姜义行

摘  要：染料废水中含有的成分比较复杂，里面含有表面活性剂等多种物质，这类废水具有氨氮浓度高、盐度高、有机物浓度高等特点，尤其是其中包含的特征污染物硝基苯和苯胺类更加难处理。为了能够使染料废水达到相应标准，提高COD、BOD、SS等物质的去除率，本文设计了废水处理方案，处理后的废水能够满足排放标准要求。

关键词：染料废水  处理  臭氧氧化  厌氧反应

中图分类号：X64                                 文献标识码：A                     文章编号：1674-098X（2020）08（c）-0065-04

Abstract： The composition of dye wastewater is complex， which contains surfactants and other substances. This kind of wastewater has the characteristics of high concentration of ammonia nitrogen， high salinity and high concentration of organic matter， especially the characteristic pollutants nitrobenzene and Aniline Contained in it are more difficult to treat. In order to make the dye wastewater meet the corresponding standards and improve the removal rate of COD， BOD， SS and other substances， the wastewater treatment scheme is designed in this paper， and the treated wastewater can meet the requirements of discharge standards.

Key Words： Dye wastewater; Treatment; Ozonation; Anaerobic reaction

染料废水主要产生于染料及染料中间体的生产企业，这类废水水量大、着色深、含有大量的有机物。其中，染料作为废水的主要污染物质，这些物质大都是以芳烃和杂环为母体，属于难降解物质，具有较强的化学稳定性。如果将含有这些物质的废水直接排放到环境中，不仅会对环境造成直接的危害，同时还会危害人类的身体健康，增加癌症、畸形等病症出现的概率。本文以某染料废水厂为例，介绍了其污水处理流程，以期能够为同类企业废水处理提供参考依据。

1  废水概况

此染料厂主要生产酸性、中性染料，每年生产6500t，同时每年还生产苯胺黑1.5万t、双乙烯酮3万t、二乙苯胺3万t、吡唑酮1万t、乙酰乙酸甲酯1万t，乙酰乙酸乙酯0.2万t。本项目废水设计处理规模为2000m3/d，出水水质要满足《污水排入城镇下水道水质标准》，具体的水质情况及出水水质要求见表1和表2。

2  废水处理工程设计和应用

2.1 废水处理方案的确定

染料废水中含有硝基苯、挥发酚等难降解并且对微生物有毒性的物质，从而使得整个废水成分复杂，有机物浓度高、色度高、可生化性差[1]。针对这类废水的处理难度比较大，在进行废水处理的时候要针对怎样破除杂环等有色有机物，进一步减小生物毒性，提高废水的可生化性等问题展开重点的探讨。

针对染料废水的处理，当前采用较多的方法就是氧化法，包括芬顿氧化、臭氧氧化等方法[2]。本文从经济和适用性等方面进行了考虑，选用催化微电解+过氧化氢强氧化处理工艺。铁碳微电解的主要原理是基于铁的电化学性质、还原性以及铁离子的絮凝吸附的作用来实现对污水的净化，而催化微电解法就是在传统的铁碳微电解的基础上对填料进行适当的选择，加入适当量的催化剂，产生多重点击，扩大原电池的两极电位差，从而使污水中更多的有机物被还原，尤其是对染料废水中所含的硝基苯、对苯胺等物质有较好的分氧化分解作用。针对生物处理来说，可以分为两种好氧处理和厌氧处理，好氧处理主要针对可生化废水进行处理，对此类染料废水不适用，厌氧生物处理能够实现对大分子有机污染物的有效处理，但是厌氧处理法的处理效率不高，還需要再进行好氧处理，使其进一步达到出水水质。因此，本文先选用ABR工艺作为厌氧工艺，这种工艺耐毒性强，耐冲击负荷能力强。之后再选用了A0工艺，A/O生物脱氮工艺是由缺氧和好氧两部分反应组成的污水生物处理系统。污水进入缺氧池后，依次经历缺氧反硝化、好氧去有机物和硝化的阶段，流程的特点是前置反硝化，硝化后部分出水回流到反硝化池，以提供硝酸盐。本工艺可以实现氨氮和BOD5、COD的去除。

废水先收集到调节池内，在调节池内调节酸碱值，使废水的pH值为2～3，将有机溶剂及其他油类物质在酸性条件下析出[3]。接着，废水经提升泵到达气浮池，过多的油脂会影响生化处理效果，所以从萃取塔出来的废水要再进入隔油池和气浮池将废水中的油类去除，同时也可以去除较大颗粒的悬浮物和有机物，通过气浮池的曝气作用还可以将一些废水中的一些气体去除。从气浮池出来的废水再进入催化微电解池内，通过催化还原作用将污染物分解，其中铁三价离子可以将废水中所含的苯胺类物质氧化，使其变成溶解度较小的醌类化合物。之后废水进行中和反应池进行中和，调节pH。出水再进入絮凝沉淀池，用生产的氢氧化铁絮状体和PAM一起絮凝去除水体中的COD和部分硫化钠，然后静置沉淀取出上清液进入厌氧池。需要注意的是，在进行中和之前可以加入适量的过氧化氢，从而形成芬顿体系进一步对废水中的有机物进行降解。在废水进行厌氧池后主要是利用池内的厌氧菌对废水中的污染物进行讲解，出水再进入A/O生化池，在缺氧池内利用反硝化菌实现氮的脱除，在好氧池内利用硝化菌实现有机物的去除。出水进入二沉池将废水中所含的悬浮物和部分有机物进一步去除。从二沉池出来后水进入磁絮凝反应器，通过絮凝沉淀、吸附、架桥等作用使悬浮物和磁性颗粒结合，进一步加快沉降速度，实现水中悬浮物和COD的去除[4]。出水再进入臭氧氧化池，利用臭氧的强氧化性将一些难降解的生化有机物质和溶解性物质转化为分子质量较小的有机物，进一步提升废水的可生化性。最后通过曝气生物滤池进一步去除有机污染物，从而实现出水达标。

2.2 主要构筑物及参数

（1）调节池。

在一天24h的污水水量水质的波动，使污水处理设备，特别是生物处理设备是经过生化反应系统处理的作用是消极的，甚至可能造成损害。因此，在污水处理系统前应设置均质调节池，水質，和所有的储蓄过剩。设计参数如下：调节池1座，尺寸为25.5m×10.0m×6.5m，停留时间为15h，钢筋混凝土结构。

（2）气浮池。

设计采用当前最常用的平流式气浮池，废水从池下来到气浮接触区，确保气泡与废水有必要的结合时间污水经隔板进入气浮分散区进行分散后，从池底集水管送出。油浮在水的表面在刮油装置刮入集油槽排出后。设计参数如下：气浮池1座，尺寸为5m×12m×2.5m，停留时间为60s。

（3）催化微电解池。

利用铁的电化学性质、还原性以及铁离子的絮凝吸附的作用来实现对污水的净化。设计参数如下：催化微电解池1座，尺寸为11m×25m×5.0m，一共设置两个系列，每个系列两个一共600m3，池体为钢筋混凝土结构。

（4）中和反应池。

设计参数：絮凝沉淀池1座，尺寸为11m×7.5m×5.0m，一共设置两个系列，两个一共360m3，池体为钢筋混凝土结构。

（5）絮凝沉淀池。

设计参数：絮凝沉淀池2座，尺寸为10m×3.5m，一共设置两个系列，两个一共360m3，池体为钢筋混凝土结构，同时在池内设置两台刮泥机，池内采用空气搅拌。

（6）ABR厌氧池。

设计参数：絮凝沉淀池1座，一共设置两个系列，每个系列尺寸为20m×15m×7m，水力停留时间为36h。每一个系列再分为8个反应室，在池子底部设置相应的聚乙烯材质的承托板，在承托板上放置生物载体，并将污泥浓度控制在5000～6000mg/L。

（7）A/O生化池。

设计参数：A/O生化池1座，一共设置两个系列，每个系列尺寸为25m×15m×6m，水力停留时间为45h，其中缺氧段为10h，好氧段为35h，在池内设置组合生物填料。池体为钢筋混凝土结构。

（8）二沉池。

设计参数：二沉池2座，尺寸为10.0m×3.5m，在池内设置分别两台刮泥机和污泥回流泵，池体为钢筋混凝土结构。

（9）磁絮凝沉淀池。

设计参数：磁絮凝沉淀池1套，尺寸为5.0m×3.0m，其处理能力为100m3/h，池体为碳钢防腐结构，同时为了减少提升，要将沉淀池放在臭氧氧化池顶。

（10）臭氧氧化池。

设计参数：臭氧氧化池1座，将其分为两个格，单个的尺寸为7.0m×6.6m×6.5m，停留时间为3h，池体为钢筋混凝土结构。

（11）曝气生物滤池。

设计参数：曝气生物滤池1座，将其分成两个格，单个的尺寸为7.0m×5.0m×6.5m，池体为钢筋混凝土结构。

综上所述，本文分析了染料废水的组成成分及特点，以此为依据确定了污水处理工艺流程，采用催化微电解+过氧化氢强氧化处理方法不仅工艺运行稳定，操作管理方便，处理后污水可达标排放，是一种较好的染料废水处理工艺。

参考文献

[1] 刘贵祥，吴云龙，李宁宁.水解酸化+接触氧化+BAF工艺处理印染废水[J].哈尔滨商业大学学报：自然科学版，2020，36（2）：163-166，170.

[2] 顾乐华.流化床-Fenton技术深度处理印染废水[J].印染助剂，2020，37（3）：6-9.

[3] 贺奎利，何乃茹，王艳.活性染料印染废水处理工艺探索[J].城镇供水，2020（2）：65-69，88.

[4] 罗贤耀.臭氧氧化处理分散染料实际生产废水方法研究[J].价值工程，2020，39（2）：226-227.

[5] 张红，王金菊.电解气浮-吸附过滤处理印染废水[J].科技创新导报，2017（18）：123，125.

[6] 张磊.PAC强化A～2/O-MBBR工艺处理印染废水的研究[J].科技创新导报，2018，15（30）：61-63.