廣東省某紡織品有限公司的紡織印染廢水經(jīng)過(guò)水解酸化—生物接觸氧化工藝處理并加二氧化氯氧化脫色后可達到紡織染整工業(yè)水污染物排放標準（GB 4287—1992）中的一級排放指標。為了企業(yè)的可持續發(fā)展，公司決定對水解酸化—生物接觸氧化工藝處理后的廢水進(jìn)行深度處理以回用到對電解質(zhì)不敏感的工序，使廢水達到公司的回用水質(zhì)標準。華南理工大學(xué)研究組在實(shí)驗室小試和現場(chǎng)中試的基礎上，對該廢水的回用處理進(jìn)行了120 t/d 的工程化應用研究，經(jīng)過(guò)近4 個(gè)月的設計、施工及調試，目前該系統已穩定運行，出水水質(zhì)達到了生產(chǎn)工藝中洗水工序的水質(zhì)要求。
常用的印染廢水深度處理方法有膜過(guò)濾、曝氣生物濾池（BAF）、化學(xué)氧化等。膜過(guò)濾法效果雖好，但是投資和運行費用均較高，進(jìn)水水質(zhì)對膜壽命的影響很大，膜處理后的濃相處理也是一個(gè)棘手的問(wèn)題。綜合上述原因，筆者采用曝氣生物濾池—臭氧氧化—曝氣生物濾池三段組合工藝對該公司二級生化出水進(jìn)行深度處理。
1 廢水水量水質(zhì)和處理要求
根據公司提出的洗水工序回用水質(zhì)要求，深度處理系統的進(jìn)水水質(zhì)標準為現有的印染工業(yè)污水處理廠(chǎng)二級生化二沉池中的水，水經(jīng)深度處理后，必須達到公司的洗水工藝所要求的回用水水質(zhì)標準，其主要水質(zhì)指標如表1。廢水pH、色度、COD、BOD、SS按文獻方法測定。工程化裝置的處理水量為5 t/h，廢水處理系統按24 h 連續運行，進(jìn)水溫度<40 ℃。
表1 進(jìn)出水水質(zhì)指標
2 處理工藝
2.1 處理工藝流程
經(jīng)二級生化處理后的廢水水質(zhì)波動(dòng)較大，為了保證后續處理水質(zhì)的穩定性，先用BAFⅠ進(jìn)行處理，使水質(zhì)穩定在一定范圍內，但是鑒于BAF 對廢水的色度基本沒(méi)有去除作用，在BAFⅠ之后再對廢水進(jìn)行臭氧氧化處理，以其強氧化性對廢水色度進(jìn)行去除，并進(jìn)一步去除少部分COD，同時(shí)提高進(jìn)入后段BAFⅡ之前的廢水的可生化性，最后再用BAFⅡ進(jìn)行后段生化處理，確保出水水質(zhì)達標。該工藝屬于“生物前處理—臭氧—生物后處理（BIO—OZONE—BIO）”的組合應用，三段工藝緊密結合，優(yōu)化了處理效率。工藝流程如圖1 所示。
圖1 印染廢水處理工藝流程
2.2 主要構筑物
深度處理系統的主要構筑物見(jiàn)表2。
表2 深度處理系統主要構筑物
2.3 處理工藝說(shuō)明
（1）BAFⅠ。原廠(chǎng)經(jīng)二級生化處理后的污水水質(zhì)波動(dòng)較大，COD 的變動(dòng)范圍為100～150 mg/L，有時(shí)甚至達到170 mg/L。為了保證后續處理的穩定性，先用曝氣生物濾池對廢水進(jìn)行處理，使廢水COD 降至較低水平，從而減少后續處理的臭氧投加量，節約了生產(chǎn)臭氧的電耗，降低成本。BAFⅠ的有效池容積為15 m3，停留時(shí)間3 h，采用上流式，氣水比為5∶1，填料選用粒徑為3～5 mm 的球形陶粒。
（2）臭氧氧化。臭氧氧化作用在中間貯水池中完成，臭氧發(fā)生器產(chǎn)生出可調節濃度的臭氧，通過(guò)進(jìn)水泵與文丘里管組成的臭氧反應裝置進(jìn)行高速的氣、液混合，在中間貯水池中與污水反應。臭氧氧化在本工藝中有承前啟后的作用：首先，由于經(jīng)過(guò)前段BAFⅠ的處理，臭氧在這里體現了后化學(xué)氧化作用，其主要作用集中在對廢水色度去除上，同時(shí)也去除了少部分COD，相對于臭氧預氧化，后氧化減少了臭氧消耗。其次，對于后段BAFⅡ而言，臭氧體現了預氧化作用，使難降解的溶解性有機物部分氧化成小分子的碳氫化合物，提高了廢水的可生化性，為后段BAF 的進(jìn)一步生化打下了基礎。臭氧發(fā)生器最大產(chǎn)量為200 g/h，產(chǎn)生量可調，本工程臭氧投加質(zhì)量濃度約為30 mg/L。
（3）BAFⅡ。通過(guò)最后一段的生化處理，確保出水的各項水質(zhì)指標達標。BAFⅡ的池體參數同BAFⅠ。
（4）清水池。清水池暫時(shí)貯存BAFⅡ的出水。清水池為2 個(gè)BAF 的反沖洗用水提供了水源，同時(shí)也為日后更高標準的回用工藝的拓展提供了中間儲水池。
總之，該處理工藝簡(jiǎn)單、高效、操作便捷，同時(shí)能實(shí)現較高水平的自動(dòng)化控制。
3 調試與運行
3.1 調試階段
調試從2008 年3 月初開(kāi)始，初調試時(shí)，廢水以1 m3/d 的流量進(jìn)入2 個(gè)BAF，活性污泥由吸泥管從原污水裝置的二沉池處吸入。先投加適量的面粉，并連續悶曝3 d，待出水水質(zhì)穩定后再緩慢加大進(jìn)水流量。同時(shí)根據出水水質(zhì)投加適量KH2PO4，控制m（COD）∶m（N）∶m（P）的比例在100∶5∶1 左右。當流量緩慢加大到設計要求時(shí)，再開(kāi)啟臭氧系統，實(shí)現整個(gè)系統的完整連續運行。調試時(shí)根據濾池阻塞情況以及出水水質(zhì)數據波動(dòng)情況進(jìn)行反沖洗，反沖洗時(shí)先進(jìn)行反沖洗氣，再進(jìn)行氣水聯(lián)合沖洗，最后再進(jìn)反沖洗水漂洗，待出水較為清澈后停止反沖洗進(jìn)氣，并使曝氣生物濾池按反沖洗前的狀況運行。
3.2 運行階段
深度處理系統經(jīng)過(guò)3 個(gè)多月的運行，系統運行狀況良好，設備運轉正常，操作十分便捷，實(shí)現了管理簡(jiǎn)單化。出水水質(zhì)指標：pH 6.0~7.8，色度2~4 倍，濁度≤1 NTU，SS≤0.8 mg/L，BOD5≤9 mg/L，CODCr≤35 mg/L。2008 年6 月穩定運行期間的COD 變化數據見(jiàn)圖2。
圖2 2008年6月系統各處理單元出水COD
由圖2 可以看出：對于經(jīng)過(guò)二級生化的印染廢水，仍有部分易生物降解的污染物，但BAFⅠ能去除50%左右的COD；臭氧氧化能去除部分難生物降解污染物，COD 的去除率保持在30%左右；BAFⅡ對原本大部分難生物降解的COD 去除率大部分在30%以上，整個(gè)深度處理系統處理實(shí)現了化學(xué)法和生物法的緊密結合，COD 總去除率在75%以上，效果很好。對于COD 90~150 mg/L 的原水，經(jīng)該系統處理后COD 穩定<35 mg/L，水質(zhì)穩定性大大增強。BAFⅠ對COD 的高去除率為臭氧氧化提供了有利條件，從而減少了臭氧的投加量，節約了運行成本；臭氧氧化提高了廢水可生化性，為BAFⅡ的再生化處理提供了有利條件，保證了最終出水效果。
另外，在運行階段，進(jìn)水色度為16~32 倍，經(jīng)過(guò)臭氧氧化后可以保證色度穩定<4 倍，這說(shuō)明臭氧對印染廢水的脫色效果也非常好。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
4 經(jīng)濟分析該工程的運行費用主要是電費，見(jiàn)表3。
表3 深度處理的運行費用
5 結論
（1）采用曝氣生物濾池—臭氧氧化—曝氣生物濾池組合工藝深度處理二級生化處理后的印染廢水，經(jīng)過(guò)3 個(gè)多月的運行實(shí)踐證明：該工藝成熟、處理效果穩定。出水COD 穩定<35 mg/L，處理成本約為1.122 元/ m3。
（2）曝氣生物濾池對經(jīng)過(guò)二級生化的印染廢水仍具有很好的生物降解作用，它保證了后續處理水質(zhì)的穩定性，并為臭氧氧化提供了有利條件，減少了臭氧的投加量，降低了運行成本。另外臭氧對印染廢水的脫色作用非常明顯，出水色度穩定在2～4 倍，并對COD 有一定的去除作用。
