太湖流域某镇是喷水织机集中区，区内有近10万台喷水织机，日排放喷水织机废水近30万吨/天，目前该镇喷水织机废水一般都采用加药絮凝-气浮法处理，处理出水CODCr在50～100mg/L左右。但是随着《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要DB32/1072-2007水污染物排放限值》的执行，气浮工艺明显达不到要求，该镇也积极寻找办法进行治理，如“气浮+砂滤”、“气浮+活性炭过滤+超滤”等工艺措施，但不是因为处理效果达不到要求，就是因为处理成本高、膜污染严重等而使问题得不到彻底解决。
太湖地区某镇目前利用气浮法处理的喷织废水处理站有32座，其中有6座准备扩建改造，将大部分喷织废水进行提标改造，利用气浮+接触氧化进行处理，目前已经运行了一座规模4000吨/天的喷水织机废水处理站，效果良好。
1、废水水量水质
1.1 设计规模
废水水量以4000吨/天计。
1.2 设计进出水水质
根据该镇水处理公司的资料及我公司实测，喷水织机废水进出水水质如下表1：
2、工艺流程和设计参数
2.1 工艺流程
喷水织机废水的主要污染物为废纱头、化学浆料(丙烯酸脂类)、润滑油等，每台喷水织机日排废水量约4m3左右，属中度污染水质。
由于废水中含有废纱头及润滑油等物质，废水表面一层油花，所以采用气浮工艺，经过气浮处理后，废纱头及润滑油等几乎全部被去除，剩余的化学浆料是主要污染物。此类废水根据实际经验，在夏天时效果较好，出水在50～70mg/L，而冬季出水气浮效果较差，COD在100mg/L左右。而目前喷水织机使用的浆料多为以丙烯酸酯为主体的合成浆料。该浆料上浆时用氨水中和增稠，使丙烯酸浆料呈水溶性，以利调浆和上浆时应用。在浆纱机上，湿浆纱烘燥时氨气被挥发，在浆膜中的丙烯酸酯铵盐侧链变成羧酸，这种高分子酸的水溶性极低，使用中浆膜呈非水溶性，从而能承受喷水织机投纬时水滴的侵扰，浆纱的机械性能仍然保持良好，依旧能完美地进行织造。
在织造中部分浆料混入废水中，在气浮时会调节pH在碱性使得部分浆料溶解于废水中，这就是造成喷水织机废水气浮后COD还在100mg/L的原因，要使的这部分溶解性浆料去除，使用超滤、砂滤等物理方法仅能去除部分COD，且截留的浆料粘度大，造成滤料和滤膜的污染在所难免，膜的清洗也较难成功。而丙烯酸类浆料是单链的有机物，大部分也较容易生物降解，所以利用生物法是比较有效的方法。
废水通过水泵提升至调节池后，再提升进入反应池，首先进行加入氢氧化钠对pH进行调节，调节后的废水自流入下一级反应池与混凝剂PAC进行混凝反应，有效地去除SS及部份COD;然后再进入絮凝池投加PAM后搅拌后形成厚重的矾花，进入溶气气浮池利用气泡将废水中的悬浮物质浮起，刮渣机刮除浮沫去除废水中的废纱头、润滑油及胶体物质后，进入接触氧化池进行好氧微生物降解，由于进入接触氧化池中废水有机浓度较低，不利于生成活性污泥，所以在池中安装立体弹性填料，弹性立体填料有助于微生物粘附在填料上，使得接触氧化池中微生物及原后生动物的生长，污泥浓度增加，更好地去除废水中的有机物，废水重力流入二沉池沉淀后出水达标排放。
气浮池池、接触氧化池产生的污泥排入污泥池，污泥经污泥泵进入厢式压滤进行压滤，泥饼外运处置。压滤机压滤后的污水进入集水井再进行处理。其工艺流程见图1：
2.2 工艺特点
本工艺作为喷水织机废水处理的有效工艺，具有以下特点：
(1)气浮工艺是喷水织机废水的最佳预处理手段。气浮池去除废水中的悬浮物、油类、废纱头以及部分聚丙烯酸酯浆料等物质，减少后续处理的难度。由于喷织废水悬浮物较轻，又含有油类及废纱头，比重都较小，所以气浮是喷织废水处理的必须预处理工艺流程。
(2)气浮+接触氧化法替代国内常用的气浮+活性炭过滤、砂滤、超滤工艺。由于喷织工艺中所使用的浆料以聚丙烯酸酯类浆料为主，其在碱性条件下可溶解，而在酸性条件下形成，在浆膜中的丙烯酸酯铵盐侧链变成羧酸，这种高分子酸的水溶性极低，浆膜呈非水溶性。根据该浆料的此特点，在喷织废水中该浆料有部分溶解于废水中，溶解性有机物对于砂滤不能很好地进行截留，活性炭吸附又易于饱和，超滤容易造成膜的污堵，而采用接触氧化法可较好地去除溶解性有机物。
(3)采用弹性立体填料。庞浩然等曝气生物滤池针对喷水织机废水进行了研究[2]，其研究喷织废水没有使用气浮进行预处理，而是直接进入曝气生物滤池，出水能达到污染物排放标准(GB18918-2002)的二级标准。本项目使用弹性立体填料相较于曝气生物滤池处理喷水织机，废水不易堵塞，不用反冲洗装置，操作运行维护简单，并且通过气浮预处理后再进入接触氧化池，出水效果更好。
(4)填料框架使用混凝土框架。本项目中弹性立体填料框架没有采用普通槽钢螺纹钢作为框架材料，而是在土建设计施工中使用混凝土梁柱作为填料支撑体系，安装简单，使用寿命长，不怕钢材被腐蚀，当检修时水池排空后，填料将槽钢、螺纹钢框架拉断散架的风险。
2.3 工艺参数
(1)调节池(原有利旧)，钢砼结构，有效池容：1500m3，水力停留时间9.0h;附属设备：进水泵2台(一用一备)，调节池风机2台(一用一备)，电磁流量计1只，液位计3套;
(2)反应池(原有利旧)，钢结构，与气浮池配套;配备设备：搅拌机4台，PAC计量泵2台，液碱计量泵2台，PAM自动泡药机1台，PH在线监测仪1套;
(3)气浮池(原有利旧)，钢结构，成套设备，处理能力200m3/h;
(4)接触氧化池，钢砼结构，尺寸：6.0×12×5.5m/座，共四座;有效容积：1440m3;停留时间：8.6h;配备设备：风机2台，一用一备，风量15m3/min，风压0.06MPa，功率N=30kW，曝气软管600m;弹性立体填料1000m3;
(5)竖流式沉淀池，钢砼结构，尺寸：6.0×6.0×6.9m/座，共四座，表面负荷：1.2m3/m2.h;
(6)污泥池(原有利旧)，钢砼结构，构筑物尺寸：15×15×2.0m;配套设备：1.5英寸气动隔膜泵2台;
(7)污泥脱水机棚，建筑物数量：1座;设备材料：60m2板框压滤机1台，功率3.0Kw，包括污泥加药装置1套;
(8)加药、风机房，数量：1座(分三个房间);平面尺寸：6.0×6.0m。
3、处理效果
3.1 污泥驯化
往生物接触池中共投放污泥，污泥来自当地印染废水处理厂生化池污泥，开通风机，对污泥进行培养，每天定时、定量向水解池中投加营养物质(糖、尿素、磷酸二氢钾等)，进行闷曝。
综上，通过这一阶段的工作，生化池中微生物的接种、培养、驯化工作已经完成，污水处理站已完全能达到设计出水水质要求。
3.2 处理效果
系统调试完成后运转情况良好，设备运行正常，系统运行稳定，CODCr、氨氮、总氮和总磷均能满足排放标准的要求，具体数值如表2所示
4、主要经济指标
该工程占地面积约1000m2，工程运行费用有：
电费，电耗约1200kW·h/d，折合处理费用约0.225元/m3;
药剂费，工业液碱用量约200kg/d，PAC用量约800kg/d，PAM用量约8kg/d，折合处理费用约0.6元/m3;
人工费，安排4名操作工，按人均月工资为3000元计，折合处理费用约0.1元/m3;
合计运行费用约为0.925元/m3;年运行费用130万元;而增加的接触氧化池仅仅只有风机和水泵的电费没有药剂的投加，其中接触氧化池的运行费用为0.16元，但却将废水COD从100mg/L左右，降至40～50mg/L;
处理出水仅仅需要再增加一定的深度处理措施，即可回用，目前已有部分企业通过陶粒过滤器过滤后回用于喷水织机用水中。
5、结论
(1)针对喷水织机废水的特性，气浮+生物接触氧化工艺能取得较好的处理效果，且比较稳定;
(2)根据初步估算，此工艺的处理成本约为0.925元/m3;
(3)采用此工艺后，便于开展后续深度处理。
(来源：上海环境保护有限公司，上海海洋大学海洋科学学院)
