天津某制衣廠是一家生產(chǎn)牛仔服、西裝、各式工作服等服裝的制衣企業(yè)，該廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量洗衣廢水、沖洗地面水及生活污水。該公司于2004 建設(shè)了一座污水處理站，處理規(guī)模為400m3 /d，處理后出水達到GB8978-1996 中二級標(biāo)準(zhǔn)。隨著公司的發(fā)展及生產(chǎn)規(guī)模的擴大，制衣公司排水量不斷增加，原有廢水處理設(shè)施已不能滿足現(xiàn)有的水量及水質(zhì)要求。廢水系統(tǒng)改造工程將對原廢水處理設(shè)施進行改造，增大污水量處理量至800m3 /d，并提升出水標(biāo)準(zhǔn)，處理出水達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002) 標(biāo)準(zhǔn)。

1 原有系統(tǒng)處理工藝

該企業(yè)原有廢水處理采用混凝/AO 工藝，其工藝流程見圖1。由于企業(yè)規(guī)模發(fā)展擴大，廢水排放量隨之增加，原有廢水處理系統(tǒng)規(guī)模已經(jīng)不能滿足處理要求。同時欲將處理后的污水用于沖洗，提高了出水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，造成廢水處理工藝改造勢在必行。原廢水處理系統(tǒng)水質(zhì)情況見表1。

2 改造措施

根據(jù)企業(yè)發(fā)展規(guī)模及要求，此次技術(shù)改造主要為廢水處理系統(tǒng)的處理規(guī)模和能力的提高。改造后出水水質(zhì)要求提高到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)的要求。在前級污水處理基礎(chǔ)上增加膜生物反應(yīng)器(MBR) 工藝作為深度處理，提高對水中CODCr、細菌、膠體等大顆粒等有機物的去除率，出水水質(zhì)穩(wěn)定性好。同時，采用臭氧催化氧化脫色技術(shù)，通過引發(fā)具有強氧化能力的羥基自由基，強化分解水中高穩(wěn)定性染料分子，對高穩(wěn)定性染料分子如苯環(huán)類物質(zhì)的分解效率比單純臭氧氧化提高數(shù)倍，顯著提高了出水的安全性。其工藝流程見圖2。

3 主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)

3. 1 調(diào)節(jié)池

實現(xiàn)水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)平衡，保障后續(xù)生化處理單元的正常運行，減少負荷沖擊。調(diào)節(jié)池尺寸為: 10. 0m×8. 0m×4. 0m，有效容積240m3，水力停留時間7. 2 h。格柵槽建于調(diào)節(jié)池內(nèi)，內(nèi)置人工格柵1 臺，提升泵3 臺(Q = 20m3 /h，H = 12m，N =1. 5 kW，兩用一備) 。

3. 2 A/O 生化池

利用不同微生物在厭氧和好氧條件下不同的生長狀態(tài)，去除水體中有機物，同時將廢水中的磷以污泥的形式去除。A/O工藝的回流比為100%。A/O 池尺寸為: 7. 5m×7. 0m×5. 0m，有效池容210m3，停留時間HRT 為6. 3 h。A/O 池內(nèi)設(shè)置組合填料，為微生物的有效附著提供條件; 潛水?dāng)嚢杵? 臺; 污泥回流泵2 臺(Q = 20m3 /h，H = 12m，N = 1. 5 kW) 。

3. 3mBR 系統(tǒng)

超濾系統(tǒng)運行方式為間歇運行，采取連續(xù)曝氣方式，空氣被引進超濾膜箱的底部，上升的空氣擦洗并清潔超濾膜纖維的外表面，延緩超濾膜的污染，提高過濾效率。在運行過程中，膠體污泥物質(zhì)會逐漸積累在膜纖維的外表面，定期設(shè)置在線化學(xué)清洗，可清洗去除膜纖維外表面附著的污泥等固形污染物。并且每年設(shè)置3 ～ 4 次離線化學(xué)清洗，將膜組件從生物池內(nèi)吊裝出來，單獨設(shè)置一個化學(xué)清洗系統(tǒng)，更能徹底清洗膜組件，保證超濾系統(tǒng)的通量，使出水水質(zhì)達到洗衣回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。MBR 池尺寸為7. 5m×4. 0m×5. 0m; 內(nèi)置MBR 膜反應(yīng)器6組，型號為LGJ1E1-2000×26，抽吸水泵3 臺(Q = 27m3 /h，H = 8m，N = 2. 2 kW) ，反洗水泵2 臺(Q = 10m3 /h，H = 15m，N = 1. 1 kW) ，膜風(fēng)機3 臺(Q = 6. 1，Nm3 /min，P = 49 kPa，N = 11 kW) 。

3. 4 臭氧催化氧化系統(tǒng)

臭氧催化氧化以過其很強的氧化能力并利用催化劑作為填料將廢水中染料分子進行降解，使出水最終達到要求。

該催化劑進行濕法催化氧化去除水中色度的化學(xué)反應(yīng)原理是: 摻雜的稀土/貴金屬催化劑具有特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)，其可以在常溫常壓下，與氧化劑進行電子耦合，從而生成較為穩(wěn)定的羥基自由基團(·OH) 或者過氧化物自由基團(·OOR) 。這些自由基團具有非常強的氧化性能，可以和水中與染料分子發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)中生成的有機自由基可以繼續(xù)參加·OH 的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，或者通過生成有機過氧化物自由基后，進一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)直至降解為最終產(chǎn)物CO2和H2O，從而達到了氧化分解染料分子去除色度的目的。

臭氧催化氧化系統(tǒng)配套主要設(shè)備: 反應(yīng)塔1 座，碳鋼防腐結(jié)構(gòu)，尺寸為Φ2. 0m×6. 0m; 循環(huán)泵2 臺(Q = 10m3 /h，H= 20m，N = 1. 85 kW，一用一備) ; 臭氧發(fā)生器1 臺，SOZ600g(N = 6. 5 kW) ; 空壓機1 臺，WXA-2 /7(N = 15 kW) ; 空氣干燥機1 臺，WE-15A(N = 380 W) 。

4 處理效果

改項目經(jīng)過6 個月的調(diào)試，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002) 標(biāo)準(zhǔn)，具體處理效果見表2。

5 技術(shù)經(jīng)濟分析

工程總投資145. 60 萬元，其中土建費用為23. 28 萬元，設(shè)備材料費用費113. 66 萬元，其他工程費用8. 66 萬元。項目運行功率為35. 5 kW 按照當(dāng)?shù)仉妰r0. 6 元/(kW·h) 計，則動力費0. 64 元/m3。MBR 清洗時投加的藥劑為5000mg /L，按照價格為6500 元/噸計，藥劑費為0. 04 元/m3。該污水處理項目配備操作人員2 名，工資按3000 /月計，則人工費為0. 25 元/m3。MBR 膜的壽命按照5 年計算，則膜的折舊費用為0. 04 元/m3。本工程綜合運行費用為動力費、藥劑費、人工費、膜折舊費之和，合計為0. 97 元/m3 ，年運行費用為28. 32 萬元。由于系統(tǒng)處理出水全部回用，按照當(dāng)?shù)刈詠硭?. 0 元/噸計價，該項目每年節(jié)省水費116. 8 萬元。該項目產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為88. 48 萬元。具體參見http://szhmdq.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

6 結(jié)論

(1) 該工程采用AO/MBR/臭氧高級氧化組合工藝對產(chǎn)生的工業(yè)廢水進行處理，使出水水質(zhì)達到出水水質(zhì)達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002) 標(biāo)準(zhǔn)，并將出水回用，在注重減少環(huán)境壓力的同時，產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟效益。

(2) 膜生物反應(yīng)器有效克服了與污泥沉降性能有關(guān)的限制條件，并起到了取代二沉池的作用，同時還能達到澄清和除菌的目的，克服了傳統(tǒng)工藝中出水水質(zhì)不夠穩(wěn)定、污泥容易膨脹等不足，從而具有能夠高效地進行固液分離，抗沖擊負荷能力強，出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定，可以完全去除SS，對細菌和病毒也有很好的截留效果的優(yōu)點。

(3) 將臭氧催化氧化作為污水脫色處理的技術(shù)，具有耗量少、速度快、不產(chǎn)生污泥等特點。同時，臭氧還可起到降解水質(zhì)有機物以及殺菌的作用。