河北巨鹿縣某紡織廠印染廢水處理方案含平面布置圖

巨鹿縣-某針織廠廢水治理設(shè)計(jì)方案一、概況：印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶，印染廢水具有水量大，有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水。近年來(lái)由于國(guó)外染料的引進(jìn)和新型染料的使用，化學(xué)纖維織物的發(fā)展，仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使PVA（聚乙烯醇）漿料，人造絲堿解物（主要是鄰苯二甲酸類(lèi)物質(zhì)），新型助劑等難生化降解有機(jī)物進(jìn)入印染廢水，從而使原有的生物處理系統(tǒng)COD去除率從70%下降到50%左右，甚至更低。傳統(tǒng)的生物處理工藝已受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)；傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀和氣浮法對(duì)這類(lèi)印染廢水的COD去除率也僅為30%左右。因此，在目前印染廢水處理手段以生化法為主，還需將物化法與之串聯(lián)，國(guó)外也是如此。本方案就是立足于上述處理工藝路線，參照以運(yùn)行成功的實(shí)例，本著盡量減少處理環(huán)節(jié)，節(jié)省投資，降低運(yùn)行成本又確保達(dá)到預(yù)期處理效果的原則，確定處理工藝流程。二、設(shè)計(jì)依據(jù)：1、《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB4287-92；2、《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》；3、《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定》87國(guó)環(huán)002；4、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-96）；5、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ14-87）；6、《印染行業(yè)廢水污染防治技術(shù)政策》的通知（國(guó)家環(huán)境保護(hù)局文件，環(huán)發(fā)[2001]118號(hào)）。三、廢水水量及水質(zhì)：1、根據(jù)建設(shè)單位提供的資料，廢水水量為Q=600m3/d，平均小時(shí)流量為q=25.0m3/h。2、印染廢水為印染各工序所排放的混合廢水，根據(jù)生產(chǎn)方案，廢水中污染物及水質(zhì)水量情況見(jiàn)表1：表1；原水水質(zhì)水量參數(shù)表水量（m3/dd）COD（mg/ll）BOD（mg/ll）色度（倍）PH6001500300~4504508~113、根據(jù)《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求，處理后的出水水質(zhì)應(yīng)滿足以下指標(biāo)：COD（mg/ll）BOD（mg/ll）色度（倍）PH180401006~9四、工藝流程的選擇1、設(shè)計(jì)原則⑴本設(shè)計(jì)方案確保廢水處理后出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ3082-1999；⑵盡量采用成熟可靠的工藝技術(shù)和設(shè)備，并兼顧技術(shù)的實(shí)用性和先進(jìn)性，考慮到投資少、見(jiàn)效快，便于管理、運(yùn)行，維修方便；⑶在保證處理效果的前提下，盡量節(jié)約資金，減少占地面積和運(yùn)行費(fèi)用。2、印染廢水的特點(diǎn)印染廢水具有以下特點(diǎn)：①水量大、色度深、PH值變化大；②有機(jī)污染物含量高，BOD5/COD值較低（0.2左右），可生化性較差；③水量波動(dòng)大。3、幾種印染廢水的處理方式我國(guó)印染廢水有以下幾種處理方式：⑴物化法：對(duì)印染廢水投藥后進(jìn)行混凝沉淀或氣浮，這種方式對(duì)硫化染料、分散染料、直接染料等疏水性染料有很好的處理效果，COD去除率為65%~70%，色度去除率為70%~80%。但是對(duì)于陽(yáng)離子染料、酸性染料等親水性染料的處理效果較差，COD去除率為30%~50%，色度去除率一般在50%左右。物化法處理印染廢水曾盛行于我國(guó)60年代~70年代，隨著染料的更新，單純物化法已遠(yuǎn)不能達(dá)到處理要求。⑵生化法：利用微生物代謝作用對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解去除，對(duì)印染廢水有很好的效果。目前已被我國(guó)印染行業(yè)廣泛采用，但單純的生化法也不能滿足出水要求。⑶CASS工藝；CASS工藝是在SBR工藝基礎(chǔ)上改良的一種間歇式活性污泥法，該工藝能盡可能的節(jié)約用地。但是，在印染廢水中含有大量化學(xué)助劑（PVA）及堿量廢水中的PA（苯二甲酸）。PA呈白色豆腐渣狀或膠體狀，隨著廢水PH值的降低逐漸析出。這種物質(zhì)很難降解，好氧對(duì)其根本不起作用，厭氧水解可以發(fā)生作用。PA很易將微孔堵塞，亦會(huì)包裹在活性污泥表面使之鈍化。而CASS工藝和SBR法是靜止沉淀的，在這種情況下，活性污泥被PA包裹，從而失去活性，使處理效果下降。另外，CASS工藝目前在我國(guó)尚處于發(fā)展階段，其關(guān)鍵部位如潛水?dāng)嚢杵鳌⑵貧馄?、潷水器、自控儀表等，國(guó)內(nèi)雖有定型產(chǎn)品，但其質(zhì)量、可靠程度不如國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。而CASS工藝的出水效果主要取決于儀表和設(shè)備的靈敏度和自控程度，如采用國(guó)外產(chǎn)品，會(huì)造成成本過(guò)高（國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的價(jià)格是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的2~5倍）。由于國(guó)內(nèi)對(duì)CASS工藝的反應(yīng)過(guò)程數(shù)據(jù)了解不夠，所以對(duì)CASS工藝采用的控制方式大多是嚴(yán)格的時(shí)間控制，而這種依賴(lài)于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的控制方式并不能適應(yīng)水量、水質(zhì)的變化，不能體現(xiàn)自動(dòng)化控制的特點(diǎn)，無(wú)法保證出水水質(zhì)，而且對(duì)操作人員的素質(zhì)要求也很高。鑒于以上種種原因，認(rèn)為CASS工藝不適合于含PA及PVA的印染廢水處理。⑷生化+物化；由于染色廢水的污染物COD與BOD的不協(xié)調(diào)性，采用單一的生化處理不能保證廢水的達(dá)標(biāo)排放，其單經(jīng)生化處理后的污染物COD去除率僅為53.4%，而B(niǎo)OD去除率則可達(dá)85.8%。采用單一的物工藝COD去除率可達(dá)69%~78%，而B(niǎo)OD去除率僅為30.4%左右。因此，對(duì)于印染廢水采用生化+物化的綜合處理工藝對(duì)COD、BOD的去除才能起到較好的互補(bǔ)作用。該工藝穩(wěn)定可靠，出水能達(dá)標(biāo)排放或回用，關(guān)鍵的是藥劑的選擇。另外，將物化處理置于生化處理前、后的對(duì)比試驗(yàn)表明，混凝沉淀放在生化前比放在生化后要消耗更多的藥劑，而且混凝沉淀的污泥全部為化學(xué)污泥，目前化學(xué)污泥機(jī)械脫水效果不佳。盡管混凝沉淀放在生化前具有相對(duì)較高的COD去除率，然而其對(duì)降低生化出水的COD是有限的；而物化處理放在生化后，可用較少的絮凝劑發(fā)揮較大的作用，而且產(chǎn)生的污泥為生物污泥和化學(xué)污泥的混合物。生化出水用硫酸亞鐵、聚合鐵及高分子絮凝劑時(shí)均無(wú)明顯效果，而用鋁鹽作絮凝劑時(shí)可產(chǎn)生一定的效果。4、工藝流程的確定廢水處理工藝流程如圖1所示。五、處理工藝的可行性1、70年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)印染廢水以生物處理為主，占80%以上，尤以好氧處理法居多。但從現(xiàn)在情況來(lái)看，我國(guó)印染廢水生物處理法中以表面加速曝氣和接觸氧化法居多，但由于生物對(duì)色度去除率不高，一般在50%左右，所以當(dāng)出水色度要求較高時(shí)，需輔以物化處理。2、好氧生物處理對(duì)BOD去除效果明顯，一般可達(dá)80%左右，但色度和COD去除率不高，尤其如PVA等化學(xué)漿料、表面活性劑、溶劑及匹布?jí)A減量技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不但時(shí)印染廢水的COD達(dá)到2000~3000mg/l，而且BOD/COD也又原來(lái)的0.4~0.5下降到0.2以下，單純的好氧生物處理難度越來(lái)越大，出水難以達(dá)標(biāo)；此外，好氧法的高運(yùn)行費(fèi)用及剩余污泥處理問(wèn)題歷潛水曝氣器潛水曝氣器投藥調(diào)節(jié)池氣浮池厭氧池沉淀池生物接觸氧化池提升泵調(diào)節(jié)池氣浮池厭氧池沉淀池生物接觸氧化池提升泵印染廢水格柵污泥回流剩余污泥達(dá)標(biāo)排放污泥干化池印染廢水管線污泥管線空氣管線圖1廢水處理工藝流程圖來(lái)是廢水處理領(lǐng)域沒(méi)有解決好的一個(gè)難題。國(guó)內(nèi)實(shí)踐證明：厭氧（水解酸化）能很好的解決PVA的處理問(wèn)題。采用厭氧處理環(huán)節(jié)的另一大特點(diǎn)是好氧短所產(chǎn)生的剩余污泥全部回流到厭氧段，厭氧段有較長(zhǎng)的固體停留時(shí)間（SRT），有利于污泥厭氧消化，從而顯著降低了整個(gè)系統(tǒng)的污泥量。因此，厭氧——好氧系統(tǒng)中的厭氧段具有雙重作用：一是對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，改善可生化性能，吸附、降解一部分有機(jī)物；二是對(duì)系統(tǒng)的剩余污泥進(jìn)行消化。3、參照下列成功實(shí)例，采用本方案的處理工藝流程完全可以達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-92）二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。①海寧市龍洲印染有限公司（染色和印花）采用工藝（主流程）：混凝沉淀厭氧二段好氧氣浮出水進(jìn)水COD1570~2000mg/l，出水COD60.7~76.7mg/l②常熟振新染色廠（染色）采用工藝（主流程）：投藥厭氧接觸氧化二沉池混凝氣浮出水污泥回流進(jìn)水COD1380mg/l，出水COD142mg/l③中山市寶德整染廠采用工藝（主流程）：投藥厭氧接觸氧化混凝沉淀過(guò)濾生物炭吸附進(jìn)水COD1000~1500mg/l，出水COD≤100mg/l六、工藝流程說(shuō)明及處理效果1、工藝流程說(shuō)明生產(chǎn)過(guò)程中排放的印染廢水首先經(jīng)機(jī)械格柵到調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，并對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)曝氣，氣水比為4：1。經(jīng)預(yù)曝氣后的廢水用泵提升至厭氧池進(jìn)行水解酸化，將水中的大分子有機(jī)物降解成溶解態(tài)的、易生化去除的小分子有機(jī)物，厭氧池分兩個(gè)并聯(lián)獨(dú)立的單元，每單元處理水量為400m3/d；厭氧池出水自流入生物接觸氧化池，在生物接觸氧化池中，通過(guò)好氧微生物進(jìn)一步降解水中的污染物。生物接觸氧化池中，通過(guò)好氧微生物進(jìn)一步降解水中的污染物。生物接觸氧化池用潛水機(jī)進(jìn)行曝氣，分為兩個(gè)單元，并且每個(gè)單元分為四格，氣水比為18：1。生物接觸氧化池出水進(jìn)入沉淀池，以分離從生物接觸氧化池中脫落的生物膜。池底沉積的污泥全部回流至調(diào)節(jié)池，沉淀池的上清液依重力流至氣浮池，同時(shí)向反應(yīng)段加藥，以進(jìn)一步對(duì)廢水脫色并去除COD。根據(jù)上述實(shí)例②，至此處理單元，其出水能達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-92）二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。2、主要處理單元簡(jiǎn)要說(shuō)明：⑴調(diào)節(jié)池用于廢水水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)、均衡，使后續(xù)處理單元有一穩(wěn)定的進(jìn)水水質(zhì)水量，保證設(shè)施的正常穩(wěn)定運(yùn)行；并對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)曝氣。由于沉淀池的污泥回流到調(diào)節(jié)池，可對(duì)廢水起生物絮凝作用，又可去除部分COD。調(diào)節(jié)池中設(shè)污水提升泵2臺(tái)，型號(hào)為WQ25-15-2.2，流量Q=25m3/h，揚(yáng)程H=15m，功率P=2.2kW。⑵厭氧池本方案中的厭氧池不同于一般的厭氧消化池，該池僅控制在酸性發(fā)酵階段，反應(yīng)速度快，停留時(shí)間短。廢水中的溶性大分子有機(jī)物和不溶性有機(jī)物，受到細(xì)菌釋放到廢水中的胞外酶的催化作用，水解成溶性小分子有機(jī)物，此階段是促使有機(jī)物增溶和縮小體積的反應(yīng)階段；水解階段形成的溶性小分子有機(jī)物被產(chǎn)酸細(xì)菌作為碳源，最終產(chǎn)生短鏈的有機(jī)酸，導(dǎo)致有機(jī)物內(nèi)能下降，使廢水中的COD值下降，BOD5/COD值有所增大，大大提高了印染廢水的可生化性。⑶生物接觸氧化池生物接觸氧化工藝使生物處理的新型廢水處理技術(shù)。其利用生物膜將生化反應(yīng)池中活性污泥和大分子有機(jī)物截留住。因此，活性污泥濃度大大提高，水力停留時(shí)間（HRT）和污泥停留時(shí)間（SRT）可以分別控制，難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)和降解。生物接觸氧化在優(yōu)化生化作用的優(yōu)越性：a、對(duì)污染物的去除率高，抵抗污泥膨脹能力強(qiáng)，出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠。b、生物接觸氧化工藝實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器污泥齡SRT和水力停留時(shí)間HRT的徹底分離，設(shè)計(jì)、操作大大簡(jiǎn)化。c、生物接觸氧化工藝的截留作用避免了微生物的流失，生物反應(yīng)器內(nèi)可保持高的污泥濃度，從而能提高體積負(fù)荷，降低污泥負(fù)荷。d、由于SRT很長(zhǎng)，生物反應(yīng)器又起到了“污泥消化池”的作用，從而顯著減少了污泥產(chǎn)量，污泥處理費(fèi)用減少。e、由于生物膜的截留作用使SRT延長(zhǎng)，營(yíng)造了有利于增殖緩慢的微生物，如硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)環(huán)境?？梢蕴岣呦到y(tǒng)的消化能力，同時(shí)有利于提高難降解大分子有機(jī)物的處理效果和促使其徹底的分解。f、生物接觸氧化工藝的活性污泥不會(huì)隨出水而流失，在運(yùn)行過(guò)程中，活性污泥會(huì)因進(jìn)入有機(jī)物濃度的變化而變化，并達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡，這使系統(tǒng)具備了出水水質(zhì)穩(wěn)定和耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的特點(diǎn)。g、較大的水力循環(huán)導(dǎo)致了污水的均勻混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面積。生物接觸氧化池氣水比為18：1，采用組合填料，填料總高度為4.0米。⑷沉淀池采用豎流式沉淀池，其功能是將生物接觸氧化池脫落的生物膜與水分離沉積在池底，并將其完全回流到調(diào)節(jié)池。⑸氣浮器向氣浮器的反應(yīng)段投加混凝劑，經(jīng)反應(yīng)后可以使廢水脫色，并進(jìn)一步去除廢水中的COD。經(jīng)氣浮產(chǎn)生的污泥與沉淀池的剩余污泥一起排至污泥池干化池。3、各處理單元預(yù)期達(dá)到的處理效果，見(jiàn)表2表2各處理單元處理效果處理單元名稱(chēng)PHCOD（mg/ll）BOD（mg/ll）色度（倍）進(jìn)水出水進(jìn)水出水去除效率%進(jìn)水出水去除效率%進(jìn)水出水去除效率%調(diào)節(jié)池9915001500045045004504500厭氧池96~81500120020450450045027040好氧池6~86~81200720404501207527021620沉淀池6~86~87201807512060502168660氣浮器6~86~818012630603640867315出水6~81263673達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)6~818040100七、主要構(gòu)筑物及設(shè)備廢水主要構(gòu)筑物及設(shè)備分別見(jiàn)表3、表4：表3主要構(gòu)筑物一覽表序號(hào)名稱(chēng)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)量規(guī)格尺寸（m）結(jié)構(gòu)形式1調(diào)節(jié)池V=200m318×6×6鋼混2厭氧池V=3400m318×8×5.3鋼混3好氧池V=418mm318×9.5×5.5鋼混4沉淀池V=160m318×4×5.0鋼混5污泥干化池V=96mm328×6×1.5磚混6設(shè)備間16×6×3.6磚混表4主要設(shè)備及材料一覽表序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注1機(jī)械格柵LJG-1.21臺(tái)2污水提升泵50WQ25-115-2.222臺(tái)3加藥設(shè)備JY-0.61套4彈性立體填料560m35淺層氣浮器Ф=4m1套6潛水曝氣器5臺(tái)八、公用工程根據(jù)實(shí)際情況，為保證廢水處理站的穩(wěn)定運(yùn)行，各電器開(kāi)關(guān)及儀表安裝在操作間內(nèi)。廢水處理工程用電按三類(lèi)負(fù)荷設(shè)計(jì)，單回路供電380伏四線制。本工程裝機(jī)總?cè)萘考芭潆娗闆r見(jiàn)表5。表5主要配電情況及裝機(jī)容量序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)數(shù)量裝機(jī)容量（kW）常用功率（kW）1機(jī)械格柵LJG-1.21臺(tái)1.51.52污水提升泵50WQ25-115-2.222臺(tái)2.2×22.23加藥設(shè)備JY-0.61套1.51.54淺層氣浮器Ф=4m1套7.57.55潛水曝氣器5臺(tái)5.5×45.5×4合計(jì)36.734.72、通風(fēng)、給排水⑴通風(fēng)為改善房間內(nèi)的勞動(dòng)條件，排除室內(nèi)異味，每各室內(nèi)設(shè)一換氣扇，輪流換氣次數(shù)為5次/小時(shí)。⑵給排水為保證操作間、工房地坪沖洗及各設(shè)備用水可考慮由生產(chǎn)區(qū)提供自來(lái)水，供水能力為6m3/h。3、環(huán)境保護(hù)本廢水處理工程運(yùn)行過(guò)程中，廢渣產(chǎn)生量較大，經(jīng)干化脫水后，應(yīng)立即進(jìn)行處理。噪聲主要來(lái)源于泵和風(fēng)機(jī)等，設(shè)計(jì)中采用消聲裝置。通過(guò)以上措施可達(dá)到環(huán)境保護(hù)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。九、投資估算土建投資估算見(jiàn)表6，設(shè)備投資估算見(jiàn)表7，工程總投資見(jiàn)