合成革是指以人工合成方式在以織布、無(wú)紡布（不織布）、皮革等材料的基布上形成聚氨酯樹(shù)脂的膜層或類(lèi)似皮革的結構，外觀(guān)像天然皮革的一種材料。目前，國內對制革（皮革）工業(yè)廢水處理的研究較多，而對于合成革廢水處理的研究較少。溫州合成革工業(yè)廢水的主要特征是“雙高”（高CODCr、高NH3－N）。在生物處理法中，無(wú)論工程設計如何復雜多樣，決定效率的主要因素是生物反應器的改進(jìn)和微生物。我們以此為核心，針對合成革工業(yè)廢水特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多方案比較、試驗和攻關(guān)研究，開(kāi)發(fā)出了創(chuàng )新型A2/O工藝技術(shù)。該工藝技術(shù)具有成熟、安全、可靠、低能耗、低成本、低占地面和高去除率等優(yōu)點(diǎn)。其CODCr和NH3－N去除率分別可達96％和94％。本文結合工程設計，對創(chuàng )新型A2/O工藝技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。
0、前言
溫州現有合成革企業(yè)近200家，擁有生產(chǎn)線(xiàn)270多條，年產(chǎn)值100多億元人民幣，產(chǎn)量約占全國的70％。合成革行業(yè)目前是溫州市的一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)，已成為亞洲乃至全球最大的合成革生產(chǎn)基地。溫州合成革行業(yè)的迅速興起，帶來(lái)了豐厚的經(jīng)濟效益，但與此同時(shí)，也產(chǎn)生了一系列不容忽視的環(huán)境污染問(wèn)題，尤其是工業(yè)廢水，在年產(chǎn)值100多億元的背后是百姓對環(huán)境惡化的抱怨，企業(yè)也如坐針毯。環(huán)境污染的日益惡化，成為制約合成革行業(yè)發(fā)展、壯大的瓶頸。如何做到既促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，又保護環(huán)境、消除污染，成為當前面臨的一項重大課題。因此，浙江省和溫州市各級環(huán)保部門(mén)對此十分重視，多次進(jìn)行限期治理，其治理工藝多樣，國內對于制革（皮革）工業(yè)廢水處理研究較多，而對于合成革工業(yè)廢水處理的研究較少，這就給我們帶來(lái)了一個(gè)科研機遇———開(kāi)發(fā)有自主知識產(chǎn)權的廢水處理工藝技術(shù)。針對合成革工業(yè)廢水“雙高”（高CODCr、高NH3－N）的特點(diǎn)，我們經(jīng)過(guò)多方案的比較、試驗和攻關(guān)研究，開(kāi)發(fā)出的創(chuàng )新型A2／O工藝多次應用于工程實(shí)踐，處理效果好。
在本文中，我們以比較典型的溫州某皮革有限公司廢水處理工程為例進(jìn)行討論。
1、合成革工業(yè)廢水的來(lái)源及特點(diǎn)
1.1廢水的來(lái)源
合成革企業(yè)在生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水因其生產(chǎn)品種的不同而異，種類(lèi)多，成分復雜，其排放周期和水量也因其產(chǎn)品質(zhì)量的要求不同各異，其濃度也因各自具體操作的不同而有較大差異。根據我們對多家合成革企業(yè)現場(chǎng)情況的調查，廢水主要分為低濃度廢水和高濃度廢水。低濃度廢水主要來(lái)源于揉紋車(chē)間揉紋廢水、車(chē)間地面沖洗水、廠(chǎng)區路面沖洗水及廠(chǎng)區生活污水。高濃度廢水主要來(lái)源于干、濕法生產(chǎn)線(xiàn)原料桶清洗廢水、生產(chǎn)線(xiàn)沖洗水、DMF（二甲基甲酰胺）回收塔冷凝水（亦即塔頂水）、回收塔的定期沖洗水、濕法生產(chǎn)線(xiàn)的凝固槽沖洗水以及儲罐沖洗水。
1.2廢水的特點(diǎn)
低濃度廢水的CODCr在300～1800mg／L之間，均值在1500mg／L左右，NH3－N≤50mg／L。高濃度廢水的CODCr在2000～15000mg／L之間，均值在8000mg／L左右，NH3－N≤100mg／L。源水中NH3－N不高，一般在50～100mg／L之間，但DMF（二甲基甲酰胺）濃度高，而DMF水解產(chǎn)生二甲胺，二甲胺在厭氧過(guò)程中會(huì )分解為大量的NH3－N，其氨氮高達300～400mg／L左右，故廢水的典型特征是“雙高”（高CODCr、高NH3－N），這也是合成革工業(yè)廢水生物處理的難點(diǎn)。
2、廢水處理工藝設計
2.1水質(zhì)、水量及處理要求
（1）設計規模
250m3／d（10.5m3／h）。
（2）廢水水質(zhì)
廢水水質(zhì)數據如表1所列。
（3）出水水質(zhì)要求
廢水排放執行《污水綜合排放標準》（GB8978－1996）的一級標準。見(jiàn)表2。
2.2處理工藝
（1）主要設計參數
①污泥負荷：0.25kgBOD5／kgMLVSS•d
②硝化負荷：0.08～0.10kgNH3－N／kgMLVSS•d
③混合液濃度：3000mg／L
④名義停留時(shí)間：70h
（2）工藝流程
（3）工藝流程簡(jiǎn)述
高、低濃度廢水分別經(jīng)集水池由泵提升至隔浮池去除渣料和懸浮物后進(jìn)入調節池以調節水量、均化水質(zhì)。調節池出水進(jìn)入厭氧池（A1池），厭氧池內設置組合填料，采用生物膜法。廢水經(jīng)厭氧降解后，DMF等有機物經(jīng)厭氧過(guò)程后的氨基轉化為氨氮，氨氮濃度幅度提高，但大部分有機物在無(wú)氧的條件下被厭氧微生物分解。厭氧池出水進(jìn)入缺氧池（A2池）。
缺氧池內設置組合填料，采用生物膜法。廢水經(jīng)過(guò)缺氧水解酸化處理后，利用水解產(chǎn)酸菌活性強及適應能力強的特點(diǎn)，在胞外酶的作用下，將廢水中難以降解的大分子結構經(jīng)水解酸化成為可溶性小分子，以提高BOD5／COD的比值，為后續好氧處理打下良好的基礎。缺氧池出水進(jìn)入好氧池（O池）。
好氧池內設置微孔曝氣器，采用活性污泥法。在好氧菌的作用下，易降解的有機物進(jìn)一步分解，而NH3－N則在硝化菌作用下，轉化成NO2－－N、NO3－－N，含NO2－－N、NO3－－N的硝化液經(jīng)回流進(jìn)入缺氧池內，在反硝化菌的作用下以H＋為供體，及有一定優(yōu)質(zhì)碳源的作用下，進(jìn)行還原反應。NOx－－N被還原成無(wú)害N2而釋放，從而達到脫氮的目的。
好氧池出水進(jìn)入二沉池，若達標則直接排放；如不達標，則進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)一步處理后達標再排放。生物接觸氧化池起最后水質(zhì)把關(guān)的作用。
（4）主要處理構筑物及設備
（5）工藝流程特點(diǎn)
①本工藝充分發(fā)揮了厭氧技術(shù)節能、好氧技術(shù)高效的優(yōu)勢。
②本工藝厭氧池（A1池）和缺氧池（A2池）采用生物膜法，好氧池采用活性污泥法。在生物化學(xué)處理方法中，無(wú)論工程設計如何復雜多樣，決定效率的主要因素是生物反應器的改進(jìn)和微生物。本設計采用的創(chuàng )新型A2／O工藝，是將生物膜法和活性污泥法相結合的三段式廢水處理工藝，利用三段不同環(huán)境，使懸浮和附著(zhù)的微生物自然變異，通過(guò)自然競爭在三段形成各自的優(yōu)勢，協(xié)同增效，從而達到高效和穩定去除CODCr和NH3－N目的。并充分利用水解酸化、好氧兩種處理工藝的優(yōu)勢，使污泥在系統內循環(huán)回流消解自溶，力求做到少污泥化運行，沒(méi)有二次污染。
③除高、低濃度廢水集水池外，其余構筑物采用一體化鋼筋混凝土結構，將各個(gè)子單元有機結合在一起，使占地面積減少，安裝簡(jiǎn)便。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3、主要技術(shù)創(chuàng )新
3.1厭氧池（A1池）
筆者認為無(wú)需動(dòng)力的厭氧技術(shù)應該成為可持續發(fā)展的核心技術(shù)。但反應器的結構、微生物接觸方式、水的流態(tài)等方面需要改進(jìn)和創(chuàng )新。我們在設計中將厭氧池分成4格，采用梯度差別化完全混合和推流相結合型式，廢水在池中通過(guò)折流板進(jìn)行水流翻騰折繞。池的進(jìn)口和出口負荷變化呈現出高→中→低負荷，其流態(tài)介于厭氧接觸和厭氧濾池之間，保證了廢水與池內生物膜充分混合接觸，提高了處理效果，不需要回收沼氣。由于微生物處于亞厭氧狀態(tài)，所以對溫度、pH值的要求也不及傳統厭氧池那樣嚴格。
3.2好氧池（O池）
將好氧池（O池）分解為獨立的兩段：即碳化好氧（Oxic）段和硝化（Nitrification）好氧段，前端主要消減CODCr，后段消減NH3－N，為碳氧化菌和硝化菌分別營(yíng)造了適合各自生存的條件。這樣，在進(jìn)一步去除CODCr的同時(shí)，NH3－N去除率將有很大提高，為高氨氮廢水的生化處理找到了一條有效途徑。
4、處理效果
該廢水處理工程于2008年4月12日開(kāi)始調試，5月26日出水各項指標達到設計標準，現在運行狀況穩定，通過(guò)6月～10月加權平均統計，實(shí)際進(jìn)、出口水質(zhì)及去除率見(jiàn)表4。
5、結語(yǔ)
在以往的合成革工業(yè)廢水中多采用傳統A/O 工藝、SBR 法、氧化溝等處理法， 但大多處理效果不好， NH3-N 處理難以達標。而筆者采用的創(chuàng )新型A2/O 工藝與前幾種工藝相比較， 其CODCr、NH3-N 去除率都有不同程度的提高，尤其是NH3- N 的去除率有明顯提高，/從60％左右上升到90％以上。
