生化和物化相結合處理印染廢水，是當今國內各大中小型染整廠普遍使用的工藝，該工藝具有處理效果穩定、運行操作簡便等特點。在具體的實施建設過程中，對于物化段與生化段的先后順序問題，建設單位的看法各有不同。以下列舉兩個采取不同工藝，但又具備可比性的工程實例進行分析，總結出兩種工藝的優缺點及適用性。
1 先生化后物化處理工藝
1.1 設計條件
　　該工程實例是位于廣州市番禺區橫瀝鎮的一個印染廠(以下簡稱為“印染廠1”)。該廠以棉混紡織物的印染生產為主，使用的染料多為分散染料和酸性染料，日產印染廢水2660噸。印染廢水處理系統于2003年2月建成并投入使用。廢水處理系統24小時運轉，小時處理量為110.83噸。印染廠1的廢水原水水質見表1。

表1 印染廠1廢水原水水質

項目 pH CODCr BOD5 SS 色度 LAS 苯胺 指標 6～8 200～500 60～150 150 300 8.81 1.13

1.2 設計工藝
　　該廢水處理系統采取了先生化后物化的處理工藝，工藝流程見圖1。
　　印染廢水首先通過格柵渠將廢水中的大塊固體污染物及毛屑纖維隔除。廢水在預處理池中進行pH調整，使廢水的pH值達到6～9。調節池中的廢水通過循環水泵提升至冷卻塔進行冷卻，溫度降至35℃以下后，廢水經提升泵提升到水解酸化池，在水解酸化池里，復雜的有機物被分解成為簡單的、易于好氧分解的小分子有機物，增加了廢水的可生化性。隨后，廢水進入生物接觸氧化池，通過好氧微生物的新陳代謝作用，廢水中的有機物被微生物攝取分解而去除。
　　經過生化處理后，廢水進入物化處理系統。首先，廢水進入混凝反應池，在這里加入混凝劑和脫色劑，廢水中的膠體物質及懸浮物將凝聚起來形成絮凝體?；炷磻?，廢水進入斜管沉淀池，通過重力作用，廢水中的絮凝體沉淀物自然沉降而與廢水分離。最后，廢水在過濾池中進一步截留微細的固體懸浮物后達標排放。

1.3 主要廢水處理單元設計參數
(1)水解酸化池
　　水力停留時間7.34小時；有效容積814m3。
(2)生物接觸氧化池
　　BOD5容積負荷為0.95kgBOD5/m3·d；校核停留時間9.57小時。
(3)混凝反應池
　　反應時間25min。
(4)斜管沉淀池
　　表面負荷1.17m3/m2，水力停留時間2.14小時。
1.4 經濟分析
(1)噸水投資
　　該廢水處理工程日處理量為2660噸，實際總投資為280萬元，噸水投資約為1052.63元。
(2)運行費用
　　該印染廢水處理工程噸水電耗約為0.55kWh，以每度0.8元計算，處理噸水電費約為0.44元。該廢水處理工程原設計階段估算每天處理1噸印染廢水的藥劑費為0.26元。但從兩年多的實際運行情況看，該污水處理系統需投藥處理的情況很少，一年中最多也只有一兩個月需要投藥處理，廢水一般經過前段的生化處理后，CODCr、BOD5就能達標，后端一般只需投加少量的脫色劑，使色度達標。此外，噸水處理的人工費約為0.025元。則該印染廢水處理工程的噸水運行費約為0.725元。
2 先物化后生化處理工藝
2.1 設計條件
　　該工程實例是位于廣州市番禺區靈山鎮的一個染整廠(以下簡稱為“印染廠2”)。該廠以棉混紡織物的印染生產為主，日產印染廢水2400噸。與印染廠1相比，該廠的織布檔次較低，使用的染料質量也較差，多為活性染料、直接染料和分散染料等，因而廢水中毛屑纖維較多。印染廠2的廢水原水水質見表2。

表2 印染廠2廢水原水水質

項目 pH CODCr BOD5 SS 色度 LAS 苯胺 指標 6～12 300～500 80～150 300 1000 11.3 1.61

　　廢水處理系統24小時運轉，小時處理量為100噸。
２.2 設計工藝
　　該廢水處理系統采取了先物化后生化的處理工藝，工藝流程見圖2。
　　由于該廢水處理系統采取的是先物化后生化的處理工藝，因而不需設預處理池先對廢水pH值進行調節。在物化處理段中，加入混凝劑、助凝劑及脫色劑，廢水經混凝反應后，形成大塊絮凝體沉淀物，并在斜管沉淀池得到很好的分離。
　　廢水經過物化處理后，溫度一般都能降到35℃以下，此后，廢水進入水解酸化池，廢水中復雜的有機物被分解成為易于好氧分解的有機物，增加了廢水的可生化性。隨后，廢水進入生物接觸氧化池，廢水中的有機物在好氧微生物的作用下被有效去除。經過生化處理后，廢水在過濾池中進一步截留其中微細的固體懸浮物后達標排放。
2.3 主要廢水處理單元設計參數
(1)混凝反應池
　　反應時間30min。
(2)斜管沉淀池
　　表面負荷1.6m3/m2；水力停留時間2.28小時。
(3)水解酸化池
　　水力停留時間6.7小時；有效容積670m3
(4)生物接觸氧化池
　　BOD5容積負荷為0.91kgBOD5/m3·d；校核停留時間8.9小時。
2.4 經濟分析
(1)噸水投資
　　該廢水處理工程日處理量為2400噸，實際總投資為230萬元，即噸水投資約為958元。
(2)運行費用
　　該印染廢水處理工程噸水電耗約為0.543kWh，以每度0.8元計算，處理噸水電費約為0.434元。經過一年多的運行統計，該印染廢水處理工程每天處理1噸印染廢水的平均藥劑費約為0.4元。噸水處理人工費約為0.028元。則該印染廢水處理工程的噸水運行費約為0.862元。
3 兩種工藝的比較
3.1 設計條件與運行效果
　　通過上述可知，兩個工程實例的設計條件非常相似，水量、水質都很接近。其處理效果比較見表3。

表3 印染廠1及印染廠2處理出水水質比較

實例 pH CODCr BOD5 SS 硫化物 LAS 色度 苯胺 印染廠1 8.2～8.9 17.1 5.14 15.0 0.004 1.05 10 0.486 印染廠2 7.9～8.42 11.6 3.63 16 0.005 3.66 30 0.52 標準值 6～9 90 20 60 0.5 5.0 40 1.0

　　由表3可知，兩個工程實例均取得了良好的處理效果，處理出水水質也非常接近。其中，印染廠2處理出水中LAS濃度及色度比印染廠1高，這與其原水中該兩項指標數值較高有關。印染廠1由于以使用分散染料為主，該種染料上染率高，在廢水中殘留較少，因此色度較低。
3.2 投資與運行投資
　　印染廠1的廢水處理規模為2660噸/日，噸水投資為1052.6元，印染廠2的廢水處理規模為2400噸/日，噸水投資為958元。兩者噸水投資的差額為94.6元。印染廠1廢水處理系統總投資比印染廠2多50萬。這與兩廠的地質條件、基礎處理方式的不同有關。另外，在設計上先生化后物化工藝的生化段所選取的BOD5的去除量目標值較高，因而所設計出來的處理池體積較大，造價也相應較高。
　　運行投資指標中，印染廠1的噸水運行費用為0.725元，印染廠2為0.862元，兩者相差0.136元。這是由于印染廠1采取的是先生化后物化工藝，加藥量明顯比印染廠2少，產生的污泥也就相應較少。因此，印染廠1所承擔的日常處理藥劑費用較印染廠1少。
3.3 日常操作及系統穩定性
　　兩個印染廠的廢水處理系統均正式投入使用兩年多，從日常操作及處理系統性上分析，印染廠1在污水原水水質變化起伏不大的情況下，其日常操作是非常簡便的，后段物化處理在前段生化處理效果較好的情況下，可基本不投加藥劑，產生的污泥也很少，操作的重點集中在預處理段pH值和水溫的調整。印染廠2的污水處理系統日常操作比印染廠1復雜，因為該廠廢水原水中所含的短纖維較多，加上使用先物化后生化工藝，投藥量也較大，污泥產生量較大，配藥、加藥、排泥、污泥處理等操作頻繁。因此，采用先生化后物化工藝比起先物化后生化工藝的廢水處理系統日常操作更簡便。
　　從處理系統的穩定性方面分析，印染廠2的廢水處理系統更穩定，承受沖擊負荷的能力較強。廢水首先經過物化處理，能去除一部分的有機負荷，并且能通過調整加藥量或藥劑種類，使廢水水質控制在一恒定的范圍內，以減輕廢水對后續生化處理的沖擊負荷。相反，若廢水先經過生化處理，則生化處理的負荷高，而且廢水水質的變化一定要在生化系統可以承受的范圍內，這就導致了生化系統抗沖擊負荷的能力較低，一旦遭破壞，則很難恢復，因此處理出水水質得不到保證。另外，生化系統對pH值及水溫的控制也有要求，若廢水在進入生化處理系統前經過物化處理，則廢水在生化段的pH值就能得到很好的控制，溫度也有一定的降低。所以，使用先物化后生化處理工藝比起先生化后物化工藝的廢水處理系統更穩定、更靈活。
4 結論
　　通過以上兩個工程實例的比較可知，在印染廢水處理中，生化段與物化段的設置順序，其實并無原則性的區分，采取不同的工藝處理性質相近的廢水，均可取得良好的效果。
　　但是，在考慮處理系統穩定性、噸水投資以及運行投資、日常操作方面，是可以根據實際情況擇優選取的。對于有機負荷較低、纖維物質等懸浮物較少的廢水，宜采用先生化后物化的處理工藝，該工藝可減少加藥量，減輕日常操作的難度，降低運行費用，但噸水投資一般較高。對于pH值變化頻率較大，有機負荷較高、纖維物質等懸浮物較多的廢水，宜采用先物化后生化處理的工藝，該工藝可通過采用不同的混凝劑、助凝劑及調節加藥量以適應廢水水質的變化，使生化處理系統始終保持在較穩定的狀態，但采用該工藝，運行費用一般較前者高，日常操作管理工作量較大。

An Option Between “Physical Chemical-Biological Chemical” and “Biological Chemical-Physical Chemical” Technologies in Wastewater Treatment of Printing and Dyeing Industry
ZHANG Guo-wei
(Panyu Environmental Engineering Co., Ltd, Guangzhou, Guangzhou Guangdong 511400, China)

Abstract: Two kinds of technologies on “earlier physical chemical treatment or later biological chemical treatment” and “earlier biological chemical treatment or later physical chemical treatment” are widely applied and are quite mature in traditional technology of wastewater treatment of printing and dyeing industry. The paper sums up excellences and shortcomings of two technologies and their applicability through two typical engineering strength analysis in wastewater treatment of printing and dyeing industry.
Keywords: printing and dyeing wastewater; physical chemical treatment; biological chemical treatment