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硫双灭多威是一种新型的环保型氨基甲酸酯类杀虫剂，作为低毒农药代替灭多威成为国内目前防治抗性棉铃虫的优良品种。其生产废水中含有较多吡啶和吡啶的衍生物，增加了预处理和生化处理的难度。湖南某厂采用吹脱加芬顿的组合工艺对硫双灭多威废水进行了预处理，有效地降低了吡啶和的浓度，为后续生化提供了保障。然而工艺实施工程中发现，经过芬顿氧化后的废水中产生了大量粒径较细的悬浮物，常规絮凝后悬浮物的粒径增长不明显，固液分离效果较差，水相中夹带较多悬浮物，所析出的污染物对后续生化处理毒性较大，而且泥渣压滤时容易堵塞滤布。

为了解决这一工程问题，有必要在絮凝环节进行有效的改进。主要目的在于增大絮体粒径，改善絮体沉降性能、脱水性能，降低废水中特征污染因子浓度。重介质絮凝是一种新型的高效絮凝技术，通过投加比重较大的微粒辅助絮凝，帮助絮体长大，且更容易沉降、脱水。目前常用的微粒有石英砂、矿渣。笔者采用粉煤灰作为重介质絮凝的微粒，在原有的工艺参数基础上进行优化。结团絮凝是一种不同随机絮凝的工艺，通过对絮凝过程的控制，得到紧凑密实的絮凝体。不少研究已经证明，结团絮凝体的密度比传统随机絮凝体的密度要高，更加利于沉降。

粉煤灰中主要含有二氧化硅、氧化铁、氧化钙、三氧化二铝和氧化镁物质，从成分上看与其他重介质絮凝微粒相似。粉煤灰的颗粒细小、微观表面疏松多孔，适合在絮凝阶段发挥更好的吸附和架桥作用。粉煤灰作为一种工业废料，早已在废水处理领域得到了广泛的应用。

根据有关报道，废水中具有较强的鱼类毒性，限值需控制在4mg.L-1以下，芬顿反应后一定的残余，在后续的絮凝工艺中引入粉煤灰可利用其吸附的性能，做进一步的去除。

笔者以湖南某热电厂粉煤灰作为原料，先通过小试对硫双灭多威芬顿处理后的废水进行了絮凝实验。实验过程中，优化了对絮凝效果有影响的粉煤灰的粒径、投加量、聚合氯化铝及PAM的组合投加量和搅拌速度等条件对，然后对现有的絮凝工艺和设备进行了改进，在工程中验证了工艺参数的可靠性，为粉煤灰在废水絮凝处理领域的应用做了进一步的尝试。

2.1 仪器、原料与试剂

仪器：LC-20A高级液相色谱仪（日本SHIMADZU公司）、pH酸度计（上海梅特勒-托利多公司）。

原料与试剂：粉煤灰（湖南某热电厂）、聚合氯化铝(PAC)、阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)。实验中所用的溶液均用高纯水配置。

实验所用硫双灭多威芬顿预处理废水（简称硫双废水），取自湖南某农药厂环保预处理车间。水质情况为：pH为2、COD为9000mg·L-1、悬浮物SS为4223mg·L-1，含有约为29mg·L-1。

2.2 检测及表征方法

测量悬浮物的方法采用GB11901-89，污泥含固量采用重量法。COD的检测采用重铬酸钾法。的测量采用液相色谱法，检测方法：采用HPLC标准曲线法检测，色谱柱为C18反相柱(250mmx4.6mm(i.d)不镑钢柱，5μm)，流动相为乙腈、异丙醇和缓冲盐溶液（缓冲盐溶液为辛烷磺酸钠、磷酸和蒸馏水的混合液），体积比为4:12:84，流速为1mL.min-1，检测波长：262nm。在此条件下的保留时间为8.15min。

2.3 实验流程

由于工程上的处理装置是连续化运行，每个参数的调整需要较长时间才能反应出该条件下的运行效果，而且进水水质波动大，为统一进水情况，将操作简单化，先通过烧杯实验优化药剂投加量和反应条件。

烧杯实验：将粉煤灰研磨后过50、100、150、200、250目筛，备用。取500mL硫双废水于1L的烧杯中，用30%氢氧化钠溶液调pH至8，加入一定量研磨过的粉煤灰，快速搅拌20s，转速为200r·min-1，搅拌均匀后，缓慢滴加PAC(质量分数为20%)，快速搅拌30s，转速为200r·min-1，再缓慢滴加质量分数为1%的PAM，然后调整搅拌速度至所需，熟化5min，待絮体长大后静置30min，测30min沉降比。取上清液测悬浮物、COD、

连续化操作如下：工程上采用连续的方式进水，流量为50t·d-1，经过芬顿处理的硫双废水通过管道混合器调节pH至8后，进入絮凝反应罐，采用连续进料装置按比例将粉煤灰和PAC溶液分别投加进入反应罐。反应罐搅拌转速为200r·min-1，，停留时间为50s，随后从底部流入混凝柱内(φ500mmx1200mm)。PAM的投加点位于絮凝反应罐与混凝柱之间的管道上。药剂投加量按照烧杯实验优化的与流量相匹配。出水经上端溢流，有效水力停留时间为5min，污泥从距离底部700mm开口处排出，然后进入离心机泥水分离。控制污泥在混凝柱中的停留时间为60min。出水检测SS、COD，同时检测排出污泥的含固量。

3、结果与讨论

3.1 粉煤灰粒径对絮凝效果的影响

将100、150、200、250、300目的粉煤灰分别投加到500mL的硫双废水（pH=8)中，投加量为4‰，快速搅拌20s，转速为200r·min-1，。然后投加聚合氯化铝（质量分数20%)，投加量为1‰，快速搅拌30s，转速为200r·min-1，。再缓慢滴加质量分数为1‰的PAM，投加量为1‰，调整搅拌速度为40r·min-1，熟化5min，絮体长大后静置30min，测沉降比。取上清液测SS、COD、4，考察了不同粒径的粉煤灰对絮凝效果的影响。结果如表1。

在印染废水中，有机物、总氮的含量较高，且色度高、成分复杂，如果直接排入环境中则会引发严重的环境污染问题。因此，国家要求必须要在印染废水处理且达到设定标准后才能进行排放。实践中，如果印染废水的处理工艺不合理，则难以保证出水质量及达标情况的稳定性，所产生的污泥量也较大，无法发挥出印染废水处理在环境保护中的作用。基于此，要结合现实情况落实印染废水处理的改造设计。

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1、项目概述

某印染厂每日需要处理的废水约为6000立方米，相应废水在处理前的指标参数如下所示：pH值为8-9；有机物质含量平均为每升2000毫克；悬浮物含量平均为每升300毫克；氨氮含量平均为每升50毫克；色度为500倍；总锑含量为每升2毫克；总氮含量为每升70毫克。经过处理后的水排放标准满足《纺织染整工业污染物排放标准》中的相关要求。

在进行改造前，废水处理的流程如下所示：综合废水进入调节池，在剔除垃圾杂物后进入加药初沉池，加入消石灰、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺消除色度、有机物以及部分总锑；转移至厌氧池，脱色、剔除总氮及部分有机物；转移至活性污泥池，再次剔除色度、有机物、部分氨氮；转移至二沉池实施泥水分离，其中的污泥回流至厌氧池内，而上层清液转移至加药终沉池；在加药终沉池中的液体加入聚合氯化铝以及聚丙烯酰胺，全面剔除残余的色度、有机物，在达到标准后排放。由于在实际的处理过程中存在总锑与总氮瞬时超标的问题，所以展开技术改造。

2、改造设计

2.1 改造思路

（1）总氮。

①实施调节池的扩建处理，保证待处理废水可以在调节池内留存至少20小时，实现均质均量。

②将原有的厌氧池以及活性污泥池调整为厌氧池、兼氧池以及两段好氧池，以此达到降低废水在厌氧池内停留时长的效果，提升厌氧污泥负荷，为颗粒污泥的形成创设有利条件，以此达到提高出水效果的目标。同时，兼氧池可以剔除废水中包含着的硫化氢，形成更好的反硝化环境，更的清除总氮；两段好氧池的设置实现了对废水停留于好氧池内时间的延长，支持废水中有机物的去除。

（2）总锑及污泥减量化。

为了进一步降低废水处理中产生的污泥量，主要将原先单一使用聚合硫酸铁剔除总锑的方式转变为使用聚合硫酸铁与硫酸组合剔除总锑的形式；并使用氢氧化钠对废水的pH值进行调回处理。同时，在处理终沉池中废液的过程中，先调节pH值至酸性，然后加入聚合硫酸铁清除总锑，最后使用氢氧化钠调回pH值的方式所产生的污泥量更少，且总锑的清除效果也相对理想。此时，所产生的物化污泥可以进行再利用，即传递至搅拌池内，随后加入加药初沉池中支持废液的处理。

2.2 工艺流程

改造后，该厂的印染废水处理流程如下所示：综合废水进入调节池，在剔除垃圾杂物后进入加药初沉池，在其中加入来源于终沉池的物化污泥，以此去除废水中包含的色度、有机物、悬浮物、总锑；转移至厌氧池，依托厌氧菌促使废水中包含着的高分子有机物开环断裂，还原有色基团以及有机氮，实现脱色并生成氨氮；转移至兼氧池，结合微曝气设备的应用，剔除厌氧出水中包含着的少量硫化氢，利用反硝化菌剔除硝态氮、亚硝态氮；转移至两段好氧池，使用好氧菌去除有机物，依托硝化菌去除氨氮；转移至二沉池，促使泥水进入分离状态，其中的污泥转移至污泥池内，结合加药初沉池中产生的物化污泥一共移送至污泥脱水系统，并在加入氢氧化钙以及聚丙烯酰胺后实施泥饼委外处置；在二沉池中形成的上层清液转移至加药终沉池内，加入硫酸调整pH值，当清液的pH值稳定在3-4之间时依次投入聚合硫酸铁、氢氧化钠、聚丙烯酰胺，剔除其中包含着的有机物以及总锑；在最终处理完成的液体达到排放标准时，进行废水排放操作。

3、成效分析

对完成改造后5个月的印染废水处理效果进行监测，发现所有出水指标均达到设计标准且满足行业要求。选取其中一个月的数据进行说明：对调节池排出的废水进行检测，发现有机物含量为每升1784毫克，氨氮的含量为每升35毫克，总氮的含量为每升42毫克，总锑的含量为每升1.75毫克，pH值为8.4；对加药初沉池排出的废水进行检测，发现有机物含量为每升1320毫克，氨氮的含量为每升32毫克，总氮的含量为每升40毫克，总锑的含量为每升0.78毫克，pH值为7.5；对厌氧沉淀池排出的废水进行检测，发现有机物含量为每升1005毫克，氨氮的含量为每升38毫克，总氮的含量为每升412毫克，总锑的含量为每升0.55毫克，pH值为7.5；对二沉池排出的废水进行检测，发现有机物含量为每升353毫克，氨氮的含量为每升1.5毫克，总氮的含量为每升21毫克，总锑的含量为每升0.26毫克，pH值为7.1；对加药终沉池排出的废水进行检测，发现有机物含量为每升115毫克，氨氮的含量为每升1.6毫克，总氮的含量为每升20毫克，总锑的含量为每升0.07毫克，pH值为6.5。结果证明本次技术改造的效果良好。