某染织有限公司，主要生产靛蓝牛仔布。靛蓝染纱工艺一般采用烧碱-保险粉还原的稳定体染色法进行多次染色，常用浆染联合机进行生产，浆染联合机每台每天排放废水约100m³，废水主要成分既合无机原料（如烧碱、保险粉），又合大量有机染料、浆水、渗透剂、柔软剂等，水质特点为pH值高、CODcr高、低价硫浓度高。设计采用中和沉淀回收染料-催化氧化除S^2--二段生物接触氧化法的工艺对靛蓝废水进行处理。

1 设计参数

　　废水处理站的设计能力为15m³/h。设计废水水质及排放要求见表1。

2 处理原理

2.1 中和沉淀回收染料
　　靛蓝染纱使用单一染料，利于回收利用。靛蓝染料细菌降解速率很慢，不宜直接采用生物处理，须在进入生化塔前将其大部分除去。故将废水中和到pH6～7，利用染料在中性或酸性条件下难溶的特点，使染料自行析出，再用离心过滤或沉淀的方法，将大部分染料除去并回收利用，大大降低了后续生化处理负荷。
2.2 催化氧化（曝气）除低价硫
　　在中性或弱酸性条件下，加入少量催化剂（CoCl₂），曝气，S^2-迅速被氧化生成SO₄^2-。采用加入0.2mg/L CoCl₂，曝气3h，废水中S^2-可降至3mg/L以下，剩余S^2-由后续生化处理进一步处理可至达标。
2.3 二段生物接触氧化
　　曝气除S^2-的废水，进入两段生物接触氧化处理，并采用人工选育的高效优势混合菌群挂膜。第一段选用煤渣（粒度50～100mm）作填料，煤渣表面粗糙，具有很多大小不等的孔洞，表面积大，吸附能力较强，易挂膜，且充氧能力强，氧利用率高，微生物活性强，污泥量少。第二段以焦炭和活性炭为填料，氧化塔内放二层焦炭（粒度30～40mm）、一层粒状活性炭，由于其吸附作用更强，单位体积填料表面生物量更多，使较难降解的有机物进一步分解完全。
　　接触氧化水力停留时间3h，气水比12～15:1，pH=6～7，处理后CODcr＜100mg/L，BOD₅＜30mg/L，S^2-＜lmg/L，色度＜20倍。

3 处理工艺

　　工艺流程示意见图1。

　　浆染车间排出的废水经明沟分两路送至处理站，不含染料的废水直接进入调节池，其他的进入集水池。通过耐酸污水泵提升至中和池，加盐酸为泵前投加方式，保持pH值在6～7的范围。
　　经中和的废水重力流入曝气池除S^2-。空气通过管路及多孔管分别送至集水池、中和池（予曝气并起搅动作用）、曝气池，相邻气管的孔眼交叉且斜45°朝下，避免布气不均匀和孔眼堵塞。除S^2-后的废水经耐酸污水泵加压送至过滤机房，通过微滤机将靛蓝染料分离。微滤机采用PE管式过滤机，分离后的废水进入调节池。
　　经过滤的废水及浆漂废水进入调节池，再次经多孔管预曝气后提升至生物接触氧化池。生物接触氧化池由四段组成：一氧化池、一沉淀池、二氧化池、二沉淀池。废水经三角堰均匀布水自下而上：一氧化经过3层（每层1m）煤渣填料（粒度50～100mm），下部采用SB-600曝气器（4只）充分曝气。一沉淀池经过一层约0.6m厚的砾石与砂接触层，反粒度排列（砾石粒径50～20mm，砂粒径3～4mm），下布多孔气管，接触层中布多孔水管反冲洗用。二氧化池的填料为焦炭（粒度30～80mm），3层，每层0.9m ；二沉淀池布置同一沉淀池。生物接触氧化池进出水水头差1.20m，反冲洗水回流至调节池，池底部设排污阀。
　　为使维修或运行不正常时不影响生产，特设事故污水储池，体积600m³，可供3～4d生产污水储放，待后可慢慢抽回处理（备污水污泥泵1台）；另设靛蓝回收渣池，容积25m³；污泥收集池，容积35m³，并配活动立式泥浆泵2台（一用一备）。

4 处理结果

　　生产性试运行半年多，出水水质监测每月平均结果数据见表2。
　　运行结果表明，出水符合排放水质。

5 主要经济指标

　　该工程日处理360m³废水，占地面积约500m²，总投资58万元。运行费用分析：
　　①折旧费：折旧期限按15a考虑，则每立方米废水折旧费为0.30元；
　　②人工费：共4人，平均每人每月按800元计，则每立方米废水人工费为0.30元；
　　③电费：每小时耗电约24kWh，按0.80元kWh计，每立方米废水电费为1.20元。
　　④药剂费：酸及钴盐合计每立方米废水花费约为1.50元；
　　⑤靛蓝回收：每立方米回收约20g靛蓝，按每吨靛蓝8万元计，每立方米废水回收成本为1.60元。
　　⑥总运行费用每立方米废水处理需1.70元。

6 结语

　　靛蓝染纱废水处理工艺：染料回收-氧化除硫-生物处理有机物，该工艺具有投资省、运行费用低、管理方便、占地面积小、处理效率高、出水水质好的特点，具有较好的应用价值。