目前，纺织印染企业主要采用以水为媒介的湿法加工工艺，生产中使用了大量的清洁水，同时排放含有一定色度及不同浓度污染物的有害废水。随着印染行业选用的染料和助剂的发展，纺织印染废水的成分也越来越复杂，其污染物来源可分为两类:原料本身的夹带物，其造成废水中含有SS; 加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化工助剂等，是高浓度COD 和高色度的来源。印染废水因其水量大、有机物含量高、色度深、碱性强、水质变化大而成为难处理的工业废水之一。
兼氧接触氧化工艺作为厌氧反应工艺的一种改进，通过在厌氧反应器中加设填料以提高系统的生物量，从而增强系统的抗冲击负荷能力; 通过微曝气搅拌，以提供合适的传质条件并促进生物膜的更新，提供了适合兼性菌增殖的兼氧环境。目前该工艺已被用于多种工业废水的处理，并取得显著效果。笔者利用兼氧接触氧化工艺对广州市某纺织印染厂的高浓度SS 废水进行预处理，探究该工艺的可行性，并加以改进以应用于实际工程。
1 材料与方法
1.1 试验装置
废水经调节池后由进水泵从底部泵入兼氧接触氧化池，处理出水从上部集水槽排入沉淀池，经沉淀后排出。兼氧接触氧化池内悬挂弹性纤维组合填料，所需空气由空压机供给，通过穿孔管布气。试验系统如图1 所示。
1.2 废水水质
废水取自广州市某纺织印染厂污水处理站的调节池。该废水组分复杂，含有染料、染化助剂以及布料漂染过程中产生的各种污染物，且由于该污水站将废水处理过程中产生的剩余污泥回流至调节池，导致废水的SS 浓度较高。试验期间原水水质如表1 所示。
1.3 分析项目及方法
COD:重铬酸钾法; pH值:pH 计; BOD5:接种与培养法; DO:便携式溶氧仪; 色度:稀释倍数法; SS、MLSS:重量法。
2 结果与讨论
2.1 装置运行与污泥驯化
污泥取自污水处理站二沉池的回流污泥。驯化时采用连续进水并投加易降解COD 的方式，逐渐增加进水量而减少面粉投加量。为了促进反应池快速挂膜，采用好氧法进行培养，采用穿孔管连续供氧，这同时也有效地避免了填料上、下挂膜不均匀的现象。随着对COD 去除率的提高，进水负荷达1 000mg /L，在HRT 约为22 h 的条件下，对COD 的去除率达45%左右，对色度的去除率为50%～60%; 同时，填料上已形成牢固紧密的生物膜，于是减小曝气量使反应池转入兼氧状态运行。
2.2 HRT 对处理效果的影响
在兼氧接触氧化池挂膜成功后，研究了HRT 对其处理效果的影响，结果如图2 所示。
试验过程中，每个HRT 下稳定运行一周，取所测数据的平均值进行分析。由图2 可见，随着HRT的增加，处理效果逐渐提高，但在达到10 h 后，对COD、色度和SS 去除率的增幅均减缓。因此，反应器的HRT 以10 h 为宜。
2.3 pH 值对处理效果的影响
在HRT 为10 h 及未对原水pH 值进行调节的条件下连续运行20 d，进水pH 值为9．02～11．20，出水pH 值为7．88～8．23，大大改善了后续处理的pH 值条件，有利于后续的生物处理。且在进水pH值大于10 时对COD 的去除率仍能达到51．6%。这说明兼氧接触氧化工艺具有极强的抗高pH 值冲击性能。
2.4 曝气对处理效果的影响
研究厌氧(不曝气) 与兼氧(低强度曝气) 条件下对纺织印染废水的处理效果，其中兼氧条件下的气水比为(3～5) ∶ 1，溶解氧维持在0．3 mg /L 以下。结果如表2 所示。可以看出，兼氧条件下对COD 和SS 的去除率远大于厌氧条件下的，对色度的去除率则接近。这说明兼氧接触氧化工艺的除污效果更好。且采用不曝气的厌氧方式运行时，由于原水中含有的大量悬浮物在反应器中的沉积，会导致堵塞及短流等现象。可见，对于含有较高浓度SS的纺织印染废水，兼氧接触氧化工艺具有很好的适用性。
2.5 微生物性状分析
装置正常运行后，取反应器底部、中部、顶部混合液及填料上附着污泥用以研究兼氧接触氧化工艺的微生物性状。经测定，底部、中部、顶部的污泥浓度十分接近，分别为4 150、4 020、3 960 mg /L，说明低强度曝气的搅拌作用使其内部微生物的分布较均匀。
采用平板划线分离法分离出污泥中的菌种后进行革兰氏染色镜检，其优势种群包括:①兼性厌氧菌(杆状革兰氏阴性菌:假单胞菌属等)，这类微生物能在兼氧条件下利用芳香族染料进行生长代谢; ②呈弧状、球状的厌氧菌和菌胶团属的好氧菌。可见，兼氧接触氧化池中保持了相当数量的各类微生物，并能在兼氧条件下生长代谢。这增强了装置抗冲击负荷的能力，为稳定、有效地处理该类纺织印染废水提供了保证。
3 总处理效果分析
在HRT 为10 h、气水比为(3～5) ∶ 1、DO ＜ 0．3mg /L 以及不调节pH 值的条件下连续运行20 d，系统对污染物的去除效果如表3 所示。
兼氧接触氧化工艺对COD、色度、SS 的平均去除率分别为54．7%、64．4%、93．7%，降低了后续处理工艺的负荷。分析原因为:①兼性菌具有pH 值适应能力强、代谢速率快等特点，其能够降解废水中的部分有机物; ②微曝气有效防止了污泥在反应器底部的沉积，从而避免了反应器堵塞、短流等情况;③印染废水中残余的染料及硫化碱助剂含量较高，硫化物对微生物具有很强的抑制和毒害作用，硫化碱是强还原剂，如进入后续好氧生物处理单元会大量消耗氧，导致池内DO 浓度急剧下降，而微曝气可有效地将硫化物氧化或吹脱去除; ④在池中悬挂填料可以增加生物量，且采用低强度曝气提高了传质效率，有效促进了生物膜的脱落与更新，经过驯化后，反应池内形成一个相对稳定的系统，能耐受pH值与有机负荷的冲击，并且能稳定出水水质。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
4 结论
采用兼氧接触氧化工艺处理含高浓度SS 的纺织印染废水，HRT 以10 h 为宜，其对COD、色度、SS的去除率分别为54%、64%、93% 左右，出水pH 值稳定在7～8．5。这说明采用低强度曝气的兼氧接触氧化工艺对处理该类废水具有很好的适用性，并有利于后续生物处理。
针对广州市某纺织印染厂废水，可将兼氧接触氧化工艺作为前处理单元，取代现有的物化加药前处理系统，不仅能节约处理成本，而且可有效减少产泥量。同时，可将兼氧池与调节池合建，这样可充分利用系统中回流的二沉池剩余污泥，使调节池在很大程度上相当于高负荷曝气池，从而延长了好氧反应的时间，同时也降低了印染废水采用水解酸化工艺处理时的臭气污染问题。
