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，目前行業已形成以“分質收集—物化預處理—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。本文將系統介紹當前主流的處理工藝、關鍵設備選型及運行要點，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蒸發析鹽，回收純度≥92%的NaCl或Na?SO?，實現鹽的資源化；蒸發冷凝液并入后續低濃度系統進一步處理，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?）聯合曝氣生物濾池（BAF）進行深度脫色；最終通過反滲透（RO）實現水質回用。該組合可實現出水COD＜80mg/L、色度＜30倍，產水可回用于生產。

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結晶”工藝。納濾有效截留染料分子，脫色率＞95%；RO產水回用，濃水進一步蒸發結晶，最終實現廢水零排放，結晶鹽按規范處置。

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，再經離子交換樹脂精處理，確保出水達到《污水排入城鎮下水道水質標準》A級要求。樹脂再生廢液返回前段芬頓系統處理，避免二次污染。

二、染料廠污水處理關鍵設備選型與運行參數

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

2.芬頓反應器：采用旋流式設計，反應時間40min，Fe2?/H?O?摩爾比按1:3投加，宜配套pH與ORP自動控制系統。

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

4.MBR膜系統：常用PVDF中空纖維膜，設計膜通量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：一般設計為兩段催化床，內置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蒸發器：材質建議選用2205雙相鋼，蒸發溫度85℃左右，配套壓縮機實現熱能回收，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%，可有效保護后續生化系統。

三、常見運行問題與解決對策

1.鐵碳填料板結：采用環流氣攪拌配合每月反沖洗，可保持系統長期穩定運行。

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；包含蒸發結晶的零排放系統則在8000–10000元。

2.運行費用：僅達標排放約4–6元/噸；實現回用水質約6–8元/噸；零排放系統約12–15元/噸。通過鹽副產品外售，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)；包含蒸發結晶的系統需1.0–1.2m2/(m3·d)。

當前染料廠污水處理已形成以“鐵碳芬頓預處理—厭氧好氧生化—臭氧催化脫色—膜法脫鹽—蒸發結晶”為核心的技術體系。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，模塊化設計可使項目在3–4個月內投運。通過優化運行，多數項目可將噸水處理成本控制在6–8元，實現回用率70%以上，并副產工業鹽創造額外收益，最終達成環境效益與經濟效益的統一。