水解酸化—好氧处理印染废水：HJ 471-2020 与 HJ 2047-2015 的参数边界

一、两份标准如何分工

HJ 471-2020《纺织染整工业废水治理工程技术规范》由生态环境部 2020 年 1 月 13 日批准、2020 年 1 月 14 日发布并实施， 替代 HJ 471-2009，为标准修订后的首次发布版本，属指导性标准，其封面明确标注“本电子版为发布稿”。 HJ 2047-2015《水解酸化反应器污水处理工程技术规范》由原环境保护部 2015 年 11 月 20 日批准、2016 年 1 月 1 日实施， 同为首次发布的指导性标准。

两者的关系在条文层面写得很清楚：HJ 471-2020 第 6.4.2.5.1 条规定水解酸化的有效容积负荷取值后，紧接着要求 “反应器设计可参考 HJ 2047 相关规定”。也就是说，HJ 2047 提供水解酸化单元的通用方法（池型、布水、出水收集、 排泥、容积计算），HJ 471-2020 提供纺织染整行业的取值约束。凡是行业条款更严的，按行业条款执行； 行业条款没有覆盖的，回到 HJ 2047 的通用方法。

二、进水水质门槛：先解决 pH 再看有机物

HJ 471-2020 附录 A（资料性附录）给出了各类废水的参考水质。表 A.1 机织棉及棉混纺织物染整废水中， 纯棉染色印花产品 pH 10.0～12.0、色度 400～800 倍、BOD5 300～500 mg/L、CODCr 1500～3000 mg/L、SS 200～500 mg/L； 表 A.5 绢纺精练废水 pH 9.0～11.0、CODCr 4000～5000 mg/L、BOD5 2400～3000 mg/L。

HJ 2047-2015 第 4.2.2 条规定的水解酸化进水条件则严格得多：

• pH 值宜为 5.0～9.0；
• COD:N:P 宜为 100～500:5:1；
• 若污水可生化性较好，COD 浓度宜低于 1500 mg/L；可生化性较差时可适当放宽。

印染综合废水的 pH 普遍高于 HJ 2047 的上限 9.0，因此 pH 中和不是可选项。HJ 471-2020 第 6.4.2.2.6 条规定 “当废水 pH 值小于 6 或大于 9 时，宜设置 pH 值调节池”；第 6.4.2.2.7 条进一步要求 pH 调节池宜分粗调和微调两部分， 每部分停留时间宜按 20～30 min 设计，可采用水力搅拌、机械搅拌或空气搅拌。 这一条与 HJ 2047 的进水门槛正好衔接：粗调把 pH 拉进 5.0～9.0，微调压波动。

三、水解酸化：容积负荷与停留时间的两套取值

行业条款：HJ 471-2020 第 6.4.2.5.1 条规定，水解酸化有效容积负荷宜按 0.7 kgCOD/(m3·d)～1.5 kgCOD/(m3·d) 设计； 第 6.4.2.5.2 条按废水类别规定停留时间下限，且明确“应根据难降解污染物性质和浓度确定”：

• 牛仔水洗废水：不小于 12 h；
• 丝绸、毛、针织染整废水：不小于 16 h；
• 较高浓度的棉及涤纶染整废水：不小于 24 h。

通用方法：HJ 2047-2015 表 2 针对“可生化性一般、非溶解性 COD 比例 30%～60%”的废水（该档明确列出纺织染整废水 及工业园区废水），升流式反应器水力停留时间参考取值为 4～12 h；对可生化性较差、非溶解性 COD 比例低于 30% 的废水， 表 2 给出“10 h 以上”。

取值原则：两份标准的下限不一致时，取严者。升流式水解酸化反应器通常按 HJ 471 的行业下限（12/16/24 h）控制， 再用 HJ 2047 的 HRT 参考值反算校核，并用容积负荷 0.7～1.5 kgCOD/(m3·d) 做第二重校核。

完全混合式的算法

若选用完全混合式水解酸化反应器，HJ 2047-2015 第 6.5.2 条给出 HRT = C / X：X 为反应器平均污泥浓度， 一般取 4 g/L～8 g/L；C 为常数。表 3 对“造纸、焦化、煤化工、石化、制革、含油、纺织染整废水等，包括工业园区废水” 给出 C = 60～150 h·g/L。代入可得 HRT 落在约 7.5 h（C=60、X=8）到 37.5 h（C=150、X=4）之间， 量级与 HJ 471 的行业下限相容，但具体取值仍应以 HJ 471 的行业规定为准。 第 6.5.3 条还要求完全混合式宜设机械搅拌器、搅拌功率不低于 6 W/m3，且不应采用曝气方式搅拌； 第 6.5.5 条要求后接沉淀池污泥回流比不宜小于 100%。

升流式的构造约束

• HJ 2047-2015 3.2：升流式水解酸化反应器的平均污泥浓度为 15 g/L～25 g/L；
• 6.3.2.5：有效水深宜为 4 m～8 m，超高 0.5 m～1.0 m；
• 6.3.2.6：污水上升流速宜为 0.5 m/h～2.0 m/h，难降解污水可适当降低上升流速或增加出水回流；
• 6.3.3.1：宜采用多点式布水，每个点布水面积不宜大于 2 m2；6.3.3.2：布水进水点距池底宜保持 150 mm～250 mm；
• 6.3.4.1：出水宜采用堰式出水，出水堰口负荷不应大于 2.9 L/(s·m)；
• 6.3.5.5：排泥管干管管径应大于 150 mm。

四、好氧段：负荷、气水比与回流

• HJ 471-2020 6.4.2.6.2：生物膜处理宜用生物接触氧化法；需脱氮时宜采用前置反硝化（A/O）、SBR 及其改良工艺或氧化沟。
• HJ 471-2020 6.4.2.6.3：采用活性污泥法时，污泥负荷宜按 0.30～0.50 kgCOD/(kgMLSS·d) 设计； 采用生物接触氧化法时，容积负荷宜按 0.4～0.8 kgBOD5/[m3(填料)·d] 设计，并按水力停留时间校核。
• HJ 471-2020 6.4.2.6.4：需氧量宜按水解酸化出水的五日生化需氧量计算，并按气水比 15:1～30:1 校核。
• HJ 471-2020 6.4.2.6.5：活性污泥法污泥回流比一般为 60%～100%，保证生化池污泥浓度 3 g/L～5 g/L； 采用前置反硝化时，内循环回流比宜为 200%～400%；多级 A/O 的级数与进水比例按脱氮要求确定。
• HJ 471-2020 6.4.2.6.6：二沉池宜按表面负荷 0.5～0.7 m3/(m2·h)、污泥固体负荷 60～150 kg/(m2·d)、沉淀时间 2 h～4 h 设计。

注意 6.4.2.6.4 的表述重点：需氧量的计算基准是“水解酸化出水”的 BOD5，而不是原水 BOD5。 水解酸化把一部分非溶解性 COD 转成溶解性小分子，出水的生化性通常用 BOD5/CODCr 表征； HJ 2047-2015 第 6.6.2 条也要求后续处理应考虑水解酸化对 SS、有机物去除以及 BOD5/CODCr 比值的变化。

五、用附录 B 做自我校核

HJ 471-2020 第 6.4.2.8 条要求主要处理单元去除率应通过试验或同类企业类比资料确定，无资料时参考附录 B。 附录 B 表 B.1 的参考区间为：

• （前）物化处理：BOD5 30%～40%、COD 40%～60%、色度 60%～80%；
• 水解酸化：BOD5 10%～20%、COD 15%～25%、色度 40%～60%；
• 好氧处理—活性污泥法：BOD5 90%～95%、COD 60%～70%、色度 30%～50%；
• 好氧处理—生物膜法：BOD5 85%～95%、COD 55%～70%、色度 30%～50%；
• （后）物化处理：BOD5 15%～25%、COD 30%～50%、色度 50%～70%。

把这几段串起来可以看出两点：第一，水解酸化的主要贡献不是削减 COD，而是把色度降下来（40%～60%） 并提高后续好氧的可生化性，指望它单独把 COD 拉到排放限值是做不到的； 第二，色度主要靠物化和水解酸化分担，好氧段对色度的贡献只有 30%～50%， 因此 HJ 471-2020 第 6.4.2.7.1 条要求综合废水处理宜设置氧化脱色设施，通常采用二氧化氯或臭氧脱色， 并明确要求谨慎使用可能导致二次污染的氯及次氯酸钠。

六、监测与二次污染

HJ 471-2020 第 8.2.3 条规定：水解酸化处理单元宜检测进出水 pH 值、温度、氧化还原电位、COD、BOD5、 挥发性脂肪酸（VFA），以及反应器内的碱度、污泥性状和污泥浓度；好氧单元宜检测 pH、温度、氨氮、总氮、总磷、COD、 BOD5 以及反应器内溶解氧、污泥性状和污泥浓度。第 8.2.4 条要求流量、溶解氧、pH、温度、水位、氧化还原电位、COD 宜实现在线检测。

臭气方面，第 6.8.2.1 条明确要求集水池、调节池、水解酸化池、污泥储池、污泥脱水间等场所设置臭气收集设备并集中除臭； 第 6.8.2.2 条规定人员经常进出的构筑物抽气量宜按换气次数不少于 6 次/h 设计。 HJ 2047-2015 第 6.7.1 条相呼应：水解酸化反应器应采取设置顶盖等密闭措施。

污泥减量方面，HJ 2047-2015 第 6.6.1 条指出后续一般为活性污泥法、氧化沟、SBR 等， 好氧剩余污泥可排入水解酸化反应器进行消化减量；第 6.3.5.1 条给出污泥产生量算法， 其中悬浮固体去除率 f 参见表 1，污泥水解率 fa 应通过试验或参照类似工程确定，城镇污水一般取 30%。

七、设计落地清单

1. 按附录 A 取或实测水质，确认 pH 是否超出 HJ 2047-2015 的 5.0～9.0 门槛，决定是否设 pH 调节池及其分段停留时间。
2. 按 HJ 471-2020 6.4.2.5.1 取容积负荷 0.7～1.5 kgCOD/(m3·d)，同时按 6.4.2.5.2 校核 HRT 下限（12/16/24 h）。
3. 按 HJ 2047-2015 6.3 校核上升流速、有效水深、布水点密度、堰口负荷、排泥管径等构造参数。
4. 按水解酸化出水 BOD5 计算需氧量，用气水比 15:1～30:1 复核鼓风机选型。
5. 用附录 B 的区间做全流程去除率闭式校核，若色度不达标则在后端补 6.4.2.7 的氧化脱色单元。

说明：本文所有数值均引自生态环境部公开发布的两份标准发布稿 PDF，条款号与所在表格已在文中标明； 正式文本以中国环境科学出版社/中国环境出版集团出版的版本为准。