染料廠廢水以“四高一低”為典型特征，即化學需氧量高（COD3000–30000mg/L）、色度高（500–5000倍）、鹽度高（TDS5000–80000mg/L）、毒性高（含苯胺、聯(lián)苯胺及重金屬等），可生化性低（B/C＜0.2）。針對這一處理難點，目前行業(yè)已形成以“分質(zhì)收集—物化預(yù)處理—強化生化—深度脫色除鹽—資源化/零排放”為主線的成熟工藝路線，并在2024–2025年的工程項目中得到驗證。本文將系統(tǒng)介紹當前主流的處理工藝、關(guān)鍵設(shè)備選型及運行要點，以期為客戶提供清晰的污水處理解決方案。

一、主流染料廠污水處理工藝路線及適用范圍

1.高濃度母液處理（COD＞20000mg/L，含鹽5%–15%）

先通過“鐵碳微電解芬頓”工藝破環(huán)斷鏈，將可生化性（B/C）由0.1提升至0.35，同時去除40%–60%的COD；隨后采用MVR蒸發(fā)析鹽，回收純度≥92%的NaCl或Na?SO?，實現(xiàn)鹽的資源化；蒸發(fā)冷凝液并入后續(xù)低濃度系統(tǒng)進一步處理，殘液干化后安全處置。

2.中低濃度綜合廢水處理（COD1000–8000mg/L，鹽＜5000mg/L）

流程依次為：混凝氣浮去除懸浮物與膠體；厭氧（UASB或IC）降解大部分有機物并產(chǎn)沼氣；好氧（MBBR或A/OMBR）進一步去除COD與懸浮物；臭氧催化氧化（CatO?）聯(lián)合曝氣生物濾池（BAF）進行深度脫色；最終通過反滲透（RO）實現(xiàn)水質(zhì)回用。該組合可實現(xiàn)出水COD＜80mg/L、色度＜30倍，產(chǎn)水可回用于生產(chǎn)。

3.高鹽高色度尾水處理（TDS＞10000mg/L，色度＞500倍）

采用“納濾（NF）分鹽+RO濃縮+MVR結(jié)晶”工藝。納濾有效截留染料分子，脫色率＞95%；RO產(chǎn)水回用，濃水進一步蒸發(fā)結(jié)晶，最終實現(xiàn)廢水零排放，結(jié)晶鹽按規(guī)范處置。

4.含重金屬尾水處理

通過硫化鈉或有機硫進行化學沉淀，使重金屬濃度降至0.1mg/L以下，再經(jīng)離子交換樹脂精處理，確保出水達到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》A級要求。樹脂再生廢液返回前段芬頓系統(tǒng)處理，避免二次污染。

二、染料廠污水處理關(guān)鍵設(shè)備選型與運行參數(shù)

1.鐵碳微電解塔：推薦碳鋼襯塑材質(zhì)，水力停留時間1.5h，pH控制于2–3，并配置曝氣系統(tǒng)防止填料板結(jié)。

2.芬頓反應(yīng)器：采用旋流式設(shè)計，反應(yīng)時間40min，F(xiàn)e2?/H?O?摩爾比按1:3投加，宜配套pH與ORP自動控制系統(tǒng)。

3.UASB反應(yīng)器：適合顆粒污泥體系，容積負荷可達10kgCOD/(m3·d)，需設(shè)置三相分離器與外循環(huán)系統(tǒng)以防酸化。

4.MBR膜系統(tǒng)：常用PVDF中空纖維膜，設(shè)計膜通量12L/(m2·h)，運行MLSS維持在8000mg/L左右，可定期離線清洗。

5.臭氧催化氧化塔：一般設(shè)計為兩段催化床，內(nèi)置MnCe/Al?O?等催化劑，臭氧投加依靠液氧氣源，尾氣需吸收處理。

6.MVR蒸發(fā)器：材質(zhì)建議選用2205雙相鋼，蒸發(fā)溫度85℃左右，配套壓縮機實現(xiàn)熱能回收，噸水電耗約35kWh。

7.溶氣氣浮機：運行回流比30%，溶氣壓力0.45MPa，對含油廢水去除率＞95%，可有效保護后續(xù)生化系統(tǒng)。

三、常見運行問題與解決對策

1.鐵碳填料板結(jié)：采用環(huán)流氣攪拌配合每月反沖洗，可保持系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。

2.臭氧逸散：尾氣接入40℃熱水吸收塔，使出口O?濃度低于0.1ppm。

3.MVR結(jié)垢：進水須軟化至Ca2?≤50mg/L，并搭配在線膠球清洗，延長運行周期。

4.色度反彈：在BAF出水后投加1–2ppm次氯酸鈉，可抑制染料再次聚合。

5.膜污染控制：MBR采用間歇抽吸（如運行8min，停止2min），RO段投加無磷阻垢劑，可延長清洗周期30%以上。

四、投資與運行成本參考

1.投資成本：以噸水處理能力計，預(yù)處理與生化單元約2500–3000元；增加膜與深度氧化單元約4000–5000元；包含蒸發(fā)結(jié)晶的零排放系統(tǒng)則在8000–10000元。

2.運行費用：僅達標排放約4–6元/噸；實現(xiàn)回用水質(zhì)約6–8元/噸；零排放系統(tǒng)約12–15元/噸。通過鹽副產(chǎn)品外售，可抵消部分運行成本。

3.占地面積：生化為主工藝約0.4–0.6m2/(m3·d)；含深度處理單元約0.6–0.8m2/(m3·d)；包含蒸發(fā)結(jié)晶的系統(tǒng)需1.0–1.2m2/(m3·d)。

當前染料廠污水處理已形成以“鐵碳芬頓預(yù)處理—厭氧好氧生化—臭氧催化脫色—膜法脫鹽—蒸發(fā)結(jié)晶”為核心的技術(shù)體系。該組合工藝成熟可靠，兼具污染物高效去除與資源回收價值，模塊化設(shè)計可使項目在3–4個月內(nèi)投運。通過優(yōu)化運行，多數(shù)項目可將噸水處理成本控制在6–8元，實現(xiàn)回用率70%以上，并副產(chǎn)工業(yè)鹽創(chuàng)造額外收益，最終達成環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。