巨鹿縣-某針織廠廢水治理設計方案一、概況：印染行業是工業廢水排放大戶，印染廢水具有水量大，有機污染物含量高、色度深、堿性大、水質變化大等特點，屬難處理的工業廢水。近年來由于國外染料的引進和新型染料的使用，化學纖維織物的發展，仿真絲的興起和印染后整理技術的進步，使pva（聚乙烯醇）漿料，人造絲堿解物（主要是鄰苯二甲酸類物質），新型助劑等難生化降解有機物進入印染廢水，從而使原有的生物處理系統cod去除率從70%下降到50%左右，甚至更低。傳統的生物處理工藝已受到嚴重挑戰；傳統的化學沉淀和氣浮法對這類印染廢水的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，國外也是如此。本方案就是立足于上述處理工藝路線，參照以運行成功的實例，本著盡量減少處理環節，節省投資，降低運行成本又確保達到預期處理效果的原則，確定處理工藝流程。二、設計依據：1、紡織染整工業水污染物排放標準gb4287-92；2、中華人民共和國環境保護法；3、建設項目環境保護設計規定87國環002；4、污水綜合排放標準（gb8978-96）；5、室外排水設計規范（gbj14-87）；6、印染行業廢水污染防治技術政策的通知（國家環境保護局文件，環發2001118號）。三、廢水水量及水質：1、根據建設單位提供的資料，廢水水量為q=600 m3/d，平均小時流量為q=25.0 m3/h。 2、印染廢水為印染各工序所排放的混合廢水，根據生產方案，廢水中污染物及水質水量情況見表1：表1；原水水質水量參數表水量（ m3/d）cod（mg/l）bod（mg/l）色度（倍）ph6001500300450450811 3、根據紡織染整工業水污染物排放標準級排放標準要求，處理后的出水水質應滿足以下指標：cod（mg/l）bod（mg/l）色度（倍）ph1804010069四、工藝流程的選擇1、設計原則本設計方案確保廢水處理后出水各項指標均達污水排入城市下水道水質標準cj3082-1999；盡量采用成熟可靠的工藝技術和設備，并兼顧技術的實用性和先進性，考慮到投資少、見效快，便于管理、運行，維修方便；在保證處理效果的前提下，盡量節約資金，減少占地面積和運行費用。2、印染廢水的特點印染廢水具有以下特點：水量大、色度深、ph值變化大；有機污染物含量高，bod5/cod值較低（0.2左右），可生化性較差；水量波動大。3、幾種印染廢水的處理方式我國印染廢水有以下幾種處理方式：物化法：對印染廢水投藥后進行混凝沉淀或氣浮，這種方式對硫化染料、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%。但是對于陽離子染料、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60年代70年代，隨著染料的更新，單純物化法已遠不能達到處理要求。生化法：利用微生物代謝作用對污水中的有機物進行降解去除，對印染廢水有很好的效果。目前已被我國印染行業廣泛采用，但單純的生化法也不能滿足出水要求。cass工藝；cass工藝是在sbr工藝基礎上改良的一種間歇式活性污泥法，該工藝能盡可能的節約用地。但是，在印染廢水中含有大量化學助劑（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。這種物質很難降解，好氧對其根本不起作用，厭氧水解可以發生作用。pa很易將微孔堵塞，亦會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工藝目前在我國尚處于發展階段，其關鍵部位如潛水攪拌器、曝氣器、潷水器、自控儀表等，國內雖有定型產品，但其質量、可靠程度不如國外同類產品。而cass工藝的出水效果主要取決于儀表和設備的靈敏度和自控程度，如采用國外產品，會造成成本過高（國外同類產品的價格是國內產品的25倍）。由于國內對cass工藝的反應過程數據了解不夠，所以對cass工藝采用的控制方式大多是嚴格的時間控制，而這種依賴于經驗數據的控制方式并不能適應水量、水質的變化，不能體現自動化控制的特點，無法保證出水水質，而且對操作人員的素質要求也很高。鑒于以上種種原因，認為cass工藝不適合于含pa及pva的印染廢水處理。 生化+物化；由于染色廢水的污染物cod與bod的不協調性，采用單一的生化處理不能保證廢水的達標排放，其單經生化處理后的污染物cod去除率僅為53.4%，而bod去除率則可達85.8%。采用單一的物工藝cod去除率可達69%78%，而bod去除率僅為30.4%左右。因此，對于印染廢水采用生化+物化的綜合處理工藝對cod、bod的去除才能起到較好的互補作用。該工藝穩定可靠，出水能達標排放或回用，關鍵的是藥劑的選擇。另外，將物化處理置于生化處理前、后的對比試驗表明，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污泥，目前化學污泥機械脫水效果不佳。盡管混凝沉淀放在生化前具有相對較高的cod去除率，然而其對降低生化出水的cod是有限的；而物化處理放在生化后，可用較少的絮凝劑發揮較大的作用，而且產生的污泥為生物污泥和化學污泥的混合物。生化出水用硫酸亞鐵、聚合鐵及高分子絮凝劑時均無明顯效果，而用鋁鹽作絮凝劑時可產生一定的效果。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，國內對印染廢水以生物處理為主，占80%以上，尤以好氧處理法居多。但從現在情況來看，我國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，但由于生物對色度去除率不高，一般在50%左右，所以當出水色度要求較高時，需輔以物化處理。2、好氧生物處理對bod去除效果明顯，一般可達80%左右，但色度和cod去除率不高，尤其如pva等化學漿料、表面活性劑、溶劑及匹布堿減量技術的廣泛應用，不但時印染廢水的cod達到20003000mg/l，而且bod/cod也又原來的0.40.5下降到0.2以下，單純的好氧生物處理難度越來越大，出水難以達標；此外，好氧法的高運行費用及剩余污泥處理問題歷17 潛水曝氣器 潛水曝氣器 投藥調節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 達標排放 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是廢水處理領域沒有解決好的一個難題。國內實踐證明：厭氧（水解酸化）能很好的解決pva的處理問題。采用厭氧處理環節的另一大特點是好氧短所產生的剩余污泥全部回流到厭氧段，厭氧段有較長的固體停留時間（srt），有利于污泥厭氧消化，從而顯著降低了整個系統的污泥量。因此，厭氧好氧系統中的厭氧段具有雙重作用：一是對廢水進行預處理，改善可生化性能，吸附、降解一部分有機物；二是對系統的剩余污泥進行消化。3、參照下列成功實例，采用本方案的處理工藝流程完全可以達到紡織染整工業水污染物排放標準（gb4287-92）二級排放標準。 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 進水cod 15702000mg/l，出水cod 60.776.7mg/l 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 污泥回流進水cod 1380mg/l，出水cod142mg/l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 過濾 生物炭吸附 進水cod 10001500mg/l，出水cod100mg/l六、工藝流程說明及處理效果1、工藝流程說明生產過程中排放的印染廢水首先經機械格柵到調節池中調節水質、水量，并對廢水進行預曝氣，氣水比為4：1。經預曝氣后的廢水用泵提升至厭氧池進行水解酸化，將水中的大分子有機物降解成溶解態的、易生化去除的小分子有機物，厭氧池分兩個并聯獨立的單元，每單元處理水量為400 m3/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，通過好氧微生物進一步降解水中的污染物。生物接觸氧化池中，通過好氧微生物進一步降解水中的污染物。生物接觸氧化池用潛水機進行曝氣，分為兩個單元，并且每個單元分為四格，氣水比為18：1。生物接觸氧化池出水進入沉淀池，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節池，沉淀池的上清液依重力流至氣浮池，同時向反應段加藥，以進一步對廢水脫色并去除cod。根據上述實例，至此處理單元，其出水能達到紡織染整工業水污染物排放標準（gb4287-92）二級排放標準。2、主要處理單元簡要說明：調節池 用于廢水水質水量的調節、均衡，使后續處理單元有一穩定的進水水質水量，保證設施的正常穩定運行；并對廢水進行預曝氣。由于沉淀池的污泥回流到調節池，可對廢水起生物絮凝作用，又可去除部分cod。調節池中設污水提升泵2臺，型號為wq25-15-2.2 ，流量q=25 m3/h，揚程h=15m，功率p=2.2 kw。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酵階段，反應速度快，停留時間短。廢水中的溶性大分子有機物和不溶性有機物，受到細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物，此階段是促使有機物增溶和縮小體積的反應階段；水解階段形成的溶性小分子有機物被產酸細菌作為碳源，最終產生短鏈的有機酸，導致有機物內能下降，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。 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。其利用生物膜將生化反應池中活性污泥和大分子有機物截留住。因此，活性污泥濃度大大提高，水力停留時間（hrt）和污泥停留時間（srt）可以分別控制，難降解的物質在反應器中不斷反應和降解。生物接觸氧化在優化生化作用的優越性：a、對污染物的去除率高，抵抗污泥膨脹能力強，出水水質穩定可靠。b、生物接觸氧化工藝實現了反應器污泥齡srt和水力停留時間hrt的徹底分離，設計、操作大大簡化。c、生物接觸氧化工藝的截留作用避免了微生物的流失，生物反應器內可保持高的污泥濃度，從而能提高體積負荷，降低污泥負荷。d、由于srt很長，生物反應器又起到了“污泥消化池”的作用，從而顯著減少了污泥產量，污泥處理費用減少。e、由于生物膜的截留作用使srt延長，營造了有利于增殖緩慢的微生物，如硝化細菌的生長環境。可以提高系統的消化能力，同時有利于提高難降解大分子有機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隨出水而流失，在運行過程中，活性污泥會因進入有機物濃度的變化而變化，并達到一種動態平衡，這使系統具備了出水水質穩定和耐沖擊負荷能力強的特點。g、較大的水力循環導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。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節池。氣浮器 向氣浮器的反應段投加混凝劑，經反應后可以使廢水脫色，并進一步去除廢水中的cod。經氣浮產生的污泥與沉淀池的剩余污泥一起排至污泥池干化池。3、各處理單元預期達到的處理效果，見表2 表2 各處理單元處理效果處理單元名稱phcod（mg/l）bod（mg/l）色度（倍）進水出水進水出水去除效率%進水出水去除效率%進水出水去除效率%調節池9915001500045045004504500厭氧池9681500120020450450045027040好氧池68681200720404501207527021620沉淀池68687201807512060502168660氣浮器686818012630603640867315出水681263673達標標準6818040100七、主要構筑物及設備廢水主要構筑物及設備分別見表3、表4：表3 主要構筑物一覽表序號名 稱設計參數數量規格尺寸（m）結構形式1調節池 v=200 m31866鋼混2厭氧池 v= 340 m31885.3鋼混3好氧池 v=418 m3189.55.5鋼混4沉淀池 v= 160 m31845.0鋼混5污泥干化池 v= 96 m32861.5磚混6設備間1663.6磚混表4 主要設備及材料一覽表序號名 稱規格型號數量備注1機械格柵ljg-1.21臺2污水提升泵50wq25-15-2.22臺3加藥設備jy-0.61套4彈性立體填料560 m35淺層氣浮器= 4 m1套6潛水曝氣器5臺八、公用工程根據實際情況，為保證廢水處理站的穩定運行，各電器開關及儀表安裝在操作間內。廢水處理工程用電按三類負荷設計，單回路供電380伏四線制。本工程裝機總容量及配電情況見表5。表5 主要配電情況及裝機容量序號名 稱規格型號數量裝機容量（kw）常用功率（kw）1機械格柵ljg-1.21臺1.51.52污水提升泵50wq25-15-2.22臺2.222.23加藥設備jy-0.61套1.51.54淺層氣浮器= 4 m1套7.57.55潛水曝氣器5臺5.545.54合計36.734.72、通風、給排水通風 為改善房間內的勞動條件，排除室內異味，每各室內設一換氣扇，輪流換氣次數為5次/小時。給排水 為保證操作間、工房地坪沖洗及各設備用水可考慮由生產區提供自來水，供水能力為6m3/h。3、環境保護 本廢水處理工程運行過程中，廢渣產生量較大，經干化脫水后，應立即進行處理。噪聲主要來源于泵和風機等，設計中采用消聲裝置。通過以上措施可達到環境保護規定的標準。九、投資估算土