項目概況

      山東友誼超纖合成革有限公司是一家從事超細纖維非織造布的生產，並制成高檔超纖合成革的公司。該公司在生產過程中排放的廢水主要有四種類型，其中，堿減量廢水800m3/d，COD為2000～80,000mg/L； 染色廢水480m3/d，COD含量為800～1400mg/L；生活汙水150m3/d，COD含量為300～500mg/L；其它廢水100m3/d，COD含量為2000～3000mg/L。該項目廢水處理執行《淄博市水汙染排放控制標準》(DB35／322—1999) 中的一級排放標準，各項指標要求見表1。

      廢水處理工藝流程
      由於生產工藝各工段產生的廢水具有不同性質，應采取分質分治的工藝對其進行處理。

      分質分治工藝路線

      濃堿減量廢水處理

      濃堿減量廢水源自生產工藝前段堿液池，NaOH含量可達到1％ ～2％ ，COD濃度達到5×104～8 x 104mg/L。水 中的對苯二甲酸鹽含量高，有較大的回收價值。為提高回收的對苯二甲酸(TA)純度，設計中采用多介質過濾器進行預處理，去除水中雜質，再進行後續酸析處理。采用硫酸對堿減量廢水進行酸析以回收TA，pH值越低則析出的TA量越大。通過試驗分析比較，酸析應控制pH在3.5，TA析出量和硫酸投加量可達到最佳平衡點。酸析反應時間應保證20min，再進入濃縮池，濃縮液用防腐聚丙烯廂式壓濾機進行脫水回收TA。該廢水經過酸析處理後可使COD去除率大於65％，BOD5/COD提升到0.3以 上。濃縮澄清液和濾液到集水池進行再處理。

      稀堿減量廢水處理

      該廢水pH值為13～14，COD為2×104～4×104mg/L，主要為生產工藝後段清洗水。由於TA濃度較低 且量大，若直接加硫酸進行酸析，則達到酸析點的投酸量大，而TA析出量少，使得單位處理成本上升。為此， 擬先將稀堿減量廢水用於脫硫除塵，由於廢水中的NaOH能和煙氣中SO2，快速反應，在有效去除SO2，的同時，廢水pH降低，減少後續酸析的硫酸投加量。考慮到TA回收需要，通過調節脫硫水回流量，控制pH在6.5以上，防止TA析出。試驗證明，該控制點的脫硫效率達到95％以上，可使煙氣達標排放，為企業解決了另一環保難題。 脫硫廢水經過沈澱後，澄清液再投加硫酸進行酸析處理，同樣控制pH在3.5，後續處理與上述濃堿減量廢水處理工藝一致。

      鐵碳微電解

      酸析後廢液pH低，若直接采用堿回調，則投堿量大，增加處理成本。可利用原電池原理，在酸性條件下，反應池中形成無數以鐵為陽極、碳為陰極的微型原電池，電極反應如下：
      陽極：Fe一2e→Fe2+      E0(Fe2+/Fe)=-0.44V
      陰極：2H+ +2e→2[H]→ H2↑   (H0+/H2)=0V

      電極反應產生的Fe2+ 在後續處理中將被作為混凝劑使用，且在曝氣條件下多形成Fe3+，有利於後續的混凝反應，減少混凝劑投加量。而電極反應產生的羟基自由基(OH·)可氧化多種有機物。在充氧曝氣條件下，經過30min鐵碳微電解反應後，廢水的COD去除率可達到50％～60％ 。

      pH影響微電解的電極反應速率和產物生成，而反應最終水中導致OH-濃度增加，pH上升。試驗表明，當pH升高了1.5左右之後趨緩，即出水pH一般在4.5～5.0。

      綜合廢水處理

      其它廢水主要有實驗室廢水、織機含油廢水、差別化纖工藝廢水等。這部分水經過隔油預處理後與錦綸印染廢水混合後，再進入曝氣混合池與鐵碳微電解池出水進行曝氣混合，同時投加石灰，調節pH至8.0。

      由於鐵碳微電解池出水pH值較低，且水中含有大量Fe2+ 、Fe3+ 、硫酸根等，選擇投加石灰，可同時形成CaSO4和Fe(OH)2，、Fe(OH)3 等沈澱物，並形成混凝效果，通過吸附架橋作用去除水中汙染物質。在後續的混凝反應池中再投加助凝劑，以增強沈澱去除效果。 中試數據表明，印染廢水與鐵碳反應後的堿減量廢水混合處理的加藥量和處理效果，與各自單獨處理相比較，可節省加藥量約30％ ，並且出水水質更佳。經過混凝反應和斜管沈澱後，混合廢水COD可控制在3000mg/L左右，BOD為1000～1600mg/L。這時再與生活汙水混合進行後續生化處理。 生化處理工藝采用UASB+接觸氧化工藝。針對水中殘留的一定量的生物難降解物質，采用UASB工藝。UASB工藝出水COD5約為500～1200mg／L，BOD5約為 300～700mg／L。而接觸氧化工藝通過充氧曝氣和好氧菌膠團的作用，進一步氧化分解水中汙染物質，並通過二 沈池的汙泥回流，提高生化系統汙泥活性。 由於該項目的廢水汙染物濃度高，水質變化大，因此在後段增加混凝沈澱池、生物濾池和砂濾池，可確保出水色度和有機物達標排放。

      工藝產生的汙泥主要為混凝沈澱汙泥和生化剩余汙泥，通過濃縮、壓濾脫水，幹汙泥外運妥善處置。

      工藝流程

      處理效果

      3 經濟效益分析本設計總裝機容量為193kW。崗位定員10人。通過分析核算，該項目所有廢水經過處理至達標排放，平均噸水直接處理成本為0.89元，其中包含人工、藥劑、動力、維修耗材等各項直接費用。工藝回收的TA含量可達到95％以上，可作為較初級的化工原料應用，為企業 創造了可觀的經濟效益。

      結論

      (1)印染廠堿減量廢水經廢酸酸析，控制酸析點pH在3～4範圍，可有效回收TA，COD 去除率大於60％，並使得廢水的B／C 比提升0.3以上，適合生物處理。

      (2)經過酸析處理的堿減量廢水經鐵碳微電解反應池，既提高了pH值，又去除了50％～60％的COD。 還可使得出水富含混凝成分，用於其他印染廢水的混凝處理，可節省藥劑量30％ 。

      (3)UASB一接觸氧化處理工藝，可實現堿減量廢水、印染廢水、生活汙水等混合廢水的達標處理。