BAF／微絮凝深度处理牛仔服装洗水废水并回用

 摘要：采用生物接触氧化／混凝沉淀／BAF／微絮凝过滤工艺处理广东省某大型牛仔洗水厂的洗水废水，运行结果表明，该工艺处理此类牛仔洗水废水技术可靠，经济合理，当进水COD、色度、SS平均浓度分别为360mg／L、480倍、380mg／L时，处理出水分别为25mg／L、5倍、5mg／L，与处理过的河水按1：1混合后可稳定回用于生产。

广东省江门市某牛仔洗水厂主要从事高档牛仔服装洗水加工整理，废水排放量为5000m3／d，并建有一套废水处理设施。现该工业区因扩大生产，废水排放量达到1×10m／d，同时当地环保部门要求该厂实现50％的废水回用，故需新建规模为5000m／d的废水处理及回用设施，以将新增废水量处理后回用于生产。

1废水水质与水量

经检测发现该废水含有较多悬浮物，有机污染物浓度和色度较低，可生化性较好，而且无机盐含量较低。

2设计思路及工艺选择

该洗水厂原废水处理设施采用接触氧4g／混凝沉淀工艺，从其运行情况及长期监测数据看，原废水处理设施出水可稳定达到广东省《水污染物排放限值》(DB4426--2001)。由于本项目新增废水量处理后将回用于生产，故需增加废水深度处理及回用设施。根据对该厂的实际调查，当用水COD<30mg／L时即可满足生产要求。另外，废水中无机盐含量较低，洗水生产过程对除盐要求不高，故确定采用曝气生物滤池／微絮凝过滤深度处理工艺，出水与处理后的河水按l：1混合后实现回用。

采用悬浮曝气生物滤池，通过特制轻质粒状生物陶粒填料在曝气池上部形成悬浮层，克服了传统曝气生物滤池易堵塞、产生沟流的缺点，使表面多微孔的粒状陶粒填料与水充分接触而保持较高的活性生物量。而底部的滤床层填料能够保持生物量不流失，提高了池内微生物浓度，实现了固液分离。根据以往工程经验，对于此类废水采用曝气生物滤池处理可使出水COD降至35mg／L。

微絮凝过滤工艺具有除浊、生物处理双重功效，已成为对低浊、低有机物浓度废水进行深度处理的主流选择，相关研究表明只要混凝工艺合理、过滤参数适合，可实现出水浊度<1 NTU，并有效去除水中的氮、磷及腐殖酸。悬浮曝气生物滤池出水仍存在少量胶体颗粒和悬浮物，COD在35,~g／L左右，浊度>5NTU，再经微絮凝过滤处理可进一步降低COD、浊度等，从而保证处理出水稳定地回用于生产。

3主要工艺单元的设计参数

3．1格栅、沉砂池与调节池

新建系统未设格栅，与原系统共用(原有粗、细格栅两道)。新建沉砂池尺寸为8m×4m×3131，有效水深为2．5m。经格栅和沉砂池后，出水Ss降至80～100mg／L，对悬浮物的去除率达80％以上。

新建调节池尺寸为32mx16M×3m，有效水深为2．51Tl，水力停留时间为6．5h。

3．2接触氧化池

新建接触氧化池尺寸为32m×20m×5m，有效容积为2500m，水力停留时问为12h。采用廊道式推流，内装新型组合纤维填料(填料规格为160mill×80ITlm)。池底安装穿孔曝气管，曝气量为57m3／min。接种污泥取自原处理系统的好氧池，启动12d后进入稳定运行状态，单位容积填料生物量达1400kg／m。，对COD、BOD、色度的去除率分别达到：了72％、85％、30％，COD容积负荷为0．54kg／(m3·d)，出水COD约110mg／L。

3．3混凝反应沉淀池

反应池尺寸为20m×5mx5m，分3格，加装混凝搅拌机和絮凝搅拌机各1台，反应时间为30rain，混凝药剂为PAC和PAM。采用斜管沉淀池，表面负荷q=1．05m3／(m2·h)，沉淀面积为200m2。根据中试结果，确定PAC投量为80mr／L、PAM投量为1～2mg／L，此时对色度和COD的去除率较高。而根据以往工程经验，洗水废水先混凝后生化处理则需投加120～150mg／L的PAC。混凝药剂用量的减少，大大降低了系统的污泥产量(约为废水直接混凝产生污泥量的60％)。

废水经混凝反应沉淀后，COD、色度进一步降低，各项出水指标均已低于广东省《水污染物排放限值》(DB4426--2001)的一级排放标准。

3．4悬浮曝气生物滤池

悬浮曝气生物滤池尺寸为24m×8m×4．5m，分12格，水力停留时间为2．5h。池内放置生物陶粒填料(480m3)，填料高度为2．5m。采用微孔曝气管曝气，气水比为4：1。采用气水联合反冲洗方式，由浮球液位计根据滤池液位自动控制。反冲洗水排回调节池，反冲洗水量平均为350m3／d。

悬浮曝气生物滤池采用自然挂膜方式启动，接种污泥取自该厂原接触氧化池，约15d后挂膜成功，出水COD在35mg／L左右。悬浮曝气生物滤池在进水COD浓度较低的情况下，COD容积负荷依然高达0．9kg／(m3·d)，对COD的去除率稳定在50％以上，同时对色度、SS、NH一N也有一定的去除效果，出水色度可降至10倍左右、SS<10mg／L、NH3一N<1mg／L。

3．5微絮凝一直接过滤

微絮凝一直接过滤工艺包括微絮凝反应池和微絮凝过滤罐。其中微絮凝采用多孔旋流式反应池，尺寸为4m×1mX4．5m，分3格，反应时间为5rain，混凝剂为PAC，投药量为10～20mg／L。微絮凝过滤罐由两个5mX4m的普通压力滤罐改造而成，内部滤料用滤板分为两层，上层是厚为0．8m、粒径为1．2～1．5mm的大颗粒微孔滤料，下层是厚为1．2m、粒径为0．5～1．0mm的均质石英砂滤料；过滤面积约40m，滤速约5m／h。微絮凝过滤罐采用压力控制自动反冲洗，反冲洗频率为3～4d／次，低于一般混凝过滤工艺的反冲频率。

系统稳定运行后，废水经微絮凝过滤后浊度降至1NTU左右，COD降至25mg／L左右，保证了出水水质稳定地达到回用要求。

4回用效果

该工程项目出水与该厂处理后用于生产的新鲜河水以1：1的比例混合，而后回用于生产，近一年来的运行效果。

回用处理出水与新鲜河水的混合水各项水质指标均达到洗水生产过程中的水质要求，能够稳定满足生产需要。由于该牛仔洗水厂生产过程中盐类物质用量较少，处理出水中TDS仅为200～300mg／L，且新鲜水的水质较好(TDS<150mg／L)，}昆合后可以对回用水进行很好的稀释(混合后回用水中含盐量一直低于450mg／L)，故系统未采取除盐措施。监测结果表明，工程运行初期盐类积累较快，而后逐渐趋于平缓。为了保证回用水水质，在回用处理工程的出水口设TDS监测报警装置，当TDS过高时及时调整新鲜水的混合比例，从而使混合水水质达到生产要求。

5经济技术分析

工程处理水量为5000m3／d，运行费用约3400d，折合为0．68元/m3。其中废水达标处理部分运行费用约0．48元/m3，主要包括：电耗为0．32元/m3、混凝药剂费为0．14元/m3、人工费为0．02元/m3；废水回用部分的电耗约0．13元/m3、微絮凝药剂费用为0．05元/m3、人工及其他费用为0．02元/m3，与河水净化处理费用相当，经济上可行。

6结论

①采用接触氧化／混凝沉淀／悬浮曝气生物滤池／微絮凝工艺处理含盐量较低的洗水废水，污泥产量小，处理效率高，出水COD仅为25mg／L左右，浊度<1NTU，与处理过的新鲜河水按1：1混合后可回用于生产。

②该工艺运行费用低，约0．68元/m3。，其中回用处理运行费用仅0．20元／m3，与河水净化费用相当，有利于在洗水企业中推广应用。

③悬浮曝气生物滤池／微絮凝作为洗水废水深度处理及回用工艺，对已达排放标准的洗水废水依然有较好的除污效果，对COD的去除率可达70％左右，对ss的去除率达87％，特别是出水浊度可降至1NTU以下，有效保证了回用水水质。