郭茂新，周慧華
浙江省工業(yè)環(huán)保設(shè)計(jì)研究院，杭州310005

　　摘　要：采用酸析方法處理堿減量廢水，實(shí)驗(yàn)pH4.5～3.0時(shí)，廢水COD去除率70.9％～79.7％。生產(chǎn)性試驗(yàn)pH3.08，COD去除率87.1％。酸析污泥經(jīng)濃縮后采用廂式壓濾機(jī)脫水，具有良好的過濾性能和防腐性能，能正常穩(wěn)定運(yùn)行。堿減量廢水經(jīng)分質(zhì)酸析預(yù)處理后，與印染廢水混合進(jìn)行兼氧——好氧加氣浮方法處理，出水達(dá)到GB4287-92表3規(guī)定的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。500t/d廢水處理工程通過達(dá)標(biāo)驗(yàn)收，運(yùn)行穩(wěn)定。
　　關(guān)鍵詞：堿減量廢水；酸析；脫水；生化處理
　　中圖分類號(hào)：X791
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　文章編號(hào)：1009-2455(2000)02-0023-03

A Study on the Technology for the Treatment of Waste Water from Alkali Decrement
GUO Mao-xin? ZHOU Hui-hua

　　Abstract：The treatment of the waste water from alkali decrement used the method of acid eduction.In laboratory test,ｗhen pH value was 4.5～3.0 the COD removal rate from the waste water was 70.9％～79.7％；while in industrial test，when pH value was 3.08 the COD removal rate was 87.1％.The sludge from the acid eduction after thickened was dewatered by a recessed plate filter press which bad a good filterability and corrosion resistance and ran steadily.After acid eduction pretreatment，the waste water from alkali decrement was mixed with the waste water from printinｇ and dyeing and was treated by A/O plus air floatation process and the effluent water met the first grade standard specified in Table 3 in GB 4287-92.A 500t/d waste water treatment project haｓ already passed the acceptance examinations and been running steadily.
　　Key words：waste water from alkali decrement；acid eduction?dewater?biochemical treatment

前言

　　滌綸織物通過堿減量加工而獲得像真絲綢一樣的柔軟活絡(luò)感，被稱為滌綸仿真絲。80年代末以來，我國的滌綸織物染色加工普遍采用堿減量工藝，滌綸仿真絲產(chǎn)品迅速發(fā)展。堿減量加工廢水的污染問題十分突出，一般每萬米滌綸綢減量后排出30～50 t廢水，COD濃度在20000 mg/L左右，pH 12～14。加上前處理和印染后整理廢水，成為印染行業(yè)污染最重，處理難度最大的一種廢水。使得一般已成熟的傳統(tǒng)印染廢水處理工藝不能適應(yīng)堿減量廢水的治理要求。
　　為了探索堿減量廢水達(dá)標(biāo)處理的工藝技術(shù)及其可行性，我們?cè)诰C合分析堿減量廢水水質(zhì)特點(diǎn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)連續(xù)減量機(jī)減量加工的生產(chǎn)企業(yè)——浙江興昌印染有限公司堿減量廢水處理工程進(jìn)行了設(shè)計(jì)、調(diào)試，處理規(guī)模500 t/d，在太湖流域重點(diǎn)污染源限期治理達(dá)標(biāo)驗(yàn)收后運(yùn)行穩(wěn)定。

1　廢水成份與水質(zhì)

1.1　堿減量加工原理及廢水成份
　　滌綸織物的堿減量加工原理，是在堿性條件下滌綸纖維(PET)表面產(chǎn)生如下水解反應(yīng)：

　　滌綸纖維通過減量加工后重量減輕(X＞y)。{(xy)/x×100％}被稱為減量率。水解反應(yīng)產(chǎn)生的對(duì)苯二甲酸鈉 (DT)和乙二醇(EC)是形成堿減量廢水COD值和BOD值的主要成份。
1.2　廢水水質(zhì)
　　堿減量廢水水質(zhì)隨加工方式和工藝條件不同有較大差別。一般廢水pＨ12～14，COD 10000～30000 mg/L，BOD₅與COD比值大于0.40，不可生物降解的溶解性COD在700～1000 mg/L。因此，堿減量廢水具有堿度大、COD濃度高、BOD₅與COD之比值高，不可生物降解的溶解性COD高等特點(diǎn)。
　　堿減量加工除堿量工藝本身，還有前處理精練水洗、印花和染色后整理加工工序，因此尚有大量的精煉水洗廢水及印染廢水排出。
　　浙江興昌印染有限公司堿減量廢水和印染廢水水質(zhì)見表1。

表1堿減量廢水水質(zhì) 項(xiàng)目 pH COD/(mg.L^-1) BOD5/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) 堿減量廢水 12-13 25000-30000 10000-13000 1500-2000 印染廢水 6-7 400 150 100 水洗廢水 11-13 300 1200 500

2　酸析試驗(yàn)

2.1　酸析機(jī)理
　　堿減量廢水中的對(duì)苯二甲酸鈉在堿性溶液中呈溶解性，而在酸性溶液中析出難溶性的沉淀物對(duì)苯二甲酸(TA)。其反應(yīng)如下：

　　在以上反應(yīng)中，控制不同的pH條件，對(duì)苯二甲酸的析出率也就不同。因此，要獲得良好的析出效果，關(guān)鍵在于控制酸析時(shí)的pH。
2.2　酸析試驗(yàn)
　　采用400 ml燒杯，對(duì)堿減量廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室酸析試驗(yàn)，加H₂SO₄調(diào)pH，攪拌后靜止沉淀。不同pH時(shí)酸析水水質(zhì)見表2。

表2 酸析試驗(yàn)結(jié)果 廢水類別 pH COD/(mg.L^-1) 去除率/% 備注 原廢水 12.6 28500 　 　 酸析水 4.5 8306 70.9 五批樣平均值 酸析水 3.5 7410 74.0 五批樣平均值 酸析水 3.0 5780 79.7 五批樣平均值

　　試驗(yàn)結(jié)果表明，堿減量廢水的酸析處理，隨pH值降低，COD去除率增加。當(dāng)酸析pH小于3，酸析較徹底。

3　酸析污泥脫水試驗(yàn)

3.1　帶式壓濾機(jī)脫水試驗(yàn)
　　堿減量廢水酸析污泥量大，呈膠體狀態(tài)，脫水難度較大。當(dāng)采用帶式壓濾機(jī)過濾脫水時(shí)，污泥漏網(wǎng)情況嚴(yán)重，加上酸性廢水對(duì)鋼質(zhì)滾桶等的腐蝕問題，無法在工程上正常應(yīng)用。為此，泥脫水采用了廂式壓濾機(jī)，并進(jìn)行了不同工況下的脫水試驗(yàn)。

3.2　廂式壓濾機(jī)連續(xù)脫水試驗(yàn)
　　堿減量廢水連續(xù)酸析，不經(jīng)濃縮，直接進(jìn)廂式壓濾機(jī)脫水。結(jié)果表明廂式壓濾機(jī)卸泥困難，濾布易堵塞，清洗困難，當(dāng)廢水濃度變化較大時(shí)，不能正常脫水。
3.3　濃縮污泥脫水試驗(yàn)
　　堿減量廢水酸析后，先經(jīng)濃縮，排出上清液，濃縮污泥進(jìn)廂式壓濾機(jī)脫水。結(jié)果表明，脫水效果明顯改善，卸泥容易，不易堵塞，不需每次清洗濾布。而且可以省去助凝劑，降低藥劑消耗。

4　廢水達(dá)標(biāo)處理試驗(yàn)

4.1　混合廢水生化加物化處理試驗(yàn)
　　該廢水處理工程調(diào)試前期，進(jìn)行了堿減量廢水與印染廢水混合處理的生產(chǎn)性試驗(yàn)。其處理工藝流程如圖1。

　　按此流程實(shí)際運(yùn)行了一年多時(shí)間，調(diào)節(jié)池出水COD2300～3000mg/L，pH10～12.5，二沉池出水COD287～392mg/L，pH8.7；氣浮出水COD140～171mg/L，pH7～7.5。運(yùn)行結(jié)果表明，兼氧——好氧的COD去除率約為85％，混凝氣浮COD去除率約50％。處理出水不能達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
4.2　酸析預(yù)處理加混合處理試驗(yàn)
　　本著濃稀分流，分別治理的原則，對(duì)堿減量廢水先進(jìn)行酸析—濃縮—壓濾預(yù)處理，酸析出水再進(jìn)入調(diào)節(jié)池與水洗、印染廢水混合后進(jìn)一步處理。其處理工藝流程見圖2。

　　按此流程調(diào)試正常運(yùn)行后，處理出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了GB4287-92《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表3規(guī)定的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。連續(xù)兩天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)平均結(jié)果見表3。

表3 廢水處理出水水質(zhì) 監(jiān)測(cè)點(diǎn) pH COD/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) BOD₅/(mg.L^-1) 色位/倍 堿減量廢水 12.57 28400 1820 　 　 酸析出水 3.08 6200 462 　 　 印染廢水 10.27 706 56 237 64 調(diào)節(jié)池混合水 9.36 1298 165 309 32 二沉池出水 8.07 167 166 10 28 氣浮池出水 6.35 43 47 6 4

　　由表3可知，酸析處理COD去除率為78.1％；兼氧—好氧生化處理COD，COD去除率為87.1％；氣浮處理出水COD低于100 mg/L。

5　問題與討論

5.1　減量率對(duì)廢水水質(zhì)的影響
　　滌綸纖維在NaOH作用下水解生成等摩爾對(duì)苯二甲酸鈉和乙二醇，按理論計(jì)算，每水解1g滌綸將產(chǎn)生0.73g對(duì)苯二甲酸鈉和0.27g乙二醇。單位重量化合物能產(chǎn)生COD量分別為，每克對(duì)苯二甲酸鈉產(chǎn)生0.94gCOD，每克乙二醇產(chǎn)生1.5gCOD。即滌綸纖維水解后COD發(fā)生量為1.09kgCOD/kg。由此可見，當(dāng)滌綸織物的單位重量和減量率發(fā)生變化時(shí)，堿減量廢水COD隨之變化。如400g/m滌綸布在20％減量率時(shí)，COD發(fā)生量為87.28g/m。而200g/m滌綸布10％堿減量率時(shí)，COD發(fā)生量為21.82g/m。前者是后者的4倍。說明堿減量廢水在不同織物和不同減量率下的COD變化是很大的。
5.2　酸析處理的COD去除率
　　堿減量廢水酸析處理的COD去除率與pＨ值有關(guān)。當(dāng)pH大于6，析出產(chǎn)物又可重新溶解。一般情況下，pH 4.0～4.5，COD去除率為70％左右；pH 3.0～3.5時(shí)，去除率為75％～80％。廢水濃度對(duì)COD去除率的影響不大?？刂频胮Ｈ低，則H₂SO₄投加量增加，運(yùn)行費(fèi)用提高。一般可根據(jù)堿減量廢水所占的比例以及處理出水達(dá)標(biāo)排放的要求，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，合理確定pH控制條件。
5.3　酸析污泥脫水
　　堿減量廢水酸板污泥脫水應(yīng)適應(yīng)廢水水質(zhì)多變及污泥性質(zhì)的要求，宜采用濃縮后廂式壓濾機(jī)脫水方式。采用連續(xù)酸析，直接壓濾脫水方式，由于堿減量加工一般均隨市變化，廢水濃度變化較大，當(dāng)COD濃度較低時(shí)，壓濾機(jī)容易漏網(wǎng)，且易堵塞濾布。經(jīng)過濃縮后，一方面提高了污泥濃度，另一方面可以改善污泥脫水性能，可保持正常穩(wěn)定運(yùn)行。

6　初步結(jié)論

　?、? 采用酸板方法處理堿減量廢水，具有良好的處理效果，其COD去除率與控制的pH值有關(guān)，宜根據(jù)堿減量廢水所占比例及處理程度要求等具體情況，合理確定pＨ控制條件。
　?、?堿減量廢水酸析處理，需經(jīng)濃縮后脫水，以避免水質(zhì)變化引起的漏網(wǎng)現(xiàn)象。脫水機(jī)宜采用聚丙烯廂式壓濾機(jī)，具有良好的過濾性能和防腐性能。
　?、?堿減量廢水酸析預(yù)處理后，與印染廢水混合進(jìn)行兼氧—好氧加氣浮處理，出水達(dá)標(biāo)穩(wěn)定可靠。

參考文獻(xiàn)：

　?1?趙建平，范綠寶.滌綸間歇式堿減量工藝中減量的自動(dòng)控制[J].印染，1996，(6)：25～26.
?　2?石寶龍?ＰCＭ對(duì)滌綸堿減量廢水預(yù)處理方法的研究[J].青島大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，12(3)：67～69.

作者簡介：
　　郭茂新：(1955－　)男，高級(jí)工程師，總工程師。
　　周慧華：(1967－　)男，工程師。