巫 凌¹，張 統²
（1.南通市建筑設計院，江蘇 南通 226006；2.北京總裝備部工程設計研究總院 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廢水，工程運行結果表明，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。
　　關鍵詞：靛藍；廢水處理；處理工藝；工程設計
　　中圖分類號：X788
　　文獻標識碼：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濟技術開發區投資興建南通華達染織有限公司，主要生產靛藍牛仔布。靛藍染紗工藝一般采用燒堿-保險粉還原的穩定體染色法進行多次染色，常用漿染聯合機進行生產，漿染聯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，水質特點為pH值高、CODcr高、低價硫濃度高。設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 設計參數

　　廢水處理站的設計能力為15m³/h。設計廢水水質及排放要求見表1。

表1 設計廢水水質及排放要求 水質 pH CODcr/
（mg·L^-1） BOD₅/
（mg·L^-1） S^2-/
（mg·L^-1） 色度/倍 SS/
（mg·L^-1） 設計水質 10～12 2000 600 110 100 2000 排放水質 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-由后續生化處理進一步處理可至達標。
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明溝分兩路送至處理站，不含染料的廢水直接進入調節池，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節池。
　　經過濾的廢水及漿漂廢水進入調節池，再次經多孔管預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。廢水經三角堰均勻布水自下而上：一氧化經過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，反沖洗水回流至調節池，池底部設排污閥。
　　為使維修或運行不正常時不影響生產，特設事故污水儲池，體積600m³，可供3～4d生產污水儲放，待后可慢慢抽回處理（備污水污泥泵1臺）；另設靛藍回收渣池，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 處理結果

　　生產性試運行半年多，出水水質監測每月平均結果數據見表2。
　　運行結果表明，出水符合排放水質。

表2 每月試驗平均結果 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 主要經濟指標

　　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：
　?、僬叟f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；
　?、垭娰M：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。
　?、芩巹┵M：酸及鈷鹽合計每立方米廢水花費約為1.50元；
　?、莸逅{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、出水水質好的特點，具有較好的應用價值。

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