巨鹿縣某針織廠廢水治理設計方案一、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，有機污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點，屬難處理的工業(yè)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(fā)展，仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)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(zhì)），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(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重挑戰(zhàn)；傳統(tǒng)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(lián)，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(huán)節(jié)，節(jié)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(jù)1、紡織染整工業(yè)水污染物排放標準GB428792；2、中華人民共和國環(huán)境保護法；3、建設項目環(huán)境保護設計規(guī)定87國環(huán)002；4、污水綜合排放標準（GB897896）；5、室外排水設計規(guī)范（GBJ1487）；6、印染行業(yè)廢水污染防治技術(shù)政策的通知（國家環(huán)境保護局文件，環(huán)發(fā)2001118號）。三、廢水水量及水質(zhì)1、根據(jù)建設單位提供的資料，廢水水量為Q600M3/D，平均小時流量為Q250M3/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)水量情況見表1表1；原水水質(zhì)水量參數(shù)表3、根據(jù)紡織染整工業(yè)水污染物排放標準級排放標準要求，處理后的出水水質(zhì)應滿足以下指標四、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(zhì)標準CJ30821999；盡量采用成熟可靠的工藝技術(shù)和設備，并兼顧技術(shù)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(jié)約資金，減少占地面積和運行費用。水量（M3/D）COD（MG/L）BOD（MG/L）色度（倍）PH6001500300450450811COD（MG/L）BOD（MG/L）色度（倍）P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（02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6570，色度去除率為7080。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3050，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(yè)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(jié)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(zhì)很難降解，好氧對其根本不起作用，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(fā)展階段，其關(guān)鍵部位如潛水攪拌器、曝氣器、潷水器、自控儀表等，國內(nèi)雖有定型產(chǎn)品，但其質(zhì)量、可靠程度不如國外同類產(chǎn)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(chǎn)品，會造成成本過高（國外同類產(chǎn)品的價格是國內(nèi)產(chǎn)品的25倍）。由于國內(nèi)對CASS工藝的反應過程數(shù)據(jù)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(jīng)驗數(shù)據(jù)的控制方式并不能適應水量、水質(zhì)的變化，不能體現(xiàn)自動化控制的特點，無法保證出水水質(zhì)，而且對操作人員的素質(zhì)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(xié)調(diào)性，采用單一的生化處理不能保證廢水的達標排放，其單經(jīng)生化處理后的污染物COD去除率僅為534，而BOD去除率則可達858。采用單一的物工藝COD去除率可達6978，而BOD去除率僅為304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(wěn)定可靠，出水能達標排放或回用，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(fā)揮較大的作用，而且產(chǎn)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(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，國內(nèi)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(xiàn)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(shù)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0405下降到02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潛水曝氣器潛水曝氣器投藥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沉淀池生物接觸氧化池氣浮池提升泵厭氧池調(diào)節(jié)池來是廢水處理領(lǐng)域沒有解決好的一個難題。國內(nèi)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(huán)節(jié)的另一大特點是好氧短所產(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(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(tǒng)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(yè)水污染物排放標準（GB428792）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COD15702000MG/L，出水COD607767MG/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COD1380MG/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COD10001500MG/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(chǎn)過程中排放的印染廢水首先經(jīng)機械格柵到調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，并對廢水進行預曝氣，氣水比為41。經(jīng)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(tài)的、易生化去除的小分子有機物，厭氧池分兩個并聯(lián)獨立的單元，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181。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(diào)節(jié)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(jù)上述實例，至此處理單元，其出水能達到紡織染整工業(yè)水污染物排放標準（GB428792）二級排放標準。2、主要處理單元簡要說明調(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)定的進水水質(zhì)水量，保證設施的正常穩(wěn)定運行；并對廢水進行預曝氣。由于沉淀池的污泥回流到調(diào)節(jié)池，可對廢水起生物絮凝作用，又可去除部分COD。調(diào)節(jié)池中設污水提升泵2臺，型號為WQ251522，流量Q25M3/H，揚程H15M，功率P22KW。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(chǎn)酸細菌作為碳源，最終產(chǎn)生短鏈的有機酸，導致有機物內(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。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(zhì)在反應器中不斷反應和降解。生物接觸氧化在優(yōu)化生化作用的優(yōu)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(zhì)穩(wěn)定可靠。B、生物接觸氧化工藝實現(xiàn)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(nèi)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(chǎn)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(huán)境?？梢蕴岣呦到y(tǒng)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(tài)平衡，這使系統(tǒng)具備了出水水質(zhì)穩(wěn)定和耐沖擊負荷能力強的特點。G、較大的水力循環(huán)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181，采用組合填料，填料總高度為40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(diào)節(jié)池。氣浮器向氣浮器的反應段投加混凝劑，經(jīng)反應后可以使廢水脫色，并進一步去除廢水中的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、各處理單元預期達到的處理效果，見表2表2各處理單元處理效果PHCOD（MG/L）BOD（MG/L）色度（倍）處理單元名稱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(diào)節(jié)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(gòu)筑物及設備廢水主要構(gòu)筑物及設備分別見表3、表4表3主要構(gòu)筑物一覽表序號名稱設計參數(shù)數(shù)量規(guī)格尺寸（M）結(jié)構(gòu)形式1調(diào)節(jié)池V200M31866鋼混2厭氧池V340M318853鋼混3好氧池V418M3189555鋼混4沉淀池V160M318450鋼混5污泥干化池V96M328615磚混6設備間16636磚混表4主要設備及材料一覽表序號名稱規(guī)格型號數(shù)量備注1機械格柵LJG121臺2污水提升泵50WQ2515222臺3加藥設備JY061套4彈性立體填料560M35淺層氣浮器4M1套6潛水曝氣器5臺八、公用工程根據(jù)實際情況，為保證廢水處理站的穩(wěn)定運行，各電器開關(guān)及儀表安裝在操作間內(nèi)。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?cè)萘考芭潆娗闆r見表5。表5主要配電情況及裝機容量序號名稱規(guī)格型號數(shù)量裝機容量（KW）常用功率（KW）1機械格柵LJG121臺15152污水提升泵50WQ2515222臺222223加藥設備JY061套15154淺層氣浮器4M1套75755潛水曝氣器5臺554554合計3673472、通風、給排水通風為改善房間內(nèi)的勞動條件，排除室內(nèi)異味，每各室內(nèi)設一換氣扇，輪流換氣次數(shù)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(chǎn)區(qū)提供自來水，供水能力為6M3/H。3、環(huán)境保護本廢水處理工程運行過程中，廢渣產(chǎn)生量較大，經(jīng)干化脫水后，應立即進行