第36卷第9期2010年9月水处理技术
TECHNOLOGY OF WATER TREATMENT Vol.36No.9Sep.,2010
133
印染废水处理工艺改造实例
李
哲1，谢悦波2，宗绪成2
（1. 河海大学水利水电工程学院，江苏南京210098；
2. 水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心，江苏南京210098）
摘要：针对原工艺中物化预处理、厌氧发酵时间不足、高曝池中溶解氧不足等问题，进行工艺改造。通过增加氧化塘，投加生物铁填料以及接种“洁净天然微生物菌剂”（CNM ），有效提高了污水处理效率，并且节约三分之一的运行成本，出水水质实现达标地方标准污水综合排放标准（DB 31/199－1997）三级标准。
关键词：印染废水；工艺改造；洁净天然微生物菌剂；生物铁填料中图分类号：X796
文献标识码：B
文章编号：1000-3770(2010)09-0133-003
纺织印染工业废水是轻工业中的重大污染源之一，山东某纺织厂是一家从事家纺面料的设计与开
发、织造和染整、经编针织、家纺制品、行业用品及进出口贸易的企业。原有工艺出水较难达到排放标准，因此对原有工艺进行了改造。
2工程改造
2.1原有工艺
原工艺见图1。原工艺处理效率低下，污泥产量大，经分析主要有以下几方面问题：
1工程概况
该厂排放的生产废水中，污染物主要来自印花、染色和漂洗工序。有退浆废水、煮练废水、漂白废水、
染色废水、印花废水、碱减量废水等混合而成。其废水特点为：（1）水质复杂，具有毒性。废水中含有残余染料、浆料、助剂、纤维杂质及无机盐等，铬、锌、砷等重金属有生物毒性。（2）难降解的有机物含量高，可生化性差。经调节后，废水的COD ＞1000mg ·L -1，B/C比值低，一般在0.2左右。（3）废水pH 波动大，一般在9～12，同时色度高，有的高达4000倍以上，尤其混合染料废水，脱色困难，给生物法处理带来难度。（4）废水中含大量助剂及表面活性剂，在较短的水力停留时间内不易被分解；生物处理曝气时会产生泡沫，阻碍充氧。（5）污泥产量高，物化处理产泥率在1%～3%，生化法处理产泥率在1%左右，国内外污泥处置占废水处理费用的30%～50%[1]。废水排放量5000m 3·d -1，原水水质为COD 为2893～3768mg ·L -1，色度800倍。排放标准为COD ≤500mg ·L -1，色度≤80倍。
图1原有工艺流程
Fig.1Original technical flow chart
（1）原工艺原水预处理方法不当，其中用物化处理，虽然去除了大部分的有机物质，但同时也去除了厌氧微生物所需要的营养物质，同时化学混凝剂也有抑制微生物生长的作用。经检验预处理后的水比未处理的水经厌氧后所产生的硫化氢气体的浓度要高出3～5倍，并且预处理产生的污泥量过大，是生化处理产泥量的5倍，通过试验发现物化与生化交叉处理后，COD 总去除率在90%左右，而生化处
且理后再做物化处理COD 的总去除率大于95%，
成本仅为前者的1/3，污泥产出量仅为前者的1/5。
（2）厌氧时间不够，此类高浓度有机废水应厌氧48h 时以上。厌氧发酵过程分为4个阶段，即水
收稿日期：2009-11-23
作者简介：李哲（1984－），男，硕士研究生，研究方向为生物法污水处理联系电话：[1**********]；E-mail ：lz_ero5@sina.com
134
水处理技术第36卷第9期
解、酸化、酸性衰退、甲烷化阶段。不完全厌氧就是把反应控制在水解－酸化阶段。主要通过控制厌氧池的水力停留时间和选育的细菌种群以达到上述目的。废水进入厌氧池并通过污泥床，颗粒物质和胶体物质（如软油、染料等）迅速被絮凝截留和吸附，在
水解、产酸细菌的作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，将大分子物质，难于生物降解物质转化为易于生物降解的小分子物质，大大提高了后段好氧处理效率。实际情况与上述原理相违背。
（3）生化段时间过长，B/C比不平衡，对降解COD 、色度均无效果。生化出水停留在13个氧化塘内，此法既浪费场地资源又没实际效果。
（4）高曝池进水、曝气设计不合理。高曝池池中8只气泵所冲出的气泡大，池小水量大，90%的气体跑掉，导致溶解氧不足，氧气的利用率仅为10%。同时沉淀池回流污泥通过强化曝气，又把污泥中的色度返回到生化水中（原高曝池COD 去除率，完全是后沉淀池每天回流的4000m 3低浓度泥水稀释的效果，占40%）。2.2改造后工艺
改造后工艺见图2。
图2改造后工艺流程
Fig.2Modified technical flow chart
2.3改造措施及参数
预处理阶段采用先生化处理后再进行物化处理，污水在浆染调节池进入腊染调节池时投加生物絮凝剂，以降低浆染废水中的悬浮颗粒。
由于现污水处理厂设计工艺的水量超量，处理后的水质难以达到排放标准，根据厂方现有工艺污水处理的状况，增加利用厂现有的北边6个厌氧塘作为前厌氧池（每个厌氧塘的南北长都是54m ；宽平均约36m ；水深平均1.8m ），容量为24495m 3。增加南面中间4个塘作为前厌氧池，容量为13997m 3，如有条件在现厌氧塘的基础上将水位提高1m ，能提高污水总容量38492m 3，这将更有利于厌氧处
理，以达到最佳的处理效果。将各车间混合废水进入厌氧塘，在厌氧塘的后3个塘中增布生物铁填料。生物铁填料主要组分是废铸铁屑，在水解酸化池、生化池中适当位置安装铁复合填料的生物铁填料法（已申请专利），能够强化生化法处理效果。在塘内采用水力曝气船进行水力搅拌，出水进入原调节池，调节池停止曝气，出水进入原厌氧池。同时6个厌氧塘内接种“洁净天然微生物菌剂”（CNM ），CNM 是将自然水体中各种微生物通过特殊的技术分离提纯、培养驯化获得高活性、高浓度的有效微生物菌群。CNM 微生物菌剂按每池0.5t 的量接种（0.5×6=3t ），同时投加微生物促进剂，按每塘0.1t 的量投加（0.1×6=0.6t ）。优化培养、驯化池中铁杆菌、水解酸化菌、硫酸盐还原菌、产甲烷菌等各种菌群，作为降解工业混合有机废水的微生物生力军。解决传统的厌氧微生物的世代期长、增长速率低、污泥增长缓慢的问题。
高曝池进水管改为下进水，进水管深入到水下2m ，可以减少池面气泡。由于原工艺中沉淀池污泥回流至高曝池，增加了高曝池的负荷。所以将沉淀池污泥回流至调节池进水口。并增加污泥预发酵池，这样污泥进入水解池厌氧发酵后，打开调节池刮泥机，低曝气搅拌污泥，能使污泥与废水混合，起到解毒、脱色作用。
在原工艺氧化沟内接种CNM 0.5t ，同时投加微生物促进剂0.2t ，分解复杂的各类污染物质。其优点
是耐进水负荷冲击能力强，除氮、磷、有机污染物效率高，效果稳定，能耗低，管理简便，运行费用低，剩
余污泥进入原调节池后再进入水解酸化池。
将剩余的氧化塘改为反应沉淀池与南氧化塘，氧化沟出水投加微生物絮凝剂后进入反应沉淀池，沉淀池出水进入南边氧化塘，利用3个氧化塘，这样可以提高废水好氧处理的停留时间，氧化塘的南北长都是42m ，宽平均35m ，水深2m ，出水达到排放标准，外排到污水厂。
3处理效果及运行情况
该厂废水处理工程改造过程中无土木建设，不
影响工厂正常生产。整改后废水处理部分运行良好，水质达到排放标准，表1为COD 与色度的检测数据（注：改造前进水口未检测水质；改造后的污水排放量由5000m 3·d -1增至8000m 3·d -1，所以调节池与高曝池的COD 数值偏高，但在氧化沟内接种
（如有剩余污泥进入污泥预发酵池）
李哲等，印染废水处理工艺改造实例CNM 后水质提高明显；检测时尚未投加微生物絮凝剂，如按技改方案要求，在氧化沟出水处投加微生物絮凝剂后色度即可达到排放标准）。
表1COD 与色度检测数据
Tab.1Removal result of COD and colority
构筑物进水调节池高曝池氧化沟沉淀池出水去除率%
COD/mg·L -1
改造前-[**************]6
改造后[***********]0192.20
-[**************]
色度/倍改造前
改造后[***********]87.10
135
脱色剂、聚丙稀酰胺；污泥浓缩投加聚丙投加聚铝、
稀酰胺。处理废水的药剂费与电费平均在1.6～1.9元m -3（人员工资、折旧费除外）。·
现技改后工艺处理：无污泥外排，如出水不投加药剂就只有电费。如投加药剂加电费平均在0.6～0.7元m -3（人员工资、折旧费除外）。·
5结论
在充分利用原有设施的基础上，改建了氧化塘并改进了高负荷曝气池，不但确保出水水质达到污水综合排放标准（DB 31/199－1997）三级标准，还提高了原有设施的利用率，避免了设备与场地浪费。本方案采用CNM 与生物铁填料法相结合的工艺，符合废水处理的实际情况，节省投资，操作简单，管理方便。
由表1可看出，改造后出水水质有明显改善，并且此工艺在无需扩容的情况下可多处理三分之一的污水，或在处理同等污水量的情况下节省电力的三分之一，减轻了污水处理厂负荷，节约传统污水处理厂污水污泥处理三分之一的运行费用。
参考文献：
[1]
聂秋月. 微生物结合生物铁填料法处理印染废水的应用研究[D].南京:河海大学,2009.
4效益分析
原系统工艺处理：前预处理投加硫酸铝；后出水
THE ENGINEERINGDESIGN OF THE TREATMENT PROCESS OF PRINTING
AND DYEING WASTEWATER
Li Zhe 1, Xie Yuebo 2, Zong Xucheng 2
(1.Collegeof Water Conservancy and Hydropower Engineering ，HoHai University, Nanjing 210098, China;
2.Efficient water use and National Engineering Research Center, Nanjing 210098, China)
Abstract:Prin ting and dyeing wastewaters was one main source of industry pollution characterized by high organic concentration.It was not only difficult to catch water quality standards even treated with high cost. This project rebuilt the process by adding CNM and biological iron filler. The project was retrenched without no civil engineering or any impact to normal production of this factory,and the treated water could catch the local standard.
Keywords:printing and dyeing wastewater; process transform; CNM; biological iron filler
（上接第126页）
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
PILOT STUDY ON THE TREATMENT FOR DYEING WASTEWATER
Guo Jifeng 1, Lu Yanjun 2, Zhang Zhaoyin 3
(1.Collegeof Environment and Science Engineering, Ministry of Land and Resource Key Lab of Water Resource and Environment in Arid and Semiarid Region, Chang ′an University, Xi ′an 710064, China; 2.School of Civil Engineering ，Xi ′an Technological University, Xi ′an 710032，China;
3.No.212Institute of China North Industries Group Corporation, Xi ′an 710065，China)
Abstract:The process of physical chemistry (deoxidizationby FeSO 4)and the process of biological chemistry (hydrolyzationand biological contact oxidation and biological aerated filter) are used to treat the dyeing wastewater, which is difficult to biodegrade. At the optimum parameters(concentrationof flocculant is 100mg ·L -1, HRT of hydrolyzation, biological contact oxidation and biological aerated filter are 8h, 9h and 5h, respectively), the ratio of COD 、LAS and NH 3-N are above 97%,96%,98%and 95%,respectively. It is shown that at the optimum condition, the values of the effluent can SS 、
reach the standard of GB 4287－92. It was proved that the combined process had the profound application in the treatment of the wastewater.
Keywords:reduction by FeSO 4; hydrolyzation, biological contact oxidation; biological aerated filter; pilot research
第36卷第9期2010年9月水处理技术
TECHNOLOGY OF WATER TREATMENT Vol.36No.9Sep.,2010
133
印染废水处理工艺改造实例
李
哲1，谢悦波2，宗绪成2
（1. 河海大学水利水电工程学院，江苏南京210098；
2. 水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心，江苏南京210098）
摘要：针对原工艺中物化预处理、厌氧发酵时间不足、高曝池中溶解氧不足等问题，进行工艺改造。通过增加氧化塘，投加生物铁填料以及接种“洁净天然微生物菌剂”（CNM ），有效提高了污水处理效率，并且节约三分之一的运行成本，出水水质实现达标地方标准污水综合排放标准（DB 31/199－1997）三级标准。
关键词：印染废水；工艺改造；洁净天然微生物菌剂；生物铁填料中图分类号：X796
文献标识码：B
文章编号：1000-3770(2010)09-0133-003
纺织印染工业废水是轻工业中的重大污染源之一，山东某纺织厂是一家从事家纺面料的设计与开
发、织造和染整、经编针织、家纺制品、行业用品及进出口贸易的企业。原有工艺出水较难达到排放标准，因此对原有工艺进行了改造。
2工程改造
2.1原有工艺
原工艺见图1。原工艺处理效率低下，污泥产量大，经分析主要有以下几方面问题：
1工程概况
该厂排放的生产废水中，污染物主要来自印花、染色和漂洗工序。有退浆废水、煮练废水、漂白废水、
染色废水、印花废水、碱减量废水等混合而成。其废水特点为：（1）水质复杂，具有毒性。废水中含有残余染料、浆料、助剂、纤维杂质及无机盐等，铬、锌、砷等重金属有生物毒性。（2）难降解的有机物含量高，可生化性差。经调节后，废水的COD ＞1000mg ·L -1，B/C比值低，一般在0.2左右。（3）废水pH 波动大，一般在9～12，同时色度高，有的高达4000倍以上，尤其混合染料废水，脱色困难，给生物法处理带来难度。（4）废水中含大量助剂及表面活性剂，在较短的水力停留时间内不易被分解；生物处理曝气时会产生泡沫，阻碍充氧。（5）污泥产量高，物化处理产泥率在1%～3%，生化法处理产泥率在1%左右，国内外污泥处置占废水处理费用的30%～50%[1]。废水排放量5000m 3·d -1，原水水质为COD 为2893～3768mg ·L -1，色度800倍。排放标准为COD ≤500mg ·L -1，色度≤80倍。
图1原有工艺流程
Fig.1Original technical flow chart
（1）原工艺原水预处理方法不当，其中用物化处理，虽然去除了大部分的有机物质，但同时也去除了厌氧微生物所需要的营养物质，同时化学混凝剂也有抑制微生物生长的作用。经检验预处理后的水比未处理的水经厌氧后所产生的硫化氢气体的浓度要高出3～5倍，并且预处理产生的污泥量过大，是生化处理产泥量的5倍，通过试验发现物化与生化交叉处理后，COD 总去除率在90%左右，而生化处
且理后再做物化处理COD 的总去除率大于95%，
成本仅为前者的1/3，污泥产出量仅为前者的1/5。
（2）厌氧时间不够，此类高浓度有机废水应厌氧48h 时以上。厌氧发酵过程分为4个阶段，即水
收稿日期：2009-11-23
作者简介：李哲（1984－），男，硕士研究生，研究方向为生物法污水处理联系电话：[1**********]；E-mail ：lz_ero5@sina.com
134
水处理技术第36卷第9期
解、酸化、酸性衰退、甲烷化阶段。不完全厌氧就是把反应控制在水解－酸化阶段。主要通过控制厌氧池的水力停留时间和选育的细菌种群以达到上述目的。废水进入厌氧池并通过污泥床，颗粒物质和胶体物质（如软油、染料等）迅速被絮凝截留和吸附，在
水解、产酸细菌的作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，将大分子物质，难于生物降解物质转化为易于生物降解的小分子物质，大大提高了后段好氧处理效率。实际情况与上述原理相违背。
（3）生化段时间过长，B/C比不平衡，对降解COD 、色度均无效果。生化出水停留在13个氧化塘内，此法既浪费场地资源又没实际效果。
（4）高曝池进水、曝气设计不合理。高曝池池中8只气泵所冲出的气泡大，池小水量大，90%的气体跑掉，导致溶解氧不足，氧气的利用率仅为10%。同时沉淀池回流污泥通过强化曝气，又把污泥中的色度返回到生化水中（原高曝池COD 去除率，完全是后沉淀池每天回流的4000m 3低浓度泥水稀释的效果，占40%）。2.2改造后工艺
改造后工艺见图2。
图2改造后工艺流程
Fig.2Modified technical flow chart
2.3改造措施及参数
预处理阶段采用先生化处理后再进行物化处理，污水在浆染调节池进入腊染调节池时投加生物絮凝剂，以降低浆染废水中的悬浮颗粒。
由于现污水处理厂设计工艺的水量超量，处理后的水质难以达到排放标准，根据厂方现有工艺污水处理的状况，增加利用厂现有的北边6个厌氧塘作为前厌氧池（每个厌氧塘的南北长都是54m ；宽平均约36m ；水深平均1.8m ），容量为24495m 3。增加南面中间4个塘作为前厌氧池，容量为13997m 3，如有条件在现厌氧塘的基础上将水位提高1m ，能提高污水总容量38492m 3，这将更有利于厌氧处
理，以达到最佳的处理效果。将各车间混合废水进入厌氧塘，在厌氧塘的后3个塘中增布生物铁填料。生物铁填料主要组分是废铸铁屑，在水解酸化池、生化池中适当位置安装铁复合填料的生物铁填料法（已申请专利），能够强化生化法处理效果。在塘内采用水力曝气船进行水力搅拌，出水进入原调节池，调节池停止曝气，出水进入原厌氧池。同时6个厌氧塘内接种“洁净天然微生物菌剂”（CNM ），CNM 是将自然水体中各种微生物通过特殊的技术分离提纯、培养驯化获得高活性、高浓度的有效微生物菌群。CNM 微生物菌剂按每池0.5t 的量接种（0.5×6=3t ），同时投加微生物促进剂，按每塘0.1t 的量投加（0.1×6=0.6t ）。优化培养、驯化池中铁杆菌、水解酸化菌、硫酸盐还原菌、产甲烷菌等各种菌群，作为降解工业混合有机废水的微生物生力军。解决传统的厌氧微生物的世代期长、增长速率低、污泥增长缓慢的问题。
高曝池进水管改为下进水，进水管深入到水下2m ，可以减少池面气泡。由于原工艺中沉淀池污泥回流至高曝池，增加了高曝池的负荷。所以将沉淀池污泥回流至调节池进水口。并增加污泥预发酵池，这样污泥进入水解池厌氧发酵后，打开调节池刮泥机，低曝气搅拌污泥，能使污泥与废水混合，起到解毒、脱色作用。
在原工艺氧化沟内接种CNM 0.5t ，同时投加微生物促进剂0.2t ，分解复杂的各类污染物质。其优点
是耐进水负荷冲击能力强，除氮、磷、有机污染物效率高，效果稳定，能耗低，管理简便，运行费用低，剩
余污泥进入原调节池后再进入水解酸化池。
将剩余的氧化塘改为反应沉淀池与南氧化塘，氧化沟出水投加微生物絮凝剂后进入反应沉淀池，沉淀池出水进入南边氧化塘，利用3个氧化塘，这样可以提高废水好氧处理的停留时间，氧化塘的南北长都是42m ，宽平均35m ，水深2m ，出水达到排放标准，外排到污水厂。
3处理效果及运行情况
该厂废水处理工程改造过程中无土木建设，不
影响工厂正常生产。整改后废水处理部分运行良好，水质达到排放标准，表1为COD 与色度的检测数据（注：改造前进水口未检测水质；改造后的污水排放量由5000m 3·d -1增至8000m 3·d -1，所以调节池与高曝池的COD 数值偏高，但在氧化沟内接种
（如有剩余污泥进入污泥预发酵池）
李哲等，印染废水处理工艺改造实例CNM 后水质提高明显；检测时尚未投加微生物絮凝剂，如按技改方案要求，在氧化沟出水处投加微生物絮凝剂后色度即可达到排放标准）。
表1COD 与色度检测数据
Tab.1Removal result of COD and colority
构筑物进水调节池高曝池氧化沟沉淀池出水去除率%
COD/mg·L -1
改造前-[**************]6
改造后[***********]0192.20
-[**************]
色度/倍改造前
改造后[***********]87.10
135
脱色剂、聚丙稀酰胺；污泥浓缩投加聚丙投加聚铝、
稀酰胺。处理废水的药剂费与电费平均在1.6～1.9元m -3（人员工资、折旧费除外）。·
现技改后工艺处理：无污泥外排，如出水不投加药剂就只有电费。如投加药剂加电费平均在0.6～0.7元m -3（人员工资、折旧费除外）。·
5结论
在充分利用原有设施的基础上，改建了氧化塘并改进了高负荷曝气池，不但确保出水水质达到污水综合排放标准（DB 31/199－1997）三级标准，还提高了原有设施的利用率，避免了设备与场地浪费。本方案采用CNM 与生物铁填料法相结合的工艺，符合废水处理的实际情况，节省投资，操作简单，管理方便。
由表1可看出，改造后出水水质有明显改善，并且此工艺在无需扩容的情况下可多处理三分之一的污水，或在处理同等污水量的情况下节省电力的三分之一，减轻了污水处理厂负荷，节约传统污水处理厂污水污泥处理三分之一的运行费用。
参考文献：
[1]
聂秋月. 微生物结合生物铁填料法处理印染废水的应用研究[D].南京:河海大学,2009.
4效益分析
原系统工艺处理：前预处理投加硫酸铝；后出水
THE ENGINEERINGDESIGN OF THE TREATMENT PROCESS OF PRINTING
AND DYEING WASTEWATER
Li Zhe 1, Xie Yuebo 2, Zong Xucheng 2
(1.Collegeof Water Conservancy and Hydropower Engineering ，HoHai University, Nanjing 210098, China;
2.Efficient water use and National Engineering Research Center, Nanjing 210098, China)
Abstract:Prin ting and dyeing wastewaters was one main source of industry pollution characterized by high organic concentration.It was not only difficult to catch water quality standards even treated with high cost. This project rebuilt the process by adding CNM and biological iron filler. The project was retrenched without no civil engineering or any impact to normal production of this factory,and the treated water could catch the local standard.
Keywords:printing and dyeing wastewater; process transform; CNM; biological iron filler
（上接第126页）
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PILOT STUDY ON THE TREATMENT FOR DYEING WASTEWATER
Guo Jifeng 1, Lu Yanjun 2, Zhang Zhaoyin 3
(1.Collegeof Environment and Science Engineering, Ministry of Land and Resource Key Lab of Water Resource and Environment in Arid and Semiarid Region, Chang ′an University, Xi ′an 710064, China; 2.School of Civil Engineering ，Xi ′an Technological University, Xi ′an 710032，China;
3.No.212Institute of China North Industries Group Corporation, Xi ′an 710065，China)
Abstract:The process of physical chemistry (deoxidizationby FeSO 4)and the process of biological chemistry (hydrolyzationand biological contact oxidation and biological aerated filter) are used to treat the dyeing wastewater, which is difficult to biodegrade. At the optimum parameters(concentrationof flocculant is 100mg ·L -1, HRT of hydrolyzation, biological contact oxidation and biological aerated filter are 8h, 9h and 5h, respectively), the ratio of COD 、LAS and NH 3-N are above 97%,96%,98%and 95%,respectively. It is shown that at the optimum condition, the values of the effluent can SS 、
reach the standard of GB 4287－92. It was proved that the combined process had the profound application in the treatment of the wastewater.
Keywords:reduction by FeSO 4; hydrolyzation, biological contact oxidation; biological aerated filter; pilot research