摘要：为进一步探究化工企业生产废水处理与中水回用的有效方案，本次研究以某化工企业的印染废水处理为例，搭建综合应用混凝气浮、酸化水解、缺氧、接触氧化和沉淀等五个方面的技术模式进行较为全面的工艺设计，并在此基础上进一步引入人工湿地和消毒等环节，进行中水回用方案的设计。从实际应用效果来看，本次工艺在经济效益和环境效益方面均取得了一定的成绩，表明其具有一定的实际应用价值。

　　关键词：化工生产；废水处理；中水回用

　　0引言

　　在化工企业的生产过程中，受到各种因素影响，其不可避免将产生大量废水，如不及时有效处理则容易产生严重的环境污染问题。当前，为响应环保与可持续发展的要求，对化工企业生产废水进行有效处理，同时进行中水回用，则是一个切实可行的举措[1]。但由于化工企业自身生产流程的复杂性，其废水处理与中水回用过程也必然存在较多的复杂因素，因此应当结合实际情况做进一步深入探究。

　　1案例概况

　　某化工企业主营业务为染料生产，在染料生产过程中，所使用的化学助剂类成分也相对较多，导致其污水中含有大量的残余染料和助剂等，且这些污染物的浓度相对较为复杂。以往该企业主要采用将污水纳入污水站处理后排放的模式，但近期相关区域均反映该企业所排放污水的污染物超标，对此，相关人员对该化工企业近期排放的废水进行抽样检测，得到的检测结果，如表1所示。

　　根据GB8978—1996中的相关要求进行对比可知，该企业排放废水的污染物指标已经明显高于限值，同时，该企业的废水pH也达到9.4的平均值，超出相关要求。针对此类问题，该化工企业技术部门决定对污水处理工艺进行优化设计，并增设中水回用工艺，以达到预期要求。

　　2废水处理与中水回用工艺设计

　　2.1废水处理工艺设计

　　在参考大量已有经验和相关文献资料后，该企业技术部门决定采用组合工艺进行废水处理，具体则是综合应用混凝气浮、酸化水解、缺氧、接触氧化和沉淀等五个方面的技术模式[2]。废水处理的整体工艺流程，如图1所示。

　　如图1所示，在本次废水处理工艺中，首先应用混凝气浮工艺对污水进行前处理，以降低悬浮物含量和色度，并脱除部分有机物；而后应用酸化水解工艺对重点污染因子进行脱除；最后经由沉淀等工艺处理后，即可达到达标排放和部分回用的目标。

　　基于这一工艺流程，分别从以下几个方面入手对所需构筑物进行设计：

　　1）对水解酸化池进行设计，本次采用脉冲布水厌氧复合床反应器形式进行设计，反应器下部为厌氧污泥床，上部为厌氧滤床。在污泥床当中，填充了大量含有兼性微生物的污泥，当池内处于厌氧环境时，厌氧菌将发挥水解作用以分解有机物，并破坏染料分子的发色基团以降低色度。

　　2）对缺氧池进行设计，缺氧池水深设置为4.5 m，填料层高设置为3.0 m，其内部填料层中布置反硝化细菌以进行反硝化反应，将污水中的亚硝酸盐和硝酸盐转化为氮气后再行排放，为提升运行效率，本次选用带有智能布水系统的缺氧池，其结构图，如图2所示。

　　3）对接触氧化池进行设计，接触氧化池有效水深设置为4.5 m，填料层高设置为3.5 m，其内部填料层中布置好氧微生物。在实际应用过程中，水中的有机物首先被吸附在活性污泥和生物膜表面，并与微生物细胞表面接触，在透膜酶的作用下，透过细胞壁进入微生物细胞体内，而后经由微生物的代谢作用，以达到有机物的深度分解脱除[3]。四是进行斜管沉淀池的设计，本次选用上向流式斜管沉淀池，即水流自下而上流经斜管，沉淀物流动方向则与之相反，使之达到“泥水分离”的效果，在设计参数上，将有效水深设置为4 m。

　　2.2中水回用工艺设计

　　为确保排放废水能够达到中水回用的要求，在污水处理的基础上，进一步引入二级深度处理作为中水回用设计，其主要是在污水处理末端增加人工湿地和消毒工艺的方式加以进行。结合当地的气象水文及地质资料后，确定人工湿地植物以美人蕉、再力花和风车草三种植物为主，种植密度控制在10株/m2，每半年进行一次收割[4]。同时，人工湿地底面铺设防漏隔水层和一定深度的基质层，以完成设计，人工湿地的整体效果图，如图3所示。

　　另一方面，针对中水回用系统中的消毒工艺进行设计。本次直接使用市售加药系统，投放次氯酸钠等药品进行消毒，消毒完成后进行中水回用。结合实际情况，中水回用的主要方向则为废气处理、设备清洗和厂区绿化三个方向[5]。而后对中水回用率进行测试，测试结果，如图4所示。

　　如图4所示，随着中水回用量的增大，出水的几类主要污染物的浓度均呈现上升态势，但中水回用量过小又无法发挥预期作用。因此经研究后决定，将中水回用率设置为25%，以兼顾多方面的应用价值。

　　3应用效果测试

　　为探究实际应用效果，在本次污水处理及中水回用工艺设计完成后，技术部门对其实际应用效果进行测试，搭建相应设备后，设定处理量为1 200 m3/d，中水回用率设定为25%，由此进行测试，首先测试运行过程中各项污染指标的变化情况，并与传统模式进行对比，得到测试结果如表2所示。

　　根据上表的数据可见，在经过本次污水处理后，各项污染物指标均被压缩至较低水平，均可达到实际排放标准，证明了本次污水处理工艺的有效性。其次对中水回用所取得的实际效果进行分析，结果显示，本次中水回用在理论上每年可节约用水费用382 200元，具有一定的经济效益。

　　4结语

　　整体来看，在本次研究中，以某化工企业为研究对象，针对其排放的印染废水，建立一套“混凝气浮”、“酸化水解”、“缺氧”和“接触氧化”、“沉淀”等多环节综合工艺的废水处理工艺，并在后续增加人工湿地和消毒中水回用工艺，以完成污水处理和中水回用设计目标。从实际应用情况来看，本次工艺设计取得了相对较为优异的污水处理效果，并在中水回用方面也发挥出一定的优势，创造了一定的经济效益，表明本次污水处理和中水回用工艺设计具有一定的应用价值。

　　参考文献

　　[1]张步堂，张景.复合式MBR印刷混合废水处理中水回用[J].印刷杂志，2022（2）：53-55.

　　[2]何新颖，吕阳勇，戴骏.句容抽水蓄能电站施工期污废水处理及回用[C]//中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会.抽水蓄能电站工程建设文集2021，抽水蓄能电站工程建设文集2021，2021：452-454.

　　[3]叶运弟.印染纺织废水处理清洁生产技术及案例分析[J].资源节约与环保，2021（7）：92-93.

　　[4]于容朴，孙迎雪，胡洪营.乳品行业废水处理及中水回用[J].河南科技，2020（23）：99-101.

　　[5]丁绍峰，张萌，付大勇，等.制浆造纸废水处理及中水回用工程实例[J].中国造纸，2019，38（12）：78-83.