德国百乐卡（BIOLAK）工艺处理印染废水工程实例
[摘 要]采用了先进的“德国百乐卡（BIOLAK）生物处理技术”治理印染废水，采用筛网滤池进行前处理，高效复式曝气池为处理工艺主体，沉淀池污泥全回流以削减最终的排泥量，出水达到较高的处理标准。
[关键词]印染废水；百乐卡（BIOLAK）生物处理技术；工程实例
1 工程概况
广东某印染厂是一家主营牛仔洗漂和牛仔纱线浆染企业，该厂每天排放约4000 m3高色度、高悬浮物含量的服装洗漂、染色废水， 这些废水以前仅经简单的物化处理， 出水不能达标，且污泥量大。为贯彻我国环境保护的方针，整治该地区的水污染，我公司承担了该厂的废水治理工作。 由于该厂地处二类水源保护区，故执行《广州市污水排放标准》DB44 37-90一级新扩改标准：pH：6～9；色度：40倍；SS：70 mg/L；BOD5：30 mg/L；CODCr：80 mg/L。 表1为该厂废水主要污染指标的实测数据。 由表1可知，BOD5/CODcr=0.17，废水生化性欠佳。该厂使用大量靛蓝、硫化黑及烧碱、渗透剂等多种印染助剂，是造成废水生化性差的主要原因。
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2 工艺选择
实验表明，该废水单纯采用好氧处理不能达标。针对该企业的水质特点，本方案拟选取先进的“德国百乐卡（BIOLAK）生物处理技术” ，其技术要点为高效的曝气系统和高效复式反应系统。 “百乐卡（BIOLAK）生物处理系统”可以使废水中难降解的有机物分子通过裂解、开环、断键基团取代等反应，达到脱色、提高可生化性等目的，且不需加药、无耗能、效果稳定、 耐冲击负荷。 经分析论证， 我们决定采用“百乐卡 （BIOLAK）生物处理技术”对该厂废水进行处理。工艺流程见图2。
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3 工艺设计
3.1 预处理
牛仔洗水过程中产生大量的布毛，部分磨细的浮石也随水漂流出来。为了防止后续系统的堵塞，这些杂物必须清除。悬浮的布毛由于太细小，一般的细格栅不能将其除去。经过长时间的实践摸索，我们采用了筛网滤池的办法，较好的解决了这一问题。
3.2 集水池
染线污水排入专用集水池。外形尺寸：11×5×3.0 m3；有效停留时间：7.0 h。
3.3 调节池
废水的pH变化范围为9～10。 微生物生长最适宜的pH值是6～9，考虑到厌氧微生物对pH耐受力较强，调节池不设专门的 pH 值调节设施，运行中 pH 采用人工监控的方法。废水温度一般在 30～40℃之间，偶尔有小股流量的废水温度达到48℃左右，不影响整体运行，故工艺中不考虑降温措施。实验所用调节池的外形尺寸：8.0×8.0×3.0 m3，调节池的停留时间为1.5 h。
3.4 斜管沉淀池
染线污水通过投加高效絮凝剂和助凝剂，可去除污水中的硫化物、部分 COD、BOD 以及色度等，物化处理后的污水排入调节池与洗漂污水混合处理。该沉淀池的表面负荷为：0.95 m3/m2·h。
3.5 高效复式曝气池
复式曝气池的有效水深为4.0 m，设计停留时间HRT=17.4 h。其中厌氧反应区为 24.0×5.0×6.5 m3。设潜水搅拌机 2 台，可以有效促进厌氧反应区内的泥水混合。曝气区为24.0×19.0×6.5 m3。厌氧反应区与曝气区利用柔性隔墙分隔，曝气区设柔性曝气链14条。 复式曝气池是本工艺的主体构筑物之一。研究表明，通过厌氧和好氧过程，废水中不溶性的、大分子的、多环结构的、难以生物降解的有机物，均被降解为可溶解性的、小分子的、结构简单易于生物降解的有机物，提高了废水的可生化性。同时， 废水中染料分子发色基团被破坏， 脱色效果显著， 可达70%以上。
3.6 沉淀池
污水由曝气池处理后进入沉淀池进行泥水分离，沉淀下来的生物污泥由漂浮式刮泥机、排入污泥槽回流，大部分回流到复式曝气池，少量剩余污泥排向污泥处理系统。沉淀池的外形尺寸：24×13×4.0 m3；有效停留时间：3.0 h；表面负荷：1.5 m3/m2·h。
3.7 稳定池
污水经沉淀池泥水分离后，清水进入稳定池进行二次曝气，以保证出水清洁，出水中有足够的溶解氧排放。稳定池外形尺寸：24×5×4.0 m3，表面负荷：1.2 m3/m2·h，有效停留时间：3.5 h。
3.8 污泥处理
沉淀池的污泥主要是由曝气池中脱落的生物膜组成，其有机物含量高， 回流至厌氧反应区， 可以作为厌氧微生物的营养，使高效复式曝气池在运行中不必补充碳源；回流至曝气区，可以补充高效复式曝气池的生物量，提高有机负荷；剩余污泥进入污泥浓缩池。污泥浓缩池的尺寸为：15.0×4.0×4.5 m3，有效容积：200 m3。
该厂原有一台1.5 m宽带式压滤机机，各部分均能正常工作。污泥经过浓缩池浓缩，再由带式压滤机机压成泥饼，外运填埋。
4 处理效果
4.1 工程调试
该工程于 2003 年 6 月中旬进入调试阶段，调试期共 3 个月。部分调试数据变化趋势图2、图3所示。
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4.2 调试说明
调试期间正值厂家生产转向旺季，废水进水量十周内由800 m3/d逐渐上升到5000 m3/d，之后一直维持在4000～5000 m3/d 左右。第 6 周后，出水 COD 一度升高，通过调整进水脉冲频度、DO、营养物种类及投加量等均无明显好转。到了第11周，出水COD回落到排放标准以下。 经调查，没有发现该厂家在该段时间内排放任何有害废水物质，仅是废水量有突然的增大。分析讨论认为，这一变化是由于水量的增加造成的。第6周前，水量一直在1500 m3/d 以下，虽略有波动，但比较平缓。之后废水量突然增加至 2200m3/d，增加量接近50%，形成一个强大的水量冲击负荷。此时生化系统的挂膜尚未完成，耐冲击负荷能力低，故出水水质变坏。当挂膜完成后，虽又出现几次冲击负荷，但未对系统造成影响。
从图 2 和图 3 中的 CODcr 和色度变化曲线中可以看出，尽管原水的变化较大，但高效复式曝气池的出水在调试过程中始终比较平缓，这不仅是由于调节池小，高效复式曝气池承担了部分水质水量的调节功能，也表明高效复式曝气池的缓冲能力较强，它对 CODcr 和色度的去除率始终维持在 40%和 70%左右。 调试过程中，沉淀池中的污泥，除少量供污泥处理系统试运行外，其他全部回流到生化处理系统，整个调试期间，近乎没有最终污泥产生。
4.3 正式运行
该废水治理工程已经正式运行三年多，污水站实验室的监测数据表明，系统运行稳定，各项指标均能达到排放标准。每吨水运行费用：0.604元。
5 工程特点
(1)处理效果良好，排水稳定达标。
(2)工程造价低， 主结构采用投资低廉的敷设防渗透膜的土结构池代替价格昂贵的钢筋混凝土池。
(3)高效的曝气系统， 氧气传递率远远高于一般的曝气工艺以及固定在底部的微孔曝气工艺。
(4)通过溶解氧(DO)的控制启动曝气系统， 在一定的时间内使用强中弱三种曝气强度，再通过曝气头的摆动，在生化池中形成溶解氧的时间梯度和空间梯度。这种曝气形式对除磷脱氮和降解大分子有机物十分有利。
(5)剩余污泥量很少，由于其特殊的曝气形式，大量污泥在池中被消化，其剩余污泥比传统工艺少许多。
(6)简单易行的维修，当曝气头必须维修时，也不影响整个污水处理场的运行。
参考文献
[1]张自杰．环境工程手册．水污染防治卷，高等教育出版社，1996．
[2]马文漪，等．环境微生物工程．南京：南京大学出版社，1998．
[3]颜秀勤，等．印染废水集中处理厂的工艺选择与设计参数．中国给水排水，1999，15（10） ．
[4]北京水环境技术与设备研究中心，等．三废处理工程技术手册（废水卷）
[M]．北京：化学工业出版社，2000．
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