印染廢水具有水量大、COD濃度高、可生化性差、色度深、成分復雜、水質變化大等特點，紡織印染是佛山市某鎮的傳統支柱產業之一，企業眾多，但分布散亂，難以統一管理，所排放的印染廢水對當地水環境造成嚴重污染。因此，若將一些分布在城區中心或分散在不同地方的印染企業集中在一個工業園區，形成較大生產規模的紡織印染區，對生產過程中產生的印染廢水進行集中處理，既能杜絕企業的偷排現象，又能提高運行管理水平和廢水達標排放率。基于此，該鎮于1999年開工建設工業園區，2003年引入了一批大型紡織印染企業，同時帶動一大批外地和本地的紡織企業入園投資建廠。2007年，園區污水處理廠一期工程(3萬噸/日)建成并投入試運行，二期工程(3萬噸/日)也于2009年建成運行，總設計處理水量為6萬噸/日，主要收集處理園區內的印染廢水和部分生活污水。

1、設計水質情況及工藝流程

工業園內印染企業以染整、印花工序為主，污水處理廠一期工程設計進出水水質指標如表1所示，出水水質除色度外執行《廣東省水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標準。

印染廢水處理通常以“物化+生化”的組合工藝為主。根據工業園區印染廢水水質特點，同時考慮處理成本，污水處理廠一期工程采用“混凝沉淀+水解酸化+活性污泥法”工藝，具體流程如圖1所示：

2、主要構筑物及設備參數

2.1 進水集水池

渠道尺寸：10m×2m×2m。收集工業園內的各印染企業的排水。各印染企業均安裝有獨立的排水管道，實行“一廠一管”制度，將其生產過程中產生的廢水排入污水處理廠，各管道的進出口配備電磁流量計，出水口配有24小時混合水樣采集器。污水處理廠根據印染企業排放廢水的水質和水量進行收費。

2.2 進水泵井

格柵渠道尺寸：10.5m×1.25m×2.55m，進水泵井尺寸：38m×10m×4m。設有2臺機械細格柵，柵隙5mm，2臺雙曲面攪拌器，6臺干式提升泵，配備濃硫酸投加裝置。

2.3 調節池

尺寸：47m×33m×6m，設有6臺攪拌器，4臺干式提升泵，池頂安裝2組冷卻塔，配置2臺干式增壓泵。池體末端設置有加藥混凝區。

2.4 初沉池

尺寸：直徑40m×6m，采用中進周出的輻流式沉淀池，2組并列運行。各設有1臺刮泥機，2臺螺桿排泥泵。

2.5 水解酸化池

尺寸：100m×35m×6m，設有10臺水下推流器。由于印染廢水可生化性較差的特點，污水處理工藝采用水解酸化工藝以提高廢水的可生化性。然而在實際運行過程中發現，廢水經混凝沉淀后的B/C約為0.5，表明其可生化性較好，且經水解酸化池后，廢水的可生化性并未改善。因此，在2013年8月對污水處理廠一期工程進行改造，廢水經初沉池后直接跨越水解酸化池進入預吹脫池，然后經活性污泥法生化處理，后期穩定運行效果表明，改造后的生化系統處理效率并未受到任何影響。

2.6 預吹脫池

尺寸：14m×35m×6m。池底均勻分布有130根管式微孔曝氣器，對廢水進行預曝氣處理，吹脫廢水中的部分硫化物，以降低生化池進水中的硫化物含量。

2.7 生化池

尺寸：114m×23m×6m，采用推流式曝氣池，2組并列運行，每組均采用獨立分格推流式活性污泥法，由三面橫向設置的擋墻(擋墻底部鏤空或設置若干個小孔)將之分隔為四段，四段的容積比為15∶61∶15∶9，廢水經擋墻底部或孔洞流入下一段，最后出水經末端頂部溢流孔流入二沉池。這種獨立分格的推流式曝氣池兼具推流式和完全混合式兩者的優點，不僅具有較強的生化反應推動力和反應速率，而且具有較強的耐沖擊負荷能力[4]。每組生化池池底均勻分布有1494根管式微孔曝氣器，將壓縮空氣鼓入泥水混合液中，提供微生物所需溶解氧，并對泥水混合液進行攪拌，使溶解氧、污水和活性污泥充分結合。

2.8 二沉池

尺寸：直徑50m×6m，采用中進周出的輻流式沉淀池，2組并列運行。各設有1臺刮泥機，共5臺外回流泵，1臺剩余污泥泵。

2.9 污泥濃縮池

尺寸：直徑17.2m×5m，采用中進周出的沉淀池結構，4組，設6臺污泥輸送泵。接收來自初沉池的物化污泥和二沉池的剩余污泥，將濃縮污泥輸送至脫水機房，上清液溢流至總回流井。

2.10 總回流井

尺寸：5m×5m×4m，設有3臺回流泵。收集廠內生活污水、污泥濃縮池上清液及脫水機房產生的污水，并輸送至一期調節池。

3、處理效果及運行中存在的問題

3.1 處理效果

2017年污水處理廠一期工程各工藝段日均進出水水質如表2所示：

從2017年污水處理各工藝段進出水水質可以看出，“混凝沉淀+活性污泥法”對該廢水具有較好的處理效果。原水水質pH值較高，平均達11.05左右，先使用濃硫酸將廢水pH調節至8.5~9.5，然后進入調節池經簡單均質后，在出水端投加硫酸亞鐵和非離子聚丙烯酰胺，經管道混合器充分混合后進入初沉池進行泥水分離，可去除絕大部分的細小纖維等雜質，并有效降低廢水中的SS和色度，去除率分別可達85%和70%，COD去除率約為38%。廢水經過調節池和初沉池時，由于處在一個厭氧(或缺氧)的環境下，廢水中的有機氮(尿素、氨基酸等)發生氨化作用，轉換成為氨氮，所以初沉池出水中的氨氮含量會比進水中的高。廢水中的磷有兩種形式，一種是顆粒性磷(不溶解性磷)，一種是溶解性磷(磷酸鹽等)，經過調節池的物化混凝和初沉池的泥水分離后，大部分的顆粒性磷得以去除，廢水中58%的磷在物化階段被去除。初沉池出水進入后續生化處理，廢水中的有機物、氮、磷等污染物被活性污泥中的微生物吸附降解后得到有效去除，COD、BOD5和氨氮的去除率均達95%以上，TP的去除率達85%以上。

3.2 運行中存在的問題

(1)污水處理廠一期工程接收來自20多家印染企業的廢水，各企業排放廢水的水質差異較大，為避免進入生化池的廢水水質產生較大波動，調節池要盡可能保持高液位運行，以充分發揮調節池的均質功能；另外各印染企業每天的排水時間沒有規律，調節池經常會面臨溢流的危險，污水處理廠專門成立巡檢部門對外廠來水水量進行調控，安排企業錯峰排水。

(2)污水處理廠一期工程采用的普通活性污泥法，對廢水中TP的去除主要是依靠活性污泥對磷的普通吸附以及剩余污泥的排放，因此對TP的去除率不高。長期的運行結果表明，只有當生化池進水的TP低于3mg/L時，出水的TP才有可能低于0.5mg/L。在2015年之前，物化階段僅投加非離子聚丙烯酰胺，經簡單的絮凝沉淀后，沉淀池出水TP一般都在4mg/L左右，二沉池出水TP則在1mg/L以上。后來通過比選確定硫酸亞鐵(Fe2+有效含量為30%)和非離子聚丙烯酰胺聯用，沉淀池出水TP能穩定控制在3mg/L左右。

(3)印染廢水有一個水溫偏高的特點，每年的6~9月份，污水處理廠生化池水溫一般在40℃左右，最高會達44℃。水溫高會導致溶氧效率降低，為保證生化池具有足夠的DO，一般都會過量曝氣，生化系統因而會容易出現污泥分解的情況，直接影響生化處理效果。經過長時間的調整發現，將污泥濃度控制在2500mg/L左右，適當提高污泥負荷，能盡量避免出現污泥分解的問題。

(4)在法定節假日期間，大部分印染企業都會停產，污水廠處于“少水”或“無水”狀態，因此需提前利用廠區構筑物臨時儲存廢水，并適當減少處理水量，確保節假日期間維持生化池中活性污泥微生物的生存所需。特別是在春節期間，大部分印染企業會停產長達半個月時間，此時污水處理廠除提前儲水外，還要預備足夠的碳源、氮源和磷源等營養物。

4、結論與探討

(1)該印染工業園廢水可生化性較好，B/C值約為0.5，在工藝選擇上可不設水解酸化工藝，“物化混凝+活性污泥法”組合工藝對廢水處理效果較好，混凝沉淀能有效降低廢水SS和色度，并去除部分COD。整體工藝對COD、BOD5和氨氮的去除率均可達95%以上，對TP的去除率達85%以上。

(2)該污水處理廠的運行管理難點在于對生化系統的運行調控。由于印染廢水水質復雜，如果不能提前對生化系統的耐沖擊性進行預判并加以調控，活性污泥性狀很容易出現異常，從而導致出水水質超標。因此，為保證污水處理廠出水穩定達標，除運行人員應具有較高的技術管理水平外，還應在生化工藝后端補充應急措施，如強化混凝工藝等。

(3)該污水處理廠自動化程度不高，缺少在線數據監控，勞動強度和管理難度較高。因此自動化程度的提高是今后工藝改造的重點方向。

(4)工業園區各印染企業排放廢水水質水量對污水處理廠的運行工況影響較大，污水處理廠除加強自身管理外，還應加強與各印染企業的溝通協調，從源頭監控，盡可能減少廠區來水水質水量的波動。（來源：廣州市京水水務有限公司）