染整废水水质与生产选用的布料材质、染料特性、染色工艺有着十分密切的关系^[1,2]，天然纤维，如棉织物多采用活性染料等进行染色，排放的废水^[1,2,3]具有水量大、色度高、含盐量高等特性；化学纤维，如涤纶采用分散染料进行染色^[1,4]，涤纶丝^[5,6]同时携带大量油脂，染整过程排放的废水^[4,7]具有碱度高、COD值高、难降解、含油量大等特性。不同产品染整产生废水的差异性，使得染整废水更具处理难度，如何根据产品的变化，调整污水处理厂工艺，保证系统稳定运行，具有深刻工程实践意义。

某染整企业迁址辽宁省朝阳市界内，一期投建产能：毛巾染整9 500t/年、干发巾染整7 000t/年，排放废水经处理后达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 4287-2012）间接排放标准，当地1月平均气温-11.1℃，7月平均气温24.7℃。染整废水处理厂位于生产企业下游4.5km处，由地埋管道自流输送。

工厂生产工艺流程见图1。毛巾坯布选用棉织物；干发巾坯布选用超细纤维，主要成分涤纶。如图1所示，两种产品加工流程差异较大，干发巾染整排水节点更多，废水成分更为复杂。

结合同类企业及原厂排水水质水量，该染整企业废水设计排放量4 000 m³/d，进水设计水质见表1。废水中主要污染物为COD、色度，总COD设计负荷为4 000kg/d。

根据进水性质及出水水质要求，该染整废水处理采用：两级物化预处理→微氧水解酸化处理→接触氧化处理→两级物化深度处理的流程（见图2），其中水解酸化池有效容积2 667 m³，好氧池有效容积3 833 m³。工艺特点：(1)采用粉碎格栅去除长距离输送携带的大块悬浮物；(2)采用斜板沉淀池（投加Ca(OH)₂、FeSO₄）+溶气气浮机（投加PAC、PAM）两级物化预处理去除进水色度、悬浮物及油脂；(3)采用微氧水解酸化工艺，水解池底部除布水/排泥系统外还设置有曝气系统，提供微量溶解氧及混合搅拌能力；(4)采用混凝沉淀池+臭氧氧化池确保出水合格。

企业结合市场需求，现仅进行干发巾染整，某月排水情况见图3。由图3a可看出，1至10日生产较为稳定，日均COD负荷为2 985kg/d，日均进水量1 972 m³/d，日COD均值1 540 mg/L，相较原设计，废水产生量下降约50.7%,COD浓度上升约54%。因毛巾染整生产流程不包含干发巾染整流程中排污量较大的碱减量等工序^[1]，原定生产计划的变更使得排水量减少，但排污情况却没有改善。同时当生产不稳定时，日均COD负荷差异极大，既有5 587kg/d的超负荷情况，亦有连续停产情况。

某月2至3日排水各项指标贴近稳定生产均值，其时段进水变化见图3b，由图可见，进水水质随时段波动较大，pH与COD关系可反应生产工序，对应pH为11～14的时段为碱减量排水，COD可达3 386mg/L，温度高达44℃；对应pH为4～6的时段为染色排水，COD为2 000～3 000mg/L，温度为30～40℃；对应pH为中性的时段为清洗排水，COD在1 000 mg/L左右，温度30℃左右。另外，实际进水B/C为0.3～0.4,TN为5～20mg/L,TP为0.2～1.5mg/L。

污水处理厂在水质变化的情况下，能够实现达标排放，但同时出现较多问题：(1)粉碎格栅不能够去除进水丝絮状物，造成一体化泵站上层漂浮15cm厚纤维团，需定期清理。而调节池底层沉积纤维团，影响了搅拌混合效果，且很难清理；(2)预处理设备故障率较高；(3)上游排水温度持续30～45℃，地埋敷管降温不足，夏季进水温度超高，生化系统受到冲击，微生物高温死亡，菌体分散上浮；(4)涤纶织物附着的大量油脂随碱减量排水进入污水处理厂，含油量超过气浮机设计处理能力，累积于水解酸化池内，油脂包裹污泥，呈果冻状，有弹性，流动性变差，需开启曝气才能搅动，影响处理效果；(5)日均COD负荷为设计负荷的75%左右，污水处理系统需接近满负荷运行，同时进水量仅为设计水量的50%左右，水量降低导致水解酸化HRT延长至32h，加之油脂包裹污泥，池内厌氧产气较为严重，周期性发生跑泥情况；(6)企业排产情况决定排污总量，上游企业与下游污水处理厂缺少实时沟通机制，污水处理厂被动接受上游来水，主观能动性低。上述问题积累，持续地影响污水处理厂运行，导致污水处理厂生化系统周期性崩溃。

应对上述问题拟采用的措施：(1)上游排水口前增设滤池，拦截丝絮状物；(2)气浮机整体提升改造，稳定处理效果；(3)增设隔油段，减少气浮机除油压力；(4)加设冷却塔/凉水塔，保证夏季水温稳定；(5)水解酸化池定期开启曝气，并加设污泥回流；(6)制订联动计划，形成污水处理厂运行调试细则。

现阶段，斜板沉淀池通过投加FeSO₄能够将大部分色度及悬浮物去除；气浮机提升改造后，除油效果大大提升，设备运行稳定；水解酸化池增设污泥回流系统后，池内污泥量维持稳定，同时开启微氧曝气对油脂带出效果较好，污泥厌氧产气情况进一步改善，水解池出水水质稳定。经过现有整改后，污水处理厂已稳定运行3个月，其他整改同步进行中。

根据实际水质进行部分整改后，稳定生产期间COD的去除情况见图4。从图4可见，预处理段，COD去除率约14%，但因进水水质波动较大，该段出水不稳定，尤其是药剂投加量未及时根据进水情况调整时，可导致去除效果差、COD值虚高等情况。

预处理出水经微氧水解酸化处理后水质波动平缓，COD均值950mg/L，同时微氧水解酸化为后续好氧处理提供了良好的可生化环境，使得好氧池1的COD容积负荷达1.442kg/（m³·d），后续好氧池2～好氧池3可生化物质减少，COD容积负荷降为0.108kg/（m³·d），最终出水B/C降至0.2。值得注意的是，好氧池1因负荷较高，导致其出水COD值波动较大，出水COD值较高时可达333mg/L，而较低时仅有172mg/L。后续经负荷较低的好氧池2～好氧池3处理后，生化出水COD值基本稳定在90mg/L左右，这表明高/低负荷结合的好氧系统能够实现较为稳定的处理效果。

最终经沉淀后出水COD维持在55 mg/L左右，同时整个系统抗冲击能力较强，在进水COD负荷突然升高时，出水能稳定在110mg/L左右，保证达标排放。

染整涤纶织物的废水除碱度高、COD值高、难降解等水质特征外，还有具有高丝絮状悬浮物、高温、高含油量等特征，丝絮状悬浮物会缠绕在机械设备转动部件间，造成设备损坏，而高温和高含油量对生化系统影响巨大，会造成微生物解体与污泥包裹，进而出现污泥上浮，生化系统崩溃。

针对涤纶染整废水，采用“斜板沉淀池-气浮池-微氧水解酸化池”前处理工艺，能够保障后续生化系统稳定运行，在有效去除进水色度、油脂及悬浮物的同时，微氧水解酸化能够改善水解池厌氧产气，增强传质效果，经前处理后的水解池出水COD可稳定维持在950 mg/L左右。后续好氧系统呈现出COD负荷高低差异，高负荷好氧池能够有效去除更多的COD，低负荷好氧池能够保证出水稳定达标，最终经沉淀后出水COD均值55 mg/L，稳定小于200mg/L。