浅究洗水工业园生产废水处理工艺

文/刘琳 中国市政工程华北设计研究总院有限公司湖南分公司 湖南长沙 410000

某市共有洗水企业33 家，洗水设备578 台，从业人员10000 多人，年洗水能力达1.5 亿件。现状洗水企业生产场地布局不合理，洗水企业分布在人口密集的区域，大气污染和水污染影响到周边居民的生活。为改善城市环境，将分散在城区的所有洗水企业统一部署，规划市洗水企业集中整治项目的建设，并配套污水处理厂处理企业生产废水。

1、生产废水特点

本项目废水主要来自洗水工业园洗水工艺产生的废水，废水总量约1 万吨/日。洗水工艺加工过程中，需投加品种繁多的化学药剂，洗水中的污染物主要是织物上的污物，盐类、油类、脂类以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸、碱等。采用的洗水工艺有：普洗、酵素洗、砂洗、化学洗、酵磨酵洗等。洗水工业园废水特点是：PH 值变化大；COD 值高，有机物含量不高，B/C 比值在0.15-0.3 之间，可生化性差；废水颜色深且变化大；悬浮物浓度高；水质水量变化大。

2、设计进出水水质

2.1 设计进水水质

根据现有洗水企业综合废水水质分析，结合国内洗水工业园水质特点，参照《纺织染整工业废水治理工程技术规范HJ 471-2009》中的机织棉及棉混纺织物染整废水水质，确定本项目进水水质如下：

表1 设计进水水质表

2.2 出水水质

洗水工业园污水处理厂出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A 标排放标准。

3、废水处理工艺分析

本项目洗水废水的排放极具周期性，水质水量周期性变化较大，为减小对后续构筑物的负荷冲击，保证后续各处理单元均能按最佳工况点运行，故设调节池均衡水量及水质。另外，为防止废水中较大的悬浮物和砂粒堵塞水泵等设备，需设置格栅等预处理工艺将其去除，以减轻后续处理构筑物负担。同时，由于本项目废水为洗衣废水，废水中含有大量磨洗产生的布料短纤维和纤维粉等，一般的预处理难以去除，因此需要设置滤网、絮凝沉淀等强化预处理工艺。

本项目污水中含有大量不易生物降解或生物降解极为缓慢的有机物质、染料色素以及有毒物质等，导致废水BOD5/CODcr ＜0.3，可生化性能差，因此在主体生化处理工艺前需设水解酸化工艺，即兼厌氧工艺，靠兼性菌使难生物降解的环链或长链有机物水解为较易生物降解的短链有机物，改善废水可生物降解性能，破坏染料发色基团，可以提高后续主体生化处理工艺对COD 和色度的去除效率。

另由于目前园区正处于建设期，对洗水产生的污水的成份无法准确测定，因此一些采用特殊工艺的洗水企业产生的废水可能会增加污水处理厂的负荷，使处理效果下降。其中色度的去除一直是印染洗水污水处理关键工序，当实际进水水质较差时，出水水质可能存在色度不达标的情况，因此需加强对废水色度的处理。

本项目污水中BOD5/TN ＞3-5，水解酸化的缺氧区和常规好氧生化处理工艺结合能达标脱氮；本项目的进水水质来看，TP 进水平均值均在6mg/l 左右，BOD5/TP 的比值在33 左右＞20，可以实现生物除磷，但鉴于出水TP 指标要求达到一级A，TP 在0.5mg/l 以下，生物除磷一般不能使TP 稳定达到1.0mg/L 以下，因此必须通过强化生物除磷，辅助化学除磷。

根据上述洗水污水的特点，污水处理的主要对象是不易生物降解或生物降解极为缓慢的有机物质、染料色素以及有毒物质等。国内此类污水多采用好氧生物处理为主的处理工艺，处理效果较好。针对污水中含有大量的难以生物降解的物质和难以实现完全的生物除磷等，单纯经生物处理后，一般达不到排放标准，因此需采取物化和生化相结合污水处理工艺。同时考虑到本项目出水部分回用，而且需要强化脱色及除磷，因此在二级生化处理后增加脱色稳定处理与深度处理工艺：确定本项目污水处理工艺为：预处理+水解酸化+生化处理+脱色稳定处理（臭氧接触）+深度处理（连续流砂过滤）。

4、异常水质突发性污染处理工艺

本项目设计采用的处理工艺本身具有很高的抗负荷冲击能力，如若遇到进水异常导致出水不达标的情况，也可通过对现有工艺进行稍微的调整使出水满足标准要求。针对不同污染物质超标的问题，具体可以采取以下调整措施：

（1）当进水水量、水质异常和污水处理厂工艺设备检修时，污水处理厂处理水质难以达标，为了避免不达标的水排放污染水体，应考虑设置一定调节容积的事故池贮藏事故水，以便进行二次处理。

（2）当进水氨氮异常，使出水氨氮达不到标准要求时，主要可以采用以下两种措施：

①根据进水水质调整生化处理系统，提高回流污泥浓度或污泥量，强化生化系统缺氧段的运行，可以实现降低二级出水中氨氮含量的目的。

②由于本工程采用的连续流砂过滤器的砂粒在一定条件下可以实现生物膜的挂膜，从而可以对流经过滤器的污水起到生化降解的目的。

（3）洗水废水也存在突发重金属污染的可能，其中发生频率最高的是砷、铅、汞、铬等，尤其是砷污染，若不进行处理，将对水环境造成污染。防治突发重金属异常水质污染主要可以采用以下措施：

①在污水进水口设立进污水处理厂在线监测仪表，以便随时检测水质变化。当地环保部门每月定期对进水成分进行分析，尤其应重点检测重金属如铅、汞、铬等和有毒有机物如苯、酚及氯系有机物。同时加强污水源头控制，确保进水达标，从而保证污水处理厂运行稳定达标排放。

②由于本项目处理工艺中设计投加了纯碱、絮凝剂等药剂，而这些药剂在一定条件下也可以通过调节pH 和混凝沉淀对重金属进行化学沉淀而被去除。如铅污染在pH ≥7.5 条件下可以被化学沉淀去除，汞污染在pH ≥8.5 条件下可以被化学沉淀去除等。

（4）目前洗水行业对回用水水质标准中盐度没有特别的要求，但是在实际生产过程中发现，盐度会对洗水造成泛黄效果，对于有色衣物其影响较小，但对于浅色尤其是白色衣物，会出现泛黄情况，影响洗水效果。

目前最有效的降低废水盐度的办法就是采用反渗透膜处理，它可以有效去除水中的金属离子，处理后出水是硬度低、电导率（盐度）低、色度、悬浮物等指标均符合要求的优质水，可以满足各种类别的洗水要求。

因此，当园区内企业对回用水质要求高时，在厂区预留回用水处理，增加超滤+反渗透工艺的用地，增加膜处理工艺。

5、推荐污水处理工艺流程说明

根据上述分析，本工程污水处理工艺拟采用格栅井-提升泵房—事故池、调节池—絮凝沉淀池—生化池—二沉池—臭氧接触池—连续流砂过滤器池的处理工艺，其中在调节池投加纯碱调节进水pH，絮凝沉淀池进水投加絮凝剂PAC 和PAM。臭氧接触池在去除色度降低COD 的同时兼具出水消毒作用。为了强化生化处理，水解酸化池缺氧区投加碳源乙酸钠；磷不能达标排放时，采用化学除磷工艺，在连续流沙过滤器池投加PAC 及PAM。同时预留膜处理工艺用地，以备回用水质无法满足园区企业生产需要时投入建设使用。

污泥处理工艺为：絮凝沉淀池污泥泵送至浓缩池，生化池、二沉池排泥部分通过回流泵回流至生化池中的水解酸化池和MBBR生物移动床，剩余污泥通过污泥泵输送至污泥浓缩池，经压榨脱水后泥饼外运，其中污泥浓缩采用重力浓缩工艺，污泥脱水采用调理—压榨干化工艺。

6、环境效益

本项目建成后，各污染物排放标准明显提高，经处理后每年减少向水环境排放的BOD、COD、氨氮、SS、TP分别为1387t 、6935t、183t、2847t、40t。本项目的实施对于保障城市饮水安全具有重要意义。