郭茂新，周慧華
浙江省工業環保設計研究院，杭州310005

　　摘　要：采用酸析方法處理堿減量廢水，實驗pH4.5～3.0時，廢水COD去除率70.9％～79.7％。生產性試驗pH3.08，COD去除率87.1％。酸析污泥經濃縮后采用廂式壓濾機脫水，具有良好的過濾性能和防腐性能，能正常穩定運行。堿減量廢水經分質酸析預處理后，與印染廢水混合進行兼氧——好氧加氣浮方法處理，出水達到GB4287-92表3規定的一級標準。500t/d廢水處理工程通過達標驗收，運行穩定。
　　關鍵詞：堿減量廢水；酸析；脫水；生化處理
　　中圖分類號：X791
　　文獻標識碼：A
　　文章編號：1009-2455(2000)02-0023-03

A Study on the Technology for the Treatment of Waste Water from Alkali Decrement
GUO Mao-xin? ZHOU Hui-hua

　　Abstract：The treatment of the waste water from alkali decrement used the method of acid eduction.In laboratory test,ｗhen pH value was 4.5～3.0 the COD removal rate from the waste water was 70.9％～79.7％；while in industrial test，when pH value was 3.08 the COD removal rate was 87.1％.The sludge from the acid eduction after thickened was dewatered by a recessed plate filter press which bad a good filterability and corrosion resistance and ran steadily.After acid eduction pretreatment，the waste water from alkali decrement was mixed with the waste water from printinｇ and dyeing and was treated by A/O plus air floatation process and the effluent water met the first grade standard specified in Table 3 in GB 4287-92.A 500t/d waste water treatment project haｓ already passed the acceptance examinations and been running steadily.
　　Key words：waste water from alkali decrement；acid eduction?dewater?biochemical treatment

前言

　　滌綸織物通過堿減量加工而獲得像真絲綢一樣的柔軟活絡感，被稱為滌綸仿真絲。80年代末以來，我國的滌綸織物染色加工普遍采用堿減量工藝，滌綸仿真絲產品迅速發展。堿減量加工廢水的污染問題十分突出，一般每萬米滌綸綢減量后排出30～50 t廢水，COD濃度在20000 mg/L左右，pH 12～14。加上前處理和印染后整理廢水，成為印染行業污染最重，處理難度最大的一種廢水。使得一般已成熟的傳統印染廢水處理工藝不能適應堿減量廢水的治理要求。
　　為了探索堿減量廢水達標處理的工藝技術及其可行性，我們在綜合分析堿減量廢水水質特點，進行實驗研究的基礎上，對連續減量機減量加工的生產企業——浙江興昌印染有限公司堿減量廢水處理工程進行了設計、調試，處理規模500 t/d，在太湖流域重點污染源限期治理達標驗收后運行穩定。

1　廢水成份與水質

1.1　堿減量加工原理及廢水成份
　　滌綸織物的堿減量加工原理，是在堿性條件下滌綸纖維(PET)表面產生如下水解反應：

　　滌綸纖維通過減量加工后重量減輕(X＞y)。{(xy)/x×100％}被稱為減量率。水解反應產生的對苯二甲酸鈉 (DT)和乙二醇(EC)是形成堿減量廢水COD值和BOD值的主要成份。
1.2　廢水水質
　　堿減量廢水水質隨加工方式和工藝條件不同有較大差別。一般廢水pＨ12～14，COD 10000～30000 mg/L，BOD₅與COD比值大于0.40，不可生物降解的溶解性COD在700～1000 mg/L。因此，堿減量廢水具有堿度大、COD濃度高、BOD₅與COD之比值高，不可生物降解的溶解性COD高等特點。
　　堿減量加工除堿量工藝本身，還有前處理精練水洗、印花和染色后整理加工工序，因此尚有大量的精煉水洗廢水及印染廢水排出。
　　浙江興昌印染有限公司堿減量廢水和印染廢水水質見表1。

表1堿減量廢水水質 項目 pH COD/(mg.L^-1) BOD5/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) 堿減量廢水 12-13 25000-30000 10000-13000 1500-2000 印染廢水 6-7 400 150 100 水洗廢水 11-13 300 1200 500

2　酸析試驗

2.1　酸析機理
　　堿減量廢水中的對苯二甲酸鈉在堿性溶液中呈溶解性，而在酸性溶液中析出難溶性的沉淀物對苯二甲酸(TA)。其反應如下：

　　在以上反應中，控制不同的pH條件，對苯二甲酸的析出率也就不同。因此，要獲得良好的析出效果，關鍵在于控制酸析時的pH。
2.2　酸析試驗
　　采用400 ml燒杯，對堿減量廢水進行實驗室酸析試驗，加H₂SO₄調pH，攪拌后靜止沉淀。不同pH時酸析水水質見表2。

表2 酸析試驗結果 廢水類別 pH COD/(mg.L^-1) 去除率/% 備注 原廢水 12.6 28500 　 　 酸析水 4.5 8306 70.9 五批樣平均值 酸析水 3.5 7410 74.0 五批樣平均值 酸析水 3.0 5780 79.7 五批樣平均值

　　試驗結果表明，堿減量廢水的酸析處理，隨pH值降低，COD去除率增加。當酸析pH小于3，酸析較徹底。

3　酸析污泥脫水試驗

3.1　帶式壓濾機脫水試驗
　　堿減量廢水酸析污泥量大，呈膠體狀態，脫水難度較大。當采用帶式壓濾機過濾脫水時，污泥漏網情況嚴重，加上酸性廢水對鋼質滾桶等的腐蝕問題，無法在工程上正常應用。為此，泥脫水采用了廂式壓濾機，并進行了不同工況下的脫水試驗。

3.2　廂式壓濾機連續脫水試驗
　　堿減量廢水連續酸析，不經濃縮，直接進廂式壓濾機脫水。結果表明廂式壓濾機卸泥困難，濾布易堵塞，清洗困難，當廢水濃度變化較大時，不能正常脫水。
3.3　濃縮污泥脫水試驗
　　堿減量廢水酸析后，先經濃縮，排出上清液，濃縮污泥進廂式壓濾機脫水。結果表明，脫水效果明顯改善，卸泥容易，不易堵塞，不需每次清洗濾布。而且可以省去助凝劑，降低藥劑消耗。

4　廢水達標處理試驗

4.1　混合廢水生化加物化處理試驗
　　該廢水處理工程調試前期，進行了堿減量廢水與印染廢水混合處理的生產性試驗。其處理工藝流程如圖1。

　　按此流程實際運行了一年多時間，調節池出水COD2300～3000mg/L，pH10～12.5，二沉池出水COD287～392mg/L，pH8.7；氣浮出水COD140～171mg/L，pH7～7.5。運行結果表明，兼氧——好氧的COD去除率約為85％，混凝氣浮COD去除率約50％。處理出水不能達到國家一級排放標準的要求。
4.2　酸析預處理加混合處理試驗
　　本著濃稀分流，分別治理的原則，對堿減量廢水先進行酸析—濃縮—壓濾預處理，酸析出水再進入調節池與水洗、印染廢水混合后進一步處理。其處理工藝流程見圖2。

　　按此流程調試正常運行后，處理出水各項指標均達到了GB4287-92《紡織染整工業水污染物排放標準》表3規定的一級標準。連續兩天的監測數據平均結果見表3。

表3 廢水處理出水水質 監測點 pH COD/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) BOD₅/(mg.L^-1) 色位/倍 堿減量廢水 12.57 28400 1820 　 　 酸析出水 3.08 6200 462 　 　 印染廢水 10.27 706 56 237 64 調節池混合水 9.36 1298 165 309 32 二沉池出水 8.07 167 166 10 28 氣浮池出水 6.35 43 47 6 4

　　由表3可知，酸析處理COD去除率為78.1％；兼氧—好氧生化處理COD，COD去除率為87.1％；氣浮處理出水COD低于100 mg/L。

5　問題與討論

5.1　減量率對廢水水質的影響
　　滌綸纖維在NaOH作用下水解生成等摩爾對苯二甲酸鈉和乙二醇，按理論計算，每水解1g滌綸將產生0.73g對苯二甲酸鈉和0.27g乙二醇。單位重量化合物能產生COD量分別為，每克對苯二甲酸鈉產生0.94gCOD，每克乙二醇產生1.5gCOD。即滌綸纖維水解后COD發生量為1.09kgCOD/kg。由此可見，當滌綸織物的單位重量和減量率發生變化時，堿減量廢水COD隨之變化。如400g/m滌綸布在20％減量率時，COD發生量為87.28g/m。而200g/m滌綸布10％堿減量率時，COD發生量為21.82g/m。前者是后者的4倍。說明堿減量廢水在不同織物和不同減量率下的COD變化是很大的。
5.2　酸析處理的COD去除率
　　堿減量廢水酸析處理的COD去除率與pＨ值有關。當pH大于6，析出產物又可重新溶解。一般情況下，pH 4.0～4.5，COD去除率為70％左右；pH 3.0～3.5時，去除率為75％～80％。廢水濃度對COD去除率的影響不大。控制得pＨ低，則H₂SO₄投加量增加，運行費用提高。一般可根據堿減量廢水所占的比例以及處理出水達標排放的要求，在技術經濟比較后，合理確定pH控制條件。
5.3　酸析污泥脫水
　　堿減量廢水酸板污泥脫水應適應廢水水質多變及污泥性質的要求，宜采用濃縮后廂式壓濾機脫水方式。采用連續酸析，直接壓濾脫水方式，由于堿減量加工一般均隨市變化，廢水濃度變化較大，當COD濃度較低時，壓濾機容易漏網，且易堵塞濾布。經過濃縮后，一方面提高了污泥濃度，另一方面可以改善污泥脫水性能，可保持正常穩定運行。

6　初步結論

　　① 采用酸板方法處理堿減量廢水，具有良好的處理效果，其COD去除率與控制的pH值有關，宜根據堿減量廢水所占比例及處理程度要求等具體情況，合理確定pＨ控制條件。
　　② 堿減量廢水酸析處理，需經濃縮后脫水，以避免水質變化引起的漏網現象。脫水機宜采用聚丙烯廂式壓濾機，具有良好的過濾性能和防腐性能。
　　③ 堿減量廢水酸析預處理后，與印染廢水混合進行兼氧—好氧加氣浮處理，出水達標穩定可靠。

參考文獻：

　?1?趙建平，范綠寶.滌綸間歇式堿減量工藝中減量的自動控制[J].印染，1996，(6)：25～26.
?　2?石寶龍?ＰCＭ對滌綸堿減量廢水預處理方法的研究[J].青島大學學報，1997，12(3)：67～69.

作者簡介：
　　郭茂新：(1955－　)男，高級工程師，總工程師。
　　周慧華：(1967－　)男，工程師。