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摘要：针对某染料化工废水的高浓度、高盐分、高生物毒性的特点，采用中和-MVR除盐-电解-氧化-混凝沉淀-水解酸化-A/O-二沉池-混凝沉淀-BAF生物滤池的联合处理工艺对其进行处理。结合稳定运行结果显示，CODcr、SS、NH3-N、苯胺类的平均去除率分别为91.8%、96.6%、94.2%和98.6%，平均出水浓度分别为409mg/L、29mg/L、7mg/L和4mg/L，满足且优于污水处理厂的接管标准，且出水水质稳定。
某染料化工企业年生产规模为14000t，通过监测发现其生产废水具有水质水量变化大、污染物浓度高、成分复杂、盐度大、抑菌性物质含量高等特点，属于典型的高浓度、高盐分、难降解类废水。为满足工业园区污水处理厂进水水质要求，废水采取“中和-MVR除盐-电解-氧化-混凝沉淀-水解酸化-A/O-二沉池-混凝沉淀-BAF池”组合的主体工艺来处理生产废水，使其最终出水水质能满足园区污水厂接管标准（《污水综合排放标准》（GB8978-1996），即pH为6～9、CODCr≤500mg/L、SS≤400mg/L、NH3-N≤50mg/L和苯胺≤5mg/L。
1废水水质水量
某染料化工企业日产废水1600m3/d，按废水的污染性质可分为高盐废水、高浓度废水和低浓度废水。其中，高盐废水来源于工艺废水，高浓度废水来源于工艺废水、废气喷淋排水、设备冲洗水等；低浓度废水主要来源于地面冲洗水、初期雨水和生活污水等。企业废水生产周期不一、产品较多、水质水量不稳定、污染物浓度高、成分复杂、废水中含有大量苯胺类、硝基苯类等有毒有害物质，且废水中含有大量的硫酸，水质呈酸性，色度高，具有一定盐含量。设计出水要求需满足污水处理厂对纳管废水的水质要求。
2废水处理工艺流程及说明
2.1废水处理工艺流程。根据进水水量和水质情况，考虑一定处理余量，废水处理站设计水量为2000m3/d，处理工艺如图1所示。
2.2主要工艺说明。2.2.1高盐废水脱盐处理（1）中和釜高盐废水中含有大量硫酸，通过投加NaOH使废水呈中性后，接入MVR除盐设施中进行废水脱盐。（2）MVR除盐设施MVR是蒸汽机械再压缩技术，重新利用其二次蒸汽对废水进行加热，废水加热产生的蒸汽经冷凝后进入污水处理站物化处理装置，剩余的残渣（废盐）作为危险废物委托相关单位处置。2.2.2高浓度废水预处理（1）高浓废水池厂区高浓度废水和除盐后的废水进入高浓废水池，通过曝气实现对水质水量的均质调节，保障后续物化处理设施稳定有序进行。（2）电解池废水进入电解池内，电解池内放置铁碳填料，形成电位差对废水中的污染物进行微电解处理，废水中的硝基苯类等污染物得到有效转化，部分难降解和毒性污染物得到有效分解，有利于后续的氧化和生化处理。此阶段废水pH约为2～4，铁碳填料中Fe转化为Fe2+。（3）氧化池通过向氧化池中投加H2O2，并利用电解池产生的Fe2+，形成芬顿试剂，产生的羟基自由基对污染物有较强的氧化分解能力，使难生物降解有机物氧化分解为易降解的污染物，废水生物毒性大幅度降低，可生化性得到提高，便于后续生化处理。此阶段废水pH约为3～5，废水中Fe2+转化为Fe3+，废水中的苯胺类等污染物在羟基自由基的氧化作用下得到大幅度去除。（4）混凝沉淀池向废水中投加NaOH、Ca(OH)2将pH调节至7～8后，通过投加PAC和PAM，并利用Fe3+的混凝原理，在沉淀区内将污染物进行沉淀处理，出水进入生化处理阶段，沉淀污泥排至污泥处理系统。2.2.3混合废水综合处理（1）水解酸化池经预处理的染料废水和低浓度废水经中间水池混合后进入水解调节池，通过水解酸化菌的作用，将剩余大分子污染物进一步降解为小分子污染物，从而提高废水的可生化性。（2）A/O生化池-二沉池由于废水中含有高浓度有机物、有机氮和氨氮，因而选用A/O生化工艺作为废水处理的好氧生化工艺。经水解酸化后的小分子有机物在A/O池中进一步分解为CO2和水；同时在A池的缺氧条件下将废水中的NO3-还原为分子态氮（N2），在O池的好氧条件下将废水中的NH3-N氧化为NO3-，同时通过控制回流，将好氧池内的硝化液回流至缺氧池，实现废水的脱氮。A/O生化池出水进入二沉池内进行沉淀处理，沉淀的污泥部分回流至A/O生化池，保障生化池内污泥浓度，剩余污泥进入污泥处理系统。（4）混凝沉淀池-BAF生物滤池为进一步降低污染物的负荷，保障废水的达标处理，在污水处理末端采用“混凝沉淀+BAF生物滤池”进行深度处理。废水经二沉池沉淀后，进入混凝沉淀进一步去除剩余颗粒物和胶体类物质后，进入BAF生物滤池进一步降低COD和氨氮等指标，出水排入园区污水处理厂。2.2.4污泥处理系统混凝沉淀池、二沉池产生的剩余污泥经污泥泵送入污泥浓缩池进行浓缩，分离的上清液回流到中间水池重新处理；浓缩后的污泥采用板框压滤机进行脱水，其滤液回流到中间水池重新处理，泥饼作为危险废物外运处置。
3处理效果分析
3.1工程运行情况。根据当地环保部门取样测试和企业日常取样测试，结果表明企业废水经处理后，综合进出水水质情况，本工艺对污染物去除率较高，COD、SS、NH3-N和苯胺类的总去除率分别为91.8%、96.6%、94.2%和98.6%，经处理后的出水水质可满足园区污水处理厂对废水进水水质的要求。
3.2经济分析。本项目分散染料化工废水处理工程总投资2330万元，运行费用包含蒸汽费用、药剂费、电费和人工费用等，但通过采用低能耗的MVR除盐等措施，废水的处理成本有所降低，废水处理成本约为10.31元/m3。
4结语
染料化工废水由于其高浓度、高毒性、高盐分和难降解的特点，导致处理达标困难、处理成本高昂。本处理工艺采用分质分流的方法，将高盐废水单独采用“中和-MVR脱盐”工艺，出水与其他高浓度废水混合进入“电解-氧化-混凝沉淀”工艺进行物化处理，物化处理后的出水再采用“水解酸化-A/O-混凝沉淀-BAF生物滤池”进行综合处理，经实际运行结果表明，废水经以上处理后出水水质稳定，处理效果良好，其中COD、SS、NH3-N和苯胺类的总去除率分别可达91.8%、96.6%、94.2%和98.6%，出水COD、NH3-N、苯胺的水质分别为409mg/L、29mg/L、7mg/L、4mg/L，满足了园区污水处理厂对纳管废水的水质要求。本处理工艺通过采用MVR等节能工艺降低处理成本，采用水解酸化-A/O-BAF生物滤池的多段生化工艺保障处理达标，处理效果和成本都可被企业接受，对同类染料化工废水的处理有着一定参考意义。
参考文献
[1]郭理想，阮海兴，陈伟东.染料废水处理技术方法的研究[J].化工管理，2016，(19):212-213.
[2]张滕，王勇梅，彭昌盛，等.染料废水的处理方法及研究进展[J].环保科技，2016，22(1):36-40.
作者:胡昌旭 单位:南京大学环境规划设计研究院集团股份公司