曝氣，S^2-迅速被氧化生成SO₄^2-。采用加入0.2mg/L CoCl₂，曝氣3h，廢水中S^2-可降至3mg/L以下，剩余S^2-由后續(xù)生化處理進一步處理可至達標(biāo)。
2.3 二段生物接觸氧化
　　曝氣除S^2-的廢水，進入兩段生物接觸氧化處理，并采用人工選育的高效優(yōu)勢混合菌群掛膜。第一段選用煤渣（粒度50～100mm）作填料，煤渣表面粗糙，具有很多大小不等的孔洞，表面積大，吸附能力較強，易掛膜，且充氧能力強，氧利用率高，微生物活性強，污泥量少。第二段以焦炭和活性炭為填料，氧化塔內(nèi)放二層焦炭（粒度30～40mm）、一層粒狀活性炭，由于其吸附作用更強，單位體積填料表面生物量更多，使較難降解的有機物進一步分解完全。
　　接觸氧化水力停留時間3h，氣水比12～15:1，pH=6～7，處理后CODcr＜100mg/L，BOD₅＜30mg/L，S^2-＜lmg/L，色度＜20倍。

3 處理工藝

　　工藝流程示意見圖1。

　　漿染車間排出的廢水經(jīng)明溝分兩路送至處理站，不含染料的廢水直接進入調(diào)節(jié)池，其他的進入集水池。通過耐酸污水泵提升至中和池，加鹽酸為泵前投加方式，保持pH值在6～7的范圍。
　　經(jīng)中和的廢水重力流入曝氣池除S^2-。空氣通過管路及多孔管分別送至集水池、中和池（予曝氣并起攪動作用）、曝氣池，相鄰氣管的孔眼交叉且斜45°朝下，避免布氣不均勻和孔眼堵塞。除S^2-后的廢水經(jīng)耐酸污水泵加壓送至過濾機房，通過微濾機將靛藍染料分離。微濾機采用PE管式過濾機，分離后的廢水進入調(diào)節(jié)池。
　　經(jīng)過濾的廢水及漿漂廢水進入調(diào)節(jié)池，再次經(jīng)多孔管預(yù)曝氣后提升至生物接觸氧化池。生物接觸氧化池由四段組成：一氧化池、一沉淀池、二氧化池、二沉淀池。廢水經(jīng)三角堰均勻布水自下而上：一氧化經(jīng)過3層（每層1m）煤渣填料（粒度50～100mm），下部采用SB-600曝氣器（4只）充分曝氣。一沉淀池經(jīng)過一層約0.6m厚的礫石與砂接觸層，反粒度排列（礫石粒徑50～20mm，砂粒徑3～4mm），下布多孔氣管，接觸層中布多孔水管反沖洗用。二氧化池的填料為焦炭（粒度30～80mm），3層，每層0.9m ；二沉淀池布置同一沉淀池。生物接觸氧化池進出水水頭差1.20m，反沖洗水回流至調(diào)節(jié)池，池底部設(shè)排污閥。
　　為使維修或運行不正常時不影響生產(chǎn)，特設(shè)事故污水儲池，體積600m³，可供3～4d生產(chǎn)污水儲放，待后可慢慢抽回處理（備污水污泥泵1臺）；另設(shè)靛藍回收渣池，容積25m³；污泥收集池，容積35m³，并配活動立式泥漿泵2臺（一用一備）。

4 處理結(jié)果

　　生產(chǎn)性試運行半年多，出水水質(zhì)監(jiān)測每月平均結(jié)果數(shù)據(jù)見表2。
　　運行結(jié)果表明，出水符合排放水質(zhì)。

表2 每月試驗平均結(jié)果 水樣
序號 CODcr/(mg·L^-1) BOD₅/(mg·L^-1) SS/(mg·L^-1) 硫化物/(mg·L^-1) 色度/倍 進水 出水 去除率
/％ 進水 出水 去除率
/％ 進水 出水 去除率/％ 進水 出水 去除率
/％ 進水 出水 去除率
/％ 1 1762 62 96.5 356 20 94.4 1105 8 99.3 138 0.3 99.8 116 9 92.2 2 1405 53 96.2 310 16 94.8 1415 11 99.2 106 0.23 99.8 85 7 91.8 3 1530 55 96.4 384 21 94.5 1216 8.5 99.3 110 0.24 99.7 98 8 91.8 4 1624 60 96.3 366 20 94.5 630 7.5 98.8 102 0.26 99.7 90 8 91.1 5 1843 76 95.9 344 18 94.7 864 8 99.1 98 0.18 99.8 82 7 91.5 6 1385 58 95.8 324 16 95.1 1326 9.5 99.3 97 0.14 99.9 104 8 92.3

5 主要經(jīng)濟指標(biāo)

　　該工程日處理360m³廢水，占地面積約500m²，總投資58萬元。運行費用分析：
　　①折舊費：折舊期限按15a考慮，則每立方米廢水折舊費為0.30元；
　　②人工費：共4人，平均每人每月按800元計，則每立方米廢水人工費為0.30元；
　　③電費：每小時耗電約24kWh，按0.80元kWh計，每立方米廢水電費為1.20元。
　　④藥劑費：酸及鈷鹽合計每立方米廢水花費約為1.50元；
　　⑤靛藍回收：每立方米回收約20g靛藍，按每噸靛藍8萬元計，每立方米廢水回收成本為1.60元。
　　⑥總運行費用每立方米廢水處理需1.70元。

6 結(jié)語

　　靛藍染紗廢水處理工藝：染料回收-氧化除硫-生物處理有機物，該工藝具有投資省、運行費用低、管理方便、占地面積小、處理效率高、出水水質(zhì)好的特點，具有較好的應(yīng)用價值。

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作者簡介：巫凌（1966～），男，漢族，工程師，聯(lián)系電話：(0513)5512371。