结论与展望
1. 结论
随着新标准《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-2012）的提出，大部分纺织印染企业都存在着废水治理难以达标的问题，本中试采用“兼氧接触-混凝沉淀-接触好氧”组合工艺为常规处理系统，“两级臭氧曝气生物滤池”组合工艺为深度处理系统，对广东某纺织印染企业印染综合废水进行处理。
中试系统采用兼氧接触氧化为预处理系统，该系统微曝气可促进废水的扰动，强化废水与污泥间的传质能力，有效去除废水中的污染物质。通过在接触好氧单元设置混凝沉淀，既可以降低接触好氧单元进水负荷，同时还能调节废水的 pH,保证后续生物处理系统的 pH 环境。本中试采用两级臭氧曝气生物滤池作为深度处理系统，利用臭氧的强氧化性与好氧微生物的生物降解能力，将废水中剩余的难降解有机物彻底氧化为可生化小分子有机物，通过生物降解进一步脱除。该中试系统适用于处理印染综合废水，满足新标准提出的污染物排放限值一级标准，缓解纺织印染企业废水处理压力。本课题对中试系统常规处理段及深度处理段各单元的工艺参数进行分析研究，其结论如下：
（1）兼氧接触氧化单元作为预处理系统，通过调节曝气量实现系统内部的微曝气环境，兼氧接触氧化法抗冲击负荷能力较强，对 COD、色度、SS 均有良好的去除效果。
启动期间以兼氧微曝气方式运行，系统出水COD约400mg/L,COD去除率最高为65.9%,出水 SS 为 50~105mg/L,去除率为 93.3%,远优于厌氧水解酸化方式。水力停留时间及容积负荷是影响兼氧预处理系统去除有机物的重要因素，最佳水力停留时间为 10.36h,COD 平均去除率为 50%~60%.兼氧接触氧化单元不易滋生硫酸盐还原菌，溶解氧在0.1~0.3mg/L 有效抑制硫化物浓度的增加。
（2）本试验废水可生化性较差，仅接触好氧单元处理后出水难以满足深度处理进水水质要求，本试验采用混凝-接触好氧组合工艺，在接触好氧单元前增设混凝沉淀单元，经组合后接触好氧单元出水水质得到保证，出水COD低于200mg/L,混凝-接触好氧组合工艺能有效去除污染物，适合作为本中试二级处理工艺。本试验通过混凝处理试验选取合适的混凝剂，通过试验对比PAC、FeSO4·7H2O、高效絮凝剂及净水剂对COD的处理效果，综合考虑处理效果与药剂成本，选取FeSO4·7H2O为合适的混凝剂，投加量为0.5~0.8g/L.通过混凝剂组合试验，最终选取FeSO4·7H2O和H2O2的组合为本中试的混凝剂，投加量分别为0.5g/L、0.22g/L.水力停留时间大于9.81h,混凝-接触好氧组合工艺处理效果逐渐稳定，进水负荷由1119gCOD/（m3·d）逐渐下降到580gCOD/（m3·d），出水COD仍能稳定维持在150~180mg/L,COD去除率为50%~60%,该工艺最佳水力停留时间为9.81h.混凝-接触好氧单元对NH3-N去除具有显着的效果，NH3-N去除率均大于60%,最高时为90.8%.混凝-接触好氧工艺对于废水的色度去除率较低，但对于废水中的SS去除效果较好，出水SS能保证在30mg/L左右。混凝-接触好氧组合工艺对兼氧接触氧化预处理出水进一步处理后，其出水水质满足深度处理进水要求。
（3）本中试采用两级 O3-BAF 组合工艺为深度处理系统，通过臭氧投加总量、臭氧投加方式、水力停留时间对深度处理系统进行优化。臭氧投加总量对两级 O3-BAF 处理效果具有很大的影响，当臭氧投加总量增加至 60mg/L 时废水中有机物的去除性能会有较大的提升。当臭氧投加总量为 60mg/L 时，出水 COD 低于 40mg/L,平均出水 COD为 30.6mg/L,平均 COD 去除率达到 81.1%.本试验深度处理系统最佳臭氧投加总量为60mg/L.臭氧投加方式会影响到臭氧投加量在两级 O3-BAF 中的分配，当臭氧投加方式较大或较小时均会对系统处理效果造成影响。臭氧投加比例为 2:1 是本中试合适的臭氧投加方式。水力停留时间是影响两级 O3-BAF 处理能力的重要因素，水力停留时间为8.33h,出水 COD 有时高于 40mg/L,水力停留时间为 6.25h,出水 COD 在 40~50mg/L.
综合考虑处理能力，选取最佳水力停留时间为 6.25~8.33h.空气源与氧气源对两级O3-BAF 能耗不同，使用氧气罐作为氧气源其能耗约为空气源的 1/4,其能耗大大降低，而对废水中有机污染物的去除效果则增益较小。
（4）本中试常规处理段进水流量为0.9m3/h,深度处理段进水流量为0.8m3/h,该中试系统稳定运行，进水COD为550~1100mg/L,经常规处理后出水COD为150~200mg/L,经两级O3-BAF处理后出水COD稳定在40mg/L,对废水中有机污染物去除效果良好；进水色度为500~750倍，经常规处理后色度为150~300倍，经两级O3-BAF处理后出水色度约40倍，对色度去除效果良好。本中试运行成本主要由三部分构成，分别是药剂成本0.56元/t水，电耗成本0.72元/t水，臭氧成本随水量增加而降低，当进水流量为0.8m3/h,臭氧总投加量为60mg/L,臭氧成本为0.90元/t水，当进水流量为0.6m3/h,臭氧投加量为60mg/L,臭氧成本为1.20元/t水，最终成本分别合计为2.18元/t水、2.48元/t水。
2. 展望
（1）本中试在处理过程中仍采用物化混凝方法，污泥产生量仍较大，为降低混凝剂的使用，可对生化系统进行强化处理效果的研究，促进生化系统对废水的处理效果，减少混凝剂的投加量。
（2）通过对各工艺段中污染物进行成分分析，了解各工艺段污染物的降解机理，通过控制更多的因素调整与优化工艺参数，使系统的处理效果得到提高。
（3）兼氧接触氧化单元具有均质作用，后续可接水解酸化单元，通过调节合适的参数，研究后续水解酸化的可能性，以生化方法取代物化混凝方法。
参考文献
[1] 工业和信息化部。 纺织工业“十二五”发展规划[N]. 中国纺织报， （15）。
[2] 中国印染行业协会发布。 印染行业“十二五”发展规划[N]. 中国纺织报， （9）。
[3] 许申来，周昊。 “十二五”时期印染行业减排对策研究--以绍兴市为例[J]. 环境科学导刊。 2012（01）： 39-41.
[4] 奚旦立，马春燕。 印染废水的分类、组成及性质[J]. 印染。 2010（14）： 51-53.
[5] 齐鲁青。 臭氧-曝气生物滤池降解染料废水及微生物特性的研究[D]. 华南理工大学， 2012.
[6] 戴日成，张统，郭茜，等。 印染废水水质特征及处理技术综述[J]. 给水排水。 2000（10）：33-37.
[7] 王为。 印染废水生物预处理技术研究[D]. 东南大学， 2006.
[8] 朱虹，孙杰，李剑超。 印染废水处理技术[M]. 北京： 中国纺织出版社， 2004: 1-407.
[9] 张林生。 印染废水处理技术及典型工程[M]. 北京： 化学工业出版社， 2005: 1-281.
[10] 彭会清，许开。 印染废水处理现状与进展[J]. 四川纺织科技。 2003（02）： 11-14.
[11] 张小璇，叶李艺，沙勇，等。 活性炭吸附法处理染料废水[J]. 厦门大学学报（自然科学版）。 2005（04）： 542-545.
[12] Lin S H, Lai C L. Kinetic characteristics of textile wastewater ozonation in fluidized and fixed activated carbon beds[J]. Water Research. 2000, 34（3）： 763-772.
[13] Qian F, Sun X, Liu Y. Removal characteristics of organics in bio-treated textile wastewater reclamation by a stepwise coagulation and intermediate GAC/O3oxidation process[J]. Chemical Engineering Journal. 2013, 214（0）： 112-118.
[14] Walker G M, Weatherley L R. Biological activated carbon treatment of industrial wastewater in stirred tank reactors[J]. Chemical Engineering Journal. 1999, 75（3）： 201-206.
[15] Li Y, Chen J, Liu J, et al. Activated carbon supported TiO2-photocatalysis doped with Fe ions fo continuous treatment of dye wastewater in a dynamic reactor[J]. Journal of Environmental Sciences. 2010, 22（8）： 1290-1296.
[16] 马万征，徐俊仪，赵凤，等。 改性硅藻土处理印染废水的研究[J]. 应用化工。 2013（05）：825-827.
[17] Zheng L, Dang Z, Zhu C, et al. Removal of cadmium（II） from aqueous solution by cornstalk graft copolymers[J]. Bioresource Technology. 2010, 101（15）： 5820-5826.
[18] 聂锦霞，陈云嫩。 木屑处理碱性品红模拟印染废水[Z]. 中国四川成都： 20104.
[19] 施翔。 BAF-膜分离深度处理印染废水及回用中试研究[D]. 华南理工大学， 2009.
[20] 陈伟，佟玲，陈文清，等。 膜分离技术在印染废水分质处理与分段回用中的应用[J].环境污染与防治。 2008（07）： 62-66.
[21] 魏娜，张雁秋，季凯。 膜分离技术在印染废水回用中的研究和应用[J]. 净水技术。2009（05）： 1-5.
[22] Chakraborty S, De S, Basu J K, et al. Treatment of a textile effluent: application of a combination method involving adsorption and nanofiltration[J]. Desalination. 2005, 174（1）：73-85.
[23] 卢建杭，刘维屏，张刚，等。 印染废水混凝脱色与染料结构及混凝剂种类间的关系[J]. 工业水处理。 1999（04）： 30-32.
[24] 何慧琴，童仕唐。 水处理中絮凝剂的研究进展[J]. 应用化工。 2001（06）： 14-16.
[25] Ho Y C, Norli I, Alkarkhi A F M, et al. Characterization of biopolymeric flocculant（pectin） and organic synthetic flocculant （PAM）： A comparative study on treatment and optimization in kaolin suspension[J]. Bioresource Technology. 2010, 101（4）： 1166-1174.
[26] Liu W, Wang K, Li B, et al. Production and characterization of an intracellular bioflocculant by Chryseobacterium daeguense W6 cultured in low nutrition medium[J].Bioresource Technology. 2010, 101（3）： 1044-1048.
[27] 林海波，伍振毅，黄卫民，等。 工业废水电化学处理技术的进展及其发展方向[J]. 化工进展。 2008（02）： 223-230.
[28] 张艳艳，周笑绿，谭小文，等。 电化学法及其在印染废水处理中的应用[J]. 上海电力学院学报。 2009（06）： 599-602.
[29] 杨少斌，费学宁，吴奇，等。 电化学技术及其在印染废水处理中的应用[J]. 中国环境管理干部学院学报。 2007（03）： 79-82.
[30] 耿云波，刘永红，赵鹏飞。 印染废水生物处理技术的应用现状及研究进展[J]. 工业用水与废水。 2010（04）： 1-4.
[31] 赵贤慧。 生物接触氧化法及其研究进展[J]. 工业安全与环保。 2010（09）： 26-28.
[32] Banat I M, Nigam P, Singh D, et al. Microbial decolorization of textile-dyecontaining effluents: A review[J]. Bioresource Technology. 1996, 58（3）： 217-227.
[33] Bayramoglu M, Kobya M, Can O T, et al. Operating cost analysis of electrocoagulation of textile dye wastewater[J]. Separation and Purification Technology. 2004, 37（2）： 117-125.
[34] Knapp J S, Newby P S. The microbiological decolorization of an industrial effluent containing a diazo-linked chromophore[J]. Water Research. 1995, 29（7）： 1807-1809.
[35] Papadia S, Rovero G, Fava F, et al. Comparison of different pilot scale bioreactors for the treatment of a real wastewater from the textile industry[J]. International Biodeterioration& Biodegradation. 2011, 65（3）： 396-403.
[36] 王国栋。 厌氧酸化好氧接触氧化用于印染废水强化生物处理的研究[D]. 西安建筑科技大学， 2008.
[37] Delée W, O'Neill C, Hawkes F R, et al. Anaerobic treatment of textile effluents: A review[J]. Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 1998, 73（4）： 323-335.
[38] 郭军。 水解酸化-接触氧化-活性炭吸附工艺处理印染废水的实验研究[D]. 北京化工大学， 2012.
[39] Panswad T, Techovanich A, Anotai J. Comparison of dye wastewater treatment by normal and anoxic + anaerobic/aerobic SBR activated sludge processes[J]. Water Sci Technol.2001, 43（2）： 355-362.
[40] 郭茂新，余淦申，张砺彦，等。 兼氧接触工艺处理纺织印染废水的生产性试验[J]. 环境科学。 1997（4）： 57-59.
[41] 李茵，奚旦立。 兼氧-好氧工艺处理染料废水的研究[J]. 环境科学研究。 2003（2）：39-42.
[42] Glaze W H. The Chemistry of Water Treatment Processes Involving Ozone, Hydrogen Peroxide and Ultraviolet Radiation[J]. Ozone: Sci. Eng. 1987, 9: 335-352.
[43] 肖羽堂，陈昌振。 纺织工业废水深度处理高级氧化法研究进展[J]. 工业用水与废水。2012（01）： 1-5.
[44] 张治宏，王彩花，王晓昌。 高级氧化技术在印染废水处理中的研究进展[J]. 工业安全与环保。 2008（08）： 19-21.
[45] 郭鑫，马邕文，万金泉，等。 基于两种不同自由基的高级氧化法深度处理造纸废水的对比研究[J]. 中国造纸。 2013（08）： 1-7.
[46] 史红香，胡晓敏。 Fenton试剂氧化处理印染废水的实验研究[J]. 辽宁化工。 2006（04）：202-204.
[47] 顾晓扬，汪晓军，林德贤，等。 和Fenton试剂化学氧化处理酸性玫瑰红印染废水[J]. 染料与染色。 2006（01）： 34-36.
[48] 王倩，田森林，存洁，等。 非均相Fenton体系中无机助剂对亚甲基蓝脱色的影响[J].环境工程学报。 2012（12）： 4315-4320.
[49] Sevimli M F, Sarikaya H Z. Ozone treatment of textile effluents and dyes: effect of applied ozone dose, pH and dye concentration[J]. Journal of Chemical Technology &Biotechnology. 2002, 77（7）： 842-850.
[50] Turhan K, Durukan I, Ozturkcan S A, et al. Decolorization of textile basic dye in aqueous solution by ozone[J]. Dyes and Pigments. 2012, 92（3）： 897-901.
[51] 陈曦，刘勇健。 催化臭氧化法深度处理印染污水的实验研究[J]. 应用化工。 2009（04）：576-579.
[52] 彭人勇，邱晓。 O3-H2O2氧化法处理印染废水[J]. 化工环保。 2013（04）： 308-311.
[53] 钱飞跃，孙贤波，刘勇弟，等。 活性炭-臭氧氧化法连续处理印染废水生化出水的性能研究[J]. 水处理技术。 2014（02）： 92-95.
[54] 雷乐成，汪大辉。 湿式氧化法处理高浓度活性染料废水[J]. 中国环境科学。 1999（01）：43-47.
[55] Veriansyah B, Kim J. Supercritical water oxidation for the destruction of toxic organic wastewaters: A review[J]. Journal of Environmental Sciences. 2007, 19（5）： 513-522.
[56] Shin Y H, Shin N C, Veriansyah B, et al. Supercritical water oxidation of wastewater from acrylonitrile manufacturing plant[J]. Journal of Hazardous Materials. 2009, 163（2-3）：1142-1147.
[57] 褚旅云，廖传华，方向。 超临界水氧化法处理高含量印染废水研究[J]. 水处理技术。2009（08）： 84-86.
[58] Pujol R, Hamon M, Kandel X, et al. Biofilters: flexible, reliable biological reactors[J]. Water Science and Technology. 1994, 29（10-11）： 33-38.
[59] 张杰，曹相生，孟雪征。 曝气生物滤池的研究进展[J]. 中国给水排水。 2002, 18（8）：26-29.
[60] 张薇，史开武，孔惠。 曝气生物滤池 （BAF） 的发展与现状[J]. 北京石油化工学院学报。 2005, 13（3）： 24-30.
[61] 邱立平，马军。 曝气生物滤池的生物膜及其微生物种群特征[J]. 中国环境科学。 2005,25（2）： 214-217.
[62] Qiu L, Ma J. A novel approach to remove nitrogen in a biological aerobic filter （BAF）[J].Environmental technology. 2005, 26（8）： 923-930.
[63] 邱珊。 曝气生物滤池处理城市生活污水的特性研究及工艺改良[Z]. 哈尔滨： 哈尔滨工业大学， 2010.
[64] 赵旭涛，顾国维。 生物吸附作用的性能探讨[J]. 中国给水排水。 1994, 10（3）： 28-30.
[65] Dillon G R, Thomas V K. A Pilot-Scale Evaluation of the 'Biocarbone Process' for the Treatment of Settled Sewage and for Tertiary Nitrification of Secondary Effluent[J]. Water Science & Technology. 1990, 22（1-2）： 305-316.
[66] Puznava N, Payraudeau M, Thornberg D. Simultaneous nitrification and denitrification in biofilters with realtime aeration control[J]. Water Science & Technology. 2000, 43（1）：269-276.
[67] Goncalves R, Le Grand L, Rogalla F. Biological phosphorus uptake in submerged biofilters with nitrogen removal[J]. Water Science and Technology. 1994, 29（10-11）：135-143.
[68] 徐绮坤，汪晓军。 曝气生物滤池在印染废水处理中的应用[J]. 环境科学与技术。2010（6）。
[69] 何耀忠，汪晓军，黎京士。 曝气生物滤池处理高档卷烟纸生产废水[J]. 中国给水排水。 2012, 28（2）： 83-85.
[70] 顾晓扬，汪晓军，陈思莉，等。 臭氧-曝气生物滤池对纺织洗水的回用处理[J]. 中国给水排水。 2008, 24（7）： 42-44.
[71] 李达宁，汪晓军。 曝气生物滤池-臭氧氧化-曝气生物滤池组合工艺对印染废水的深度处理[J]. 工业水处理。 2009, 29（11）： 74-76.
[72] 王瑾，林向阳，阮榕生，等。 高浓度臭氧水对鲜切花椰菜保鲜的研究[J]. 食品科学。2008, 29（8）： 607-611.
[73] 李轲。 ABR 高效水解酸化-PACT 联用工艺处理含硝基苯废水的研究 [D][Z]. 南京理工大学， 2006.
[74] Zhang Y, Tao B. Experimental study on facultative bioattached hydrolytic acidification in pretreatment of chemical industrial wastewater [J][J]. Industrial Water & Wastewater. 2008
[75] 韩相奎，桑连海，叶长兵，等。 高效水解酸化废水处理技术初步研究[J]. 环境科学学报。 2003, 23（6）： 721-725.
[76] Eckenfelder W W. Industrial water pollution control[M]. McGraw-Hill, 1989.
[77] Parkin G F, Lynch N A, Kuo W, et al. Interaction between sulfate reducers and methanogens fed acetate and propionate[J]. Research Journal of the Water Pollution Control Federation. 1990: 780-788.
[78] Maillacheruvu K Y, Parkin G F, Peng C Y, et al. Sulfide toxicity in anaerobic systems fed sulfate and various organics[J]. Water environment research. 1993, 65（2）： 100-109.
[79] 万海清，苏仕军，朱家骅，等。 硫酸盐还原菌的生长影响因子及脱硫性能的研究[J].高校化学工程学报。 （5）。
[80] 杨景亮，罗人明。 硫酸盐还原菌颗粒污泥形成条件研究[J]. 中国环境科学。 1999,19（4）： 365-368.
[81] 王辉，戴友芝，刘川，等。 混合硫酸盐还原菌代谢过程的影响因素[J]. 环境工程学报。 2012, 6（6）： 1795-1800.
[82] 黎京士。 卷烟厂综合废水处理技术研究及工程应用[Z]. 华南理工大学， 2012.
[83] 蒋宝南，薛开泉，张萍萍。 染料废水脱色处理的研究[J]. 环境科学与技术。 2007（6）：81-82.
[84] Dentel S K, Gossett J M. Mechanisms of coagulation with aluminum salts[J].Journal-American Water Works Association. 1988, 80（4）： 187-198.
[85] 李玥阳。 曝气生物滤池进水强化混凝预处理试验研究[Z]. 哈尔滨工业大学， 2010.
[86] 王文元。 对硫酸亚铁处理印染废水原理的初探[J]. 广西轻工业。 2010（8）： 124-125.
[87] Jianlong W, Ning Y. Partial nitrification under limited dissolved oxygen conditions[J].Process Biochemistry. 2004, 39（10）： 1223-1229.
[88] Wett B, Rauch W. The role of inorganic carbon limitation in biological nitrogen removal of extremely ammonia concentrated wastewater[J]. Water Research. 2003, 37（5）： 1100-1110.
[89] 黄海明，傅忠，肖贤明，等。 氨氮废水处理技术效费分析及研究应用进展[J]. 化工进展。 2009, 28（009）： 1642-1646.
[90] 齐兵强。 曝气生物滤池在污水处理中的应用[J]. 给水排水。 2000, 26（10）： 4-8.
[91] 齐鲁青。 臭氧-曝气生物滤池降解染料废水及微生物特性的研究[Z]. 华南理工大学， 2012.
