精制棉是棉短绒经碱法蒸煮、漂自等精制处理后所得的一种高纯度的纤维素产品，主要用于制造纤维素酯类、醚类及其他纤维素衍生物。精制棉的加工生产需要通过加碱蒸煮，去掉纤维中的棉蜡、油脂、果胶类含氮化合物等杂质，以保证漂白加工的质量，棉短绒经过蒸煮之后还要进行漂白。在蒸煮及漂白过程中产生大量黑红色的废水，呈碱性，CODcr值高且含有不少难生物降解的物质，色度高，成分复杂，属于难处理高浓度有机废水。
    1、精制棉废水处理工程
    X公司从事精制棉生产多年，以前投资建设了废水处理工程。由于多种原因，废水经处理后达不到相应的排放标准。因此，x公司决定对其废水进行彻底治理，以达到相应的标准。我单位受其委托，设计了该精制棉废水处理工程。具体如下。
    2．1精制棉废水水质特点
    精制棉生产的原料为棉短绒。棉短绒包含以下主要成分：纤维素、脂肪与蜡、木质素、果胶质和戊糖、氮、灰分等。精制棉生产是把棉花中的杂质清除，得到纯净的棉纤维的过程，主要工序有：开棉除尘、加碱蒸煮、清水洗涤、漂白、烘干等。主要产废水的工序为加碱蒸煮与清水洗涤。加碱蒸煮过程中约有20%的棉短绒会溶于水中，此外加碱蒸煮过程中还要适当加入双氧水，部分有机物质会因此被氧化。洗涤工序产生大量有机物浓度较高的碱性废水。精制棉废水为黑红色，呈碱性，CODcr值高，含有较多难生物降解的物质，色度高，成分复杂，其主要污染物为：溶解的棉短绒、纤维素在碱法蒸煮后生成的低分子的糖类、脂肪、蜡等物质皂化反应的产物、水溶性碳水化合物、碱木素等。此外，精制棉废水水质与水量波动较大，以x公司为例，从生产车间排放口排出的废水COD高时约7000mg／L，低时约1000mg／L，流量的大小变化不定，流量大时，DN400mm的管道满管排放，流量小时，会长时间断流。
    根据中试结果：精制棉蒸煮清洗废水BOD5与CODcr比值约为0．3，CODcr与TP的比值约为1300，可以看出，黑液可以生化，但有一定难度。针对该类废水，我单位通常采用“物化．生化”工艺进行处理J，并有成功的工程经验(例：广东省花都印染厂浆染废水处理工程)。
    2.2精制棉废水物化处理工艺
    废水物化处理法是运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法，如浮选、吹脱、结晶、吸附、萃取、电解、电渗析、离子交换、反渗透等。和生物处理法相比，物化法优点为：占地面积少；出水水质好，且比较稳定；对废水水量、水温和浓度变化适应性强；可去除有害的重金属离子；除磷、脱氮、脱色效果好；易于自动检测和自动控制等；缺点是处理系统的设备费和日常运转费较高。根据精制棉废水的特点采用物化处理方法可以用较少的投入较大量地去除废水中的污染物，既是后续生化处理能正常进行的前提，更是确保处理达标的先决条件。
    在本例中，针对x公司精制棉废水水质水量特点，我单位采用物化处理方法作为生化处理的前处理，具体如下：先用酸性废水把黑液的pH调到3左右，加进10的助凝剂，用压缩空气搅拌，产生大量气泡，使部分有机物转化为浮渣，废水再经沉淀，使部分有机物转化为污泥。根据实际情况因地制宜引入硝化棉酸性废水进行中和，达到以废治废的目的。中试结果表明，经过物化处理废水色度可以降低73%左右，CODcr降低58%左右。
    2．3精制棉废水生化处理工艺
    生化处理方法是废水处理的重要方法，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，生化处理主要包括厌氧与好氧两大类，包括活性污泥法、AB法、A／O法、A／0法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等多种工艺。厌氧处理优点为：能耗低、污泥产生量低，氮、磷营养需要量较少，厌氧活性污泥可以长期贮存。为了充分发挥厌氧池的作用，厌氧池前可设水解酸化池，通过水解酸化池中的产酸菌胞外酶的作用下，分解废水中大分子不溶态的有机物转化为小分子溶解态有机物，从而达到降低废水毒性、提高废水的可生化性的目的J。好氧法是利用活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除水体中的有机污染物，其最终产物是合成的细胞体、水和CO2等。好氧工艺由于投资较低，操作条件简单，效果好，所以是有机污染废水处理的首选J。根据精制棉废水特点生化处理段宜采用厌氧和好氧联用的工艺。
    在本例中，为了更有效的去除精制棉废水中的污染物，在厌氧段采用了底负荷J，并采用以下型式：池型采用氧化沟的形式，可以减少水力损失；池底部安装推流搅拌器，实现了废水在池底部的内循环，避免了污泥沉淀，增加了污泥的活性，增大废水与微生物的接触时间，有利于颗粒污泥的形成并更好的发挥作用；池中部安装弹性填料，一方面可以提高污泥浓度，增加污泥负荷，截止污泥的流失，另一方面可以增大废水与微生物的接触面积与时间；出水采用多根集水管顶部开孔集水，以均匀出水水质，减少微生物的流失。通过以上四点大大提高了水解酸化池和厌氧池处理效率。活性污泥法是悬浮生长型好氧生物法，由好氧和兼氧微生物(包括细菌、真菌、原生动物和后生动物)及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成，降解有机物能力较强。生物接触氧化法是活性污泥法与生物滤池复合的生物膜法，是一种成熟的生化处理工艺。根据精制棉废水特点，好氧处理段宜采用活性污泥法和生物接触氧化法联合应用的方法。在本例中，设计单位在接触氧化池内挂满具有巨大表面积的生化填料，采用强制曝气，由于池内填料比表面积大，池内充氧条件好，所以氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，具有较高的容积负荷。
    3、结语
    (1)精制棉废水水质特点为：CODcr值高，呈碱性，含有部分较难生物降解的物质，色度高，成分复杂，可以采用生化法处理，但有一定难度，需要作预处理；并且精制棉废水水质水量波动大。
    (2)精制棉废水先宜进行物化处理，典型的模式如下：先把精制棉废水的pH调到3左右，加进10-6的助凝剂，用压缩空气搅拌，经气浮沉淀使很大一部分难降解有机物转移到污泥中；实践表明经物化处理，废水色度降低70%以上，CODcr，降低50%以上。
    (3)精制棉废水经物化处理后，可进行生化处理；生化处理段宜采用厌氧+好氧工艺，厌氧池前宜设水解酸化池，以提高厌氧池处理效能；好氧处理段可采用活性污泥法+生物接触氧化法。
    (4)根据实践在厌氧段采用底负荷，并采用以下布设型式可大大提高水解酸化池和厌氧池处理效率：池型采用氧化沟的形式，池底部安装推流搅拌器，池中部安装弹性填料，出水采用多根集水管顶部开孔集水。