河北巨鹿某纺织厂印染废水处理方案（含平面布置图）(doc)

1 巨鹿县 -某 针织厂废水治理设计方案 一、概况： 印染行业是工业废水排放大户，印染废水具有水量大，有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水。 近年来由于国外染料的引进和新型染料的使用，化学纤维织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使 PVA（聚乙烯醇）浆料，人造丝碱解物（主要是邻苯二甲酸类物质），新型助剂等难生化降解有机物进入印染废水，从而使原有的生物处理系统 COD 去除率从 70%下降到 50%左右，甚至更低。传统的生物处理工艺已受到严重挑战；传统的化学沉淀和气浮法对这类印 染废水的 COD 去除率也仅为 30%左右。因此，在目前印染废水处理手段以生化法为主，还需将物化法与之串联，国外也是如此。 本方案就是立足于上述处理工艺路线，参照以运行成功的实例，本着尽量减少处理环节，节省投资，降低运行成本又确保达到预期处理效果的原则，确定处理工艺流程。 二、设计依据： 1、纺织染整工业水污染物排放标准 GB4287-92； 2、中华人民共和国环境保护法； 3、建设项目环境保护设计规定 87 国环 002； 4、污水综合排放标准（ GB8978-96）； 5、室外排水设计规范（ GBJ14-87）； 6、印染行业废水污染防治技术政策的通知（国家环境保护局文件，环发 2001118 号）。 2 三、废水水量及水质： 1、根据建设单位提供的资料，废水水量为 Q=600 m3/d，平均小时流量为 q=25.0 m3/h。 2、印染废水为印染各工序所排放的混合废水，根据生产方案，废水中污染物及水质水量情况见表 1： 表 1；原水水质水量参数表 3、根据纺织染整工业水污染物排放标准 级排放标准要求，处理后的出水水质应满足以下指标： 四、工艺流程的选择 1、设计原则 本设计方案确保废水处理后出水各项指标均达污水排入城市下水道水质标准 CJ3082-1999； 尽量采用成熟可靠的工艺技术和设备，并兼顾技术的实用性和先进性，考虑到投资少、见效快，便于管理、运行，维修方便； 在保证处理效果的前提下，尽量节约资金，减少占地面积和运行费用。 2、印染废水的特点 水量（ m3/d） COD（ mg/l） BOD（ mg/l） 色度（倍） PH 600 1500 300450 450 811 COD（ mg/l） BOD（ mg/l） 色度（倍） PH 180 40 100 69 3 印染废水具有以下特点：水量大、色度深、 PH 值变化大；有机污染物含量高， BOD5/COD 值较低（ 0.2 左右），可生化性较差；水量波动大。 3、几种印染废水的处理方式 我国印染废水有以下几种处理方式： 物化法：对印染废水投药后进行混凝沉淀或气浮，这种方式对硫化染料、分散染料、直接染料等疏水性染料有很好的处理效果 ，COD 去除率为 65%70%，色度去除率为 70%80%。但是对于阳离子染料、酸性染料等亲 水性染料的处理效果较差， COD 去除率为30%50%，色度去除率一般在 50%左右。 物化法处理印染废水曾盛行于我国 60 年代 70 年代，随着染料的更新，单纯物化法已远不能达到处理要求。 生化法：利用微生物代谢作用对污水中的有机物进行降解去除，对印染废水有很好的效果。目前已被我国印染行业广泛采用，但单纯的生化法也不能满足出水要求。 CASS 工艺； CASS 工艺是在 SBR 工艺基础上改良的一种间歇式活性污泥法，该工艺能尽可能的节约用地。但是，在印染废水中含有大量化学助剂 （ PVA） 及碱量废水中的 PA（苯二甲酸）。 PA 呈白色豆腐渣状或胶体状，随着废水 PH 值的降低逐渐析出。这种物质很难降解， 好氧对其根本不起作用，厌氧水解可以发生作用。 PA 很易将微孔堵塞，亦会包裹在活性污泥表面使之钝化。而 CASS 工艺和SBR 法是静止沉淀的，在这种情况下，活性污泥被 PA 包裹，从而失去活性，使处理效果下降。 4 另外， CASS 工艺目前在我国尚处于发展阶段，其关键部位如潜水搅拌器、曝气器、滗水器、自控仪表等，国内虽有定型产品，但其质量、可靠程度不如国外同类产品。而 CASS 工艺的出水效果主要取决于仪表和设备的灵敏度和自控程度，如采用国外产品，会造成成本过高（国外同类产品的价格是国内产品的 25 倍）。由于国内对 CASS工艺的 反应过程数据了解不够，所以对 CASS 工艺采用的控制方式大多是严格的时间控制，而这种依赖于经验数据的控制方式并不能适应水量、水质的变化，不能体现自动化控制的特点，无法保证出水水质，而且对操作人员的素质要求也很高。 鉴于以上种种原因，认为 CASS 工艺不适合于含 PA 及 PVA 的印染废水处理。 生化 +物化；由于染色废水的污染物 COD 与 BOD 的不协调性，采用单一的生化处理不能保证废水的达标排放，其单经生化处理后的污染物 COD 去除率仅为 53.4%，而 BOD 去除率则可达 85.8%。采用单一的物工艺 COD去除率可 达 69%78%，而 BOD去除率仅为 30.4%左右。因此，对于印染废水采用生化 +物化的综合处理工艺对 COD、BOD 的去除才能起到较好的互补作用。 该工艺稳定可靠，出水能达标排放或回用，关键的是药剂的选择。另外，将物化处理置于生化处理前、后的对比试验表明，混凝沉淀放在生化前比放在生化后要消耗更多的药剂，而且混凝沉淀的污泥全部为化学污泥，目前化学污泥机械脱水效果不佳。尽管混凝沉淀放在生化前具有相对较高的 COD 去除率，然而其对降低生化出水的 COD是有限的；而物化处理放在生化后，可用较少的絮凝剂发挥较大的作用，而且 产生的污泥为生物污泥和化学污泥的混合物。生化出水用硫 5 酸亚铁、聚合铁及高分子絮凝剂时均无明显效果，而用铝盐作絮凝剂时可产生一定的效果。 4、工艺流程的确定 废水处理工艺流程如图 1 所示。 五、处理工艺的可行性 1、 70 年代以来，国内对印染废水以生物处理为主，占 80%以上，尤以好氧处理法居多。但从现在情况来看，我国印染废水生物处理法中以表面加速曝气和接触氧化法居多，但由于生物对色度去除率不高，一般在 50%左右，所以当出水色度要求较高时，需辅以物化处理。 2、 好氧生物处理对 BOD 去除效果明显，一般可达 80%左右，但 色度和 COD 去除率不高，尤其如 PVA 等化学浆料、表面活性剂、溶剂及匹布碱减量技术的广泛应用，不但时印染废水的 COD 达到20003000mg/l，而且 BOD/COD 也又原来的 0.40.5 下降到 0.2 以下 ，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水难以达标；此外，好氧法的高运行费用及剩余污泥处理问题历 6 潜水曝气器 潜水曝气器 投药 印染废水 格栅 污泥回流 剩余污泥 达标排放 污泥干化池 印染废水管线 污泥管线 空气管线 图 1 废水处理工艺流程图沉淀池 生物接触氧化池 气浮池提升泵 厌氧池调节池 7 来是废水处理领域没有解决好的一个难题。 国内实践证明：厌氧（水解酸化）能很好的解决 PVA 的处理问题。采用厌氧处理环节的另一大特点是好氧短所产生的剩余污泥全部回流到厌氧段，厌氧段有较长的固体停留时间 （ SRT） ，有利于污泥厌氧消化，从而显著降低了整个系统的污泥量。因此，厌氧 好氧系统中的厌氧段具有双重作用：一是对废水进行预处理，改善可生化性能，吸附、降解一部分有机物；二是对系统的剩余污 泥进行消化。 3、参照下列成功实例，采用本方案的处理工艺流程完全可以达到纺织染整工业水污染物排放标准 （ GB4287-92） 二级排放标准。 海宁市龙洲印染有限公司（染色和印花） 采用工艺（主流程）： 混凝沉淀 厌氧 二段好氧 气浮 出水 进水 COD 15702000mg/l，出水 COD 60.776.7mg/l 常熟振新染色厂（染色） 采用工艺（主流程）： 投药 厌氧 接触氧化 二沉池 混凝气浮 出水 污泥回流 进水 COD 1380mg/l，出水 COD142mg/l 中山市宝德整染厂 采用工艺（主流程）： 投药 8 厌氧 接触氧化 混凝沉淀 过滤 生物炭吸附 进水 COD 10001500mg/l，出水 COD100mg/l 六、工艺流程说明及处理效果 1、工艺流程说明 生产过程中排放的印染废水首先经机械格栅到调节池中调节水质、水量， 并对废水进行预曝气，气水比为 4： 1。 经预曝气后的废水用泵提升至厌氧池进行水解酸化，将水中的大分子有机物降解成溶解态的、易生化去除的小分子有机物，厌氧池分两个并联独立的单元，每单元处理水量为 400 m3/d；厌氧池出水自流入生物接触氧化池，在生物接触氧化池中，通过好氧微生物进一步降解水中的污染物。生物接触氧化池中，通过好氧微生物进一步降解水中的污染物。生物接触氧化池用潜水机进行曝气，分为两个单元，并且每个单元分为四格，气水比为 18： 1。生物接触氧 化池出水进入沉淀池，以分离从生物接触氧化池中脱落的生物膜。池底沉积的污泥全部回流至调节池，沉淀池的上清液依重力流至气浮池，同时向反应段加药，以进一步对废水脱色并去除 COD。根据上述实例，至此处理单元，其出水能达到纺织染整工业水污染物排放标准 （ GB4287-92） 二级排放标准。 2、主要处理单元简要说明： 调节池 用于废水水质水量的调节、均衡，使后续处理单元有一稳定的进水水质水量，保证设施的正常稳定运行；并对废水进行预曝气。由于沉淀池的污泥回流到调节池，可对废水起 生物絮凝作用，又可去除部分COD。 调节池中设污水提升泵 2 台，型号为 WQ25-15-2.2 ，流量 Q=25 m3/h，扬程 H=15m，功率 P=2.2 kW。 厌氧池 本方案中的厌氧池不同于一般的厌氧消化池，该池仅控制在酸性发酵阶段，反应速度快，停留时间短。废水中的溶性大分子有机物 9 和不溶性有机物，受到细菌释放到废水中的胞外酶的催化作用，水解成溶性小分子有机物，此阶段是促使有机物增溶和缩小体积的反应阶段；水解阶段形成的溶性小分子有机物被产酸细菌作为碳源，最终产生短链的有机酸，导致有机物内能下降，使废水中的 COD 值下降， BOD5/COD 值有所 增大，大大提高了印染废水的可生化性。 生物接触氧化池 生物接触氧化工艺使生物处理的新型废水处理技术。其利用生物膜将生化反应池中活性污泥和大分子有机物截留住。因此，活性污泥浓度大大提高，水力停留时间 （ HRT） 和污泥停留时间（ SRT）可以分别控制，难降解的物质在反应器中不断反应和降解。 生物接触氧化在优化生化作用的优越性： a、对污染物的去除率高，抵抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠。 b、生物接触氧化工艺实现了反应器污泥龄 SRT 和水力停留时间 HRT的彻底分离，设计、操作大大简化。 c、生物接 触氧化工艺的截留作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷。 d、由于 SRT 很长，生物反应器又起到了“污泥消化池”的作用，从而显著减少了污泥产量，污泥处理费用减少。 e、由于生物膜的截留作用使 SRT 延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物，如硝化细菌的生长环境。可以提高系统的消化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效果和促使其彻底的分解。 f、生物接触氧化工艺的活性污泥不会随出水而流失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡， 这使系统具备了出水水质稳定和耐冲击负荷能力强的特点。 g、较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的 10 分散性，大大提高活性污泥的比表面积。 生物接触氧化池气水比为 18： 1，采用组合填料，填料总高度为 4.0米。 沉淀池 采用竖流式沉淀 池，其功能是将 生物接触氧化池脱落的生物膜与水分离沉积在池底，并将其完全回流到调节池。 气浮器 向气浮器的反应段投加混凝剂，经反应后可以使废水脱色，并进一步去除废水中的 COD。经气浮产生的污泥与沉淀池的剩余污泥一起排至污泥池干化池。 3、各处理单 元预 期达 到的处理效果，见表 2 表 2 各处理单元处理效果 处理单元名称 PH COD（ mg/l） BOD（ mg/l） 色度（倍） 进水 出水 进水 出水 去除效率 % 进水 出水 去除效率 % 进水 出水 去除效率 % 调节池 9 9 1500 1500 0 450 450 0 450 450 0 厌氧池 9 68 1500 1200 20 450 450 0 450 270 40 好氧池 68 68 1200 720 40 450 120 75 270 216 20 沉 淀池 68 68 720 180 75 120 60 50 216 86 60 气浮器 68 68 180 126 30 60 36 40 86 73 15 出水 68 126 36 73 达标标准 68 180 40 100 七、主要构筑物及设备 废水主要构筑物及设备分别见表 3、表 4： 表 3 主要构筑物一览表 序号 名 称 设计参数 数量 规格尺寸（ m） 结构形式 11 1 调节池 V=200 m3 1 866 钢混 2 厌氧池 V= 340 m3 1 885.3 钢混 3 好氧池 V=418 m3 1 89.55.5 钢混 4 沉淀池 V= 160 m3 1 845.0 钢混 5 污泥干化池 V= 96 m3 2 861.5 砖混 6 设备间 1 663.6 砖混 表 4 主要设备及材料一览表 序号 名 称 规格型号 数量 备注 1 机械格栅 LJG-1.2 1 台 2 污水提升泵 50WQ25-15-2.2 2 台 3 加药设备 JY-0.6 1 套 4 弹性立体填料 560 m3 5 浅层气浮器 = 4 m 1 套 6 潜水曝气器 5 台 八、公用工程 根据实际情况，为保证废水处理站的稳定运行，各电器开关及仪表安装在操作间内。废水处理工程用电按三类负荷设计，单回路供电 380 伏四线制。本工程装机总容量及配电情况见表 5。 表 5 主要配电情况及装机容量 序号 名 称 规格型号 数量 装机容量 （ kW） 常用功率（ kW） 1 机械格栅 LJG-1.2 1 台 1.5 1.5 2 污水提升泵 50WQ25-15-2.2 2 台 2.22 2.2 3 加药设备 JY-0.6 1 套 1.5 1.5 4 浅层气浮器 = 4 m 1 套 7.5 7.5 5 潜水曝气器 5 台 5.54 5.54 合计 36.7 34.7 12 2、通风、给排水 通风 为改善房间内的劳动条件，排除室内异味，每各室内设一换气扇，轮流换气次数为 5 次 /小时。 给排水 为保证操作间、工房地坪冲洗及各设备用水可考虑由生产区提供自来水，供水能力为 6m3/h。 3、环境保护 本废水处理工程运行过程中，废渣产生量较大，经干化脱水后，应立即进行处理。噪声主要来源于泵和风机等，设计中采用消声装置。通过以上措施可达到 环境保护规定的标准。 九、投资估算 土建投资估算见表 6，设备投资估算见表 7，工程总投资见表 8。 表 6 土建工程投资概算 单位 万元 序号 名 称 结构形式 尺寸（ m） 数量 单位 工程造价 1 调节池 钢混 866 1 座 10.0 2 厌氧池