生化和物化相結(jié)合處理印染廢水，是當(dāng)今國(guó)內(nèi)各大中小型染整廠普遍使用的工藝，該工藝具有處理效果穩(wěn)定、運(yùn)行操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。在具體的實(shí)施建設(shè)過(guò)程中，對(duì)于物化段與生化段的先后順序問(wèn)題，建設(shè)單位的看法各有不同。以下列舉兩個(gè)采取不同工藝，但又具備可比性的工程實(shí)例進(jìn)行分析，總結(jié)出兩種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及適用性。
1 先生化后物化處理工藝
1.1 設(shè)計(jì)條件
　　該工程實(shí)例是位于廣州市番禺區(qū)橫瀝鎮(zhèn)的一個(gè)印染廠(以下簡(jiǎn)稱為“印染廠1”)。該廠以棉混紡織物的印染生產(chǎn)為主，使用的染料多為分散染料和酸性染料，日產(chǎn)印染廢水2660噸。印染廢水處理系統(tǒng)于2003年2月建成并投入使用。廢水處理系統(tǒng)24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，小時(shí)處理量為110.83噸。印染廠1的廢水原水水質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 印染廠1廢水原水水質(zhì)

項(xiàng)目 pH CODCr BOD5 SS 色度 LAS 苯胺 指標(biāo) 6～8 200～500 60～150 150 300 8.81 1.13

1.2 設(shè)計(jì)工藝
　　該廢水處理系統(tǒng)采取了先生化后物化的處理工藝，工藝流程見(jiàn)圖1。
　　印染廢水首先通過(guò)格柵渠將廢水中的大塊固體污染物及毛屑纖維隔除。廢水在預(yù)處理池中進(jìn)行pH調(diào)整，使廢水的pH值達(dá)到6～9。調(diào)節(jié)池中的廢水通過(guò)循環(huán)水泵提升至冷卻塔進(jìn)行冷卻，溫度降至35℃以下后，廢水經(jīng)提升泵提升到水解酸化池，在水解酸化池里，復(fù)雜的有機(jī)物被分解成為簡(jiǎn)單的、易于好氧分解的小分子有機(jī)物，增加了廢水的可生化性。隨后，廢水進(jìn)入生物接觸氧化池，通過(guò)好氧微生物的新陳代謝作用，廢水中的有機(jī)物被微生物攝取分解而去除。
　　經(jīng)過(guò)生化處理后，廢水進(jìn)入物化處理系統(tǒng)。首先，廢水進(jìn)入混凝反應(yīng)池，在這里加入混凝劑和脫色劑，廢水中的膠體物質(zhì)及懸浮物將凝聚起來(lái)形成絮凝體?；炷磻?yīng)后，廢水進(jìn)入斜管沉淀池，通過(guò)重力作用，廢水中的絮凝體沉淀物自然沉降而與廢水分離。最后，廢水在過(guò)濾池中進(jìn)一步截留微細(xì)的固體懸浮物后達(dá)標(biāo)排放。

1.3 主要廢水處理單元設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)水解酸化池
　　水力停留時(shí)間7.34小時(shí)；有效容積814m3。
(2)生物接觸氧化池
　　BOD5容積負(fù)荷為0.95kgBOD5/m3·d；校核停留時(shí)間9.57小時(shí)。
(3)混凝反應(yīng)池
　　反應(yīng)時(shí)間25min。
(4)斜管沉淀池
　　表面負(fù)荷1.17m3/m2，水力停留時(shí)間2.14小時(shí)。
1.4 經(jīng)濟(jì)分析
(1)噸水投資
　　該廢水處理工程日處理量為2660噸，實(shí)際總投資為280萬(wàn)元，噸水投資約為1052.63元。
(2)運(yùn)行費(fèi)用
　　該印染廢水處理工程噸水電耗約為0.55kWh，以每度0.8元計(jì)算，處理噸水電費(fèi)約為0.44元。該廢水處理工程原設(shè)計(jì)階段估算每天處理1噸印染廢水的藥劑費(fèi)為0.26元。但從兩年多的實(shí)際運(yùn)行情況看，該污水處理系統(tǒng)需投藥處理的情況很少，一年中最多也只有一兩個(gè)月需要投藥處理，廢水一般經(jīng)過(guò)前段的生化處理后，CODCr、BOD5就能達(dá)標(biāo)，后端一般只需投加少量的脫色劑，使色度達(dá)標(biāo)。此外，噸水處理的人工費(fèi)約為0.025元。則該印染廢水處理工程的噸水運(yùn)行費(fèi)約為0.725元。
2 先物化后生化處理工藝
2.1 設(shè)計(jì)條件
　　該工程實(shí)例是位于廣州市番禺區(qū)靈山鎮(zhèn)的一個(gè)染整廠(以下簡(jiǎn)稱為“印染廠2”)。該廠以棉混紡織物的印染生產(chǎn)為主，日產(chǎn)印染廢水2400噸。與印染廠1相比，該廠的織布檔次較低，使用的染料質(zhì)量也較差，多為活性染料、直接染料和分散染料等，因而廢水中毛屑纖維較多。印染廠2的廢水原水水質(zhì)見(jiàn)表2。

表2 印染廠2廢水原水水質(zhì)

項(xiàng)目 pH CODCr BOD5 SS 色度 LAS 苯胺 指標(biāo) 6～12 300～500 80～150 300 1000 11.3 1.61

　　廢水處理系統(tǒng)24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，小時(shí)處理量為100噸。
２.2 設(shè)計(jì)工藝
　　該廢水處理系統(tǒng)采取了先物化后生化的處理工藝，工藝流程見(jiàn)圖2。
　　由于該廢水處理系統(tǒng)采取的是先物化后生化的處理工藝，因而不需設(shè)預(yù)處理池先對(duì)廢水pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)。在物化處理段中，加入混凝劑、助凝劑及脫色劑，廢水經(jīng)混凝反應(yīng)后，形成大塊絮凝體沉淀物，并在斜管沉淀池得到很好的分離。
　　廢水經(jīng)過(guò)物化處理后，溫度一般都能降到35℃以下，此后，廢水進(jìn)入水解酸化池，廢水中復(fù)雜的有機(jī)物被分解成為易于好氧分解的有機(jī)物，增加了廢水的可生化性。隨后，廢水進(jìn)入生物接觸氧化池，廢水中的有機(jī)物在好氧微生物的作用下被有效去除。經(jīng)過(guò)生化處理后，廢水在過(guò)濾池中進(jìn)一步截留其中微細(xì)的固體懸浮物后達(dá)標(biāo)排放。
2.3 主要廢水處理單元設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)混凝反應(yīng)池
　　反應(yīng)時(shí)間30min。
(2)斜管沉淀池
　　表面負(fù)荷1.6m3/m2；水力停留時(shí)間2.28小時(shí)。
(3)水解酸化池
　　水力停留時(shí)間6.7小時(shí)；有效容積670m3
(4)生物接觸氧化池
　　BOD5容積負(fù)荷為0.91kgBOD5/m3·d；校核停留時(shí)間8.9小時(shí)。
2.4 經(jīng)濟(jì)分析
(1)噸水投資
　　該廢水處理工程日處理量為2400噸，實(shí)際總投資為230萬(wàn)元，即噸水投資約為958元。
(2)運(yùn)行費(fèi)用
　　該印染廢水處理工程噸水電耗約為0.543kWh，以每度0.8元計(jì)算，處理噸水電費(fèi)約為0.434元。經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)，該印染廢水處理工程每天處理1噸印染廢水的平均藥劑費(fèi)約為0.4元。噸水處理人工費(fèi)約為0.028元。則該印染廢水處理工程的噸水運(yùn)行費(fèi)約為0.862元。
3 兩種工藝的比較
3.1 設(shè)計(jì)條件與運(yùn)行效果
　　通過(guò)上述可知，兩個(gè)工程實(shí)例的設(shè)計(jì)條件非常相似，水量、水質(zhì)都很接近。其處理效果比較見(jiàn)表3。

表3 印染廠1及印染廠2處理出水水質(zhì)比較

實(shí)例 pH CODCr BOD5 SS 硫化物 LAS 色度 苯胺 印染廠1 8.2～8.9 17.1 5.14 15.0 0.004 1.05 10 0.486 印染廠2 7.9～8.42 11.6 3.63 16 0.005 3.66 30 0.52 標(biāo)準(zhǔn)值 6～9 90 20 60 0.5 5.0 40 1.0

　　由表3可知，兩個(gè)工程實(shí)例均取得了良好的處理效果，處理出水水質(zhì)也非常接近。其中，印染廠2處理出水中LAS濃度及色度比印染廠1高，這與其原水中該兩項(xiàng)指標(biāo)數(shù)值較高有關(guān)。印染廠1由于以使用分散染料為主，該種染料上染率高，在廢水中殘留較少，因此色度較低。
3.2 投資與運(yùn)行投資
　　印染廠1的廢水處理規(guī)模為2660噸/日，噸水投資為1052.6元，印染廠2的廢水處理規(guī)模為2400噸/日，噸水投資為958元。兩者噸水投資的差額為94.6元。印染廠1廢水處理系統(tǒng)總投資比印染廠2多50萬(wàn)。這與兩廠的地質(zhì)條件、基礎(chǔ)處理方式的不同有關(guān)。另外，在設(shè)計(jì)上先生化后物化工藝的生化段所選取的BOD5的去除量目標(biāo)值較高，因而所設(shè)計(jì)出來(lái)的處理池體積較大，造價(jià)也相應(yīng)較高。
　　運(yùn)行投資指標(biāo)中，印染廠1的噸水運(yùn)行費(fèi)用為0.725元，印染廠2為0.862元，兩者相差0.136元。這是由于印染廠1采取的是先生化后物化工藝，加藥量明顯比印染廠2少，產(chǎn)生的污泥也就相應(yīng)較少。因此，印染廠1所承擔(dān)的日常處理藥劑費(fèi)用較印染廠1少。
3.3 日常操作及系統(tǒng)穩(wěn)定性
　　兩個(gè)印染廠的廢水處理系統(tǒng)均正式投入使用兩年多，從日常操作及處理系統(tǒng)性上分析，印染廠1在污水原水水質(zhì)變化起伏不大的情況下，其日常操作是非常簡(jiǎn)便的，后段物化處理在前段生化處理效果較好的情況下，可基本不投加藥劑，產(chǎn)生的污泥也很少，操作的重點(diǎn)集中在預(yù)處理段pH值和水溫的調(diào)整。印染廠2的污水處理系統(tǒng)日常操作比印染廠1復(fù)雜，因?yàn)樵搹S廢水原水中所含的短纖維較多，加上使用先物化后生化工藝，投藥量也較大，污泥產(chǎn)生量較大，配藥、加藥、排泥、污泥處理等操作頻繁。因此，采用先生化后物化工藝比起先物化后生化工藝的廢水處理系統(tǒng)日常操作更簡(jiǎn)便。
　　從處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面分析，印染廠2的廢水處理系統(tǒng)更穩(wěn)定，承受沖擊負(fù)荷的能力較強(qiáng)。廢水首先經(jīng)過(guò)物化處理，能去除一部分的有機(jī)負(fù)荷，并且能通過(guò)調(diào)整加藥量或藥劑種類(lèi)，使廢水水質(zhì)控制在一恒定的范圍內(nèi)，以減輕廢水對(duì)后續(xù)生化處理的沖擊負(fù)荷。相反，若廢水先經(jīng)過(guò)生化處理，則生化處理的負(fù)荷高，而且廢水水質(zhì)的變化一定要在生化系統(tǒng)可以承受的范圍內(nèi)，這就導(dǎo)致了生化系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷的能力較低，一旦遭破壞，則很難恢復(fù)，因此處理出水水質(zhì)得不到保證。另外，生化系統(tǒng)對(duì)pH值及水溫的控制也有要求，若廢水在進(jìn)入生化處理系統(tǒng)前經(jīng)過(guò)物化處理，則廢水在生化段的pH值就能得到很好的控制，溫度也有一定的降低。所以，使用先物化后生化處理工藝比起先生化后物化工藝的廢水處理系統(tǒng)更穩(wěn)定、更靈活。
4 結(jié)論
　　通過(guò)以上兩個(gè)工程實(shí)例的比較可知，在印染廢水處理中，生化段與物化段的設(shè)置順序，其實(shí)并無(wú)原則性的區(qū)分，采取不同的工藝處理性質(zhì)相近的廢水，均可取得良好的效果。
　　但是，在考慮處理系統(tǒng)穩(wěn)定性、噸水投資以及運(yùn)行投資、日常操作方面，是可以根據(jù)實(shí)際情況擇優(yōu)選取的。對(duì)于有機(jī)負(fù)荷較低、纖維物質(zhì)等懸浮物較少的廢水，宜采用先生化后物化的處理工藝，該工藝可減少加藥量，減輕日常操作的難度，降低運(yùn)行費(fèi)用，但噸水投資一般較高。對(duì)于pH值變化頻率較大，有機(jī)負(fù)荷較高、纖維物質(zhì)等懸浮物較多的廢水，宜采用先物化后生化處理的工藝，該工藝可通過(guò)采用不同的混凝劑、助凝劑及調(diào)節(jié)加藥量以適應(yīng)廢水水質(zhì)的變化，使生化處理系統(tǒng)始終保持在較穩(wěn)定的狀態(tài)，但采用該工藝，運(yùn)行費(fèi)用一般較前者高，日常操作管理工作量較大。

An Option Between “Physical Chemical-Biological Chemical” and “Biological Chemical-Physical Chemical” Technologies in Wastewater Treatment of Printing and Dyeing Industry
ZHANG Guo-wei
(Panyu Environmental Engineering Co., Ltd, Guangzhou, Guangzhou Guangdong 511400, China)

Abstract: Two kinds of technologies on “earlier physical chemical treatment or later biological chemical treatment” and “earlier biological chemical treatment or later physical chemical treatment” are widely applied and are quite mature in traditional technology of wastewater treatment of printing and dyeing industry. The paper sums up excellences and shortcomings of two technologies and their applicability through two typical engineering strength analysis in wastewater treatment of printing and dyeing industry.
Keywords: printing and dyeing wastewater; physical chemical treatment; biological chemical treatment