天津某制衣厂是一家生产牛仔服、西装、各式工作服等服装的制衣企业，该厂在生产过程中产生大量洗衣废水、冲洗地面水及生活污水。该公司于2004 建设了一座污水处理站，处理规模为400m3 /d，处理后出水达到GB8978-1996 中二级标准。随着公司的发展及生产规模的扩大，制衣公司排水量不断增加，原有废水处理设施已不能满足现有的水量及水质要求。废水系统改造工程将对原废水处理设施进行改造，增大污水量处理量至800m3 /d，并提升出水标准，处理出水达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002) 标准。
1 原有系统处理工艺
该企业原有废水处理采用混凝/AO 工艺，其工艺流程见图1。由于企业规模发展扩大，废水排放量随之增加，原有废水处理系统规模已经不能满足处理要求。同时欲将处理后的污水用于冲洗，提高了出水的水质标准，造成废水处理工艺改造势在必行。原废水处理系统水质情况见表1。
2 改造措施
根据企业发展规模及要求，此次技术改造主要为废水处理系统的处理规模和能力的提高。改造后出水水质要求提高到《城市污水再生利用城市杂用水水质》标准的要求。在前级污水处理基础上增加膜生物反应器(MBR) 工艺作为深度处理，提高对水中CODCr、细菌、胶体等大颗粒等有机物的去除率，出水水质稳定性好。同时，采用臭氧催化氧化脱色技术，通过引发具有强氧化能力的羟基自由基，强化分解水中高稳定性染料分子，对高稳定性染料分子如苯环类物质的分解效率比单纯臭氧氧化提高数倍，显著提高了出水的安全性。其工艺流程见图2。
3 主要构筑物设计参数
3. 1 调节池
实现水质、水量的调节平衡，保障后续生化处理单元的正常运行，减少负荷冲击。调节池尺寸为: 10. 0m×8. 0m×4. 0m，有效容积240m3，水力停留时间7. 2 h。格栅槽建于调节池内，内置人工格栅1 台，提升泵3 台(Q = 20m3 /h，H = 12m，N =1. 5 kW，两用一备) 。
3. 2 A/O 生化池
利用不同微生物在厌氧和好氧条件下不同的生长状态，去除水体中有机物，同时将废水中的磷以污泥的形式去除。A/O工艺的回流比为100%。A/O 池尺寸为: 7. 5m×7. 0m×5. 0m，有效池容210m3，停留时间HRT 为6. 3 h。A/O 池内设置组合填料，为微生物的有效附着提供条件; 潜水搅拌器2 台; 污泥回流泵2 台(Q = 20m3 /h，H = 12m，N = 1. 5 kW) 。
3. 3mBR 系统
超滤系统运行方式为间歇运行，采取连续曝气方式，空气被引进超滤膜箱的底部，上升的空气擦洗并清洁超滤膜纤维的外表面，延缓超滤膜的污染，提高过滤效率。在运行过程中，胶体污泥物质会逐渐积累在膜纤维的外表面，定期设置在线化学清洗，可清洗去除膜纤维外表面附着的污泥等固形污染物。并且每年设置3 ～ 4 次离线化学清洗，将膜组件从生物池内吊装出来，单独设置一个化学清洗系统，更能彻底清洗膜组件，保证超滤系统的通量，使出水水质达到洗衣回用水水质标准。MBR 池尺寸为7. 5m×4. 0m×5. 0m; 内置MBR 膜反应器6组，型号为LGJ1E1-2000×26，抽吸水泵3 台(Q = 27m3 /h，H = 8m，N = 2. 2 kW) ，反洗水泵2 台(Q = 10m3 /h，H = 15m，N = 1. 1 kW) ，膜风机3 台(Q = 6. 1，Nm3 /min，P = 49 kPa，N = 11 kW) 。
3. 4 臭氧催化氧化系统
臭氧催化氧化以过其很强的氧化能力并利用催化剂作为填料将废水中染料分子进行降解，使出水最终达到要求。
该催化剂进行湿法催化氧化去除水中色度的化学反应原理是: 掺杂的稀土/贵金属催化剂具有特殊的化学结构和晶体结构，其可以在常温常压下，与氧化剂进行电子耦合，从而生成较为稳定的羟基自由基团(·OH) 或者过氧化物自由基团(·OOR) 。这些自由基团具有非常强的氧化性能，可以和水中与染料分子发生反应，反应中生成的有机自由基可以继续参加·OH 的链式反应，或者通过生成有机过氧化物自由基后，进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO2和H2O，从而达到了氧化分解染料分子去除色度的目的。
臭氧催化氧化系统配套主要设备: 反应塔1 座，碳钢防腐结构，尺寸为Φ2. 0m×6. 0m; 循环泵2 台(Q = 10m3 /h，H= 20m，N = 1. 85 kW，一用一备) ; 臭氧发生器1 台，SOZ600g(N = 6. 5 kW) ; 空压机1 台，WXA-2 /7(N = 15 kW) ; 空气干燥机1 台，WE-15A(N = 380 W) 。
4 处理效果
改项目经过6 个月的调试，系统运行稳定，出水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002) 标准，具体处理效果见表2。
5 技术经济分析
工程总投资145. 60 万元，其中土建费用为23. 28 万元，设备材料费用费113. 66 万元，其他工程费用8. 66 万元。项目运行功率为35. 5 kW 按照当地电价0. 6 元/(kW·h) 计，则动力费0. 64 元/m3。MBR 清洗时投加的药剂为5000mg /L，按照价格为6500 元/吨计，药剂费为0. 04 元/m3。该污水处理项目配备操作人员2 名，工资按3000 /月计，则人工费为0. 25 元/m3。MBR 膜的寿命按照5 年计算，则膜的折旧费用为0. 04 元/m3。本工程综合运行费用为动力费、药剂费、人工费、膜折旧费之和，合计为0. 97 元/m3 ，年运行费用为28. 32 万元。由于系统处理出水全部回用，按照当地自来水4. 0 元/吨计价，该项目每年节省水费116. 8 万元。该项目产生的经济效益为88. 48 万元。。
6 结论
(1) 该工程采用AO/MBR/臭氧高级氧化组合工艺对产生的工业废水进行处理，使出水水质达到出水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002) 标准，并将出水回用，在注重减少环境压力的同时，产生了可观的经济效益。
(2) 膜生物反应器有效克服了与污泥沉降性能有关的限制条件，并起到了取代二沉池的作用，同时还能达到澄清和除菌的目的，克服了传统工艺中出水水质不够稳定、污泥容易膨胀等不足，从而具有能够高效地进行固液分离，抗冲击负荷能力强，出水水质优质稳定，可以完全去除SS，对细菌和病毒也有很好的截留效果的优点。
(3) 将臭氧催化氧化作为污水脱色处理的技术，具有耗量少、速度快、不产生污泥等特点。同时，臭氧还可起到降解水质有机物以及杀菌的作用。
