上海玉畔环保pva聚乙烯醇退浆废水处理回用技术

50M3/D退浆（PVA）废水回用系统设计方案上海玉畔环保设备有限公司SHANGHAIYUPANENVIRONMENTALEQUPMENTALCO,LTD目录第一章项目概述3第二章设计基础321处理水量322原水水质323出水指标324设计依据4241主要规范和标准4242主要政策法律4第三章工程范围4第四章设计原则5第五章工艺设计551工艺选择552工艺流程简易图653主要工艺简述7531混凝沉淀7532超滤8533PVA盐析9534UASB10535SBR11第六章构筑物及设备选型1261调节池1262混凝反应池1363斜管沉淀池1464砂滤系统1565超滤系统1666回用水池1867盐析池1868UASB反应池1969SBR反应池20610管道阀门21611电气控制21612设备房21第七章工程占地22第八章运行成本2391电费2392药剂费2393总运行费23第九章工程报价24第一章项目概述我司受业主委托对其生产过程中产生的PVA退浆废水进行处理。考虑到废水污染成分单一，可将废水中PVA去除后进行回收。废水回用工艺采用工艺成熟的超滤膜法处理，该工艺成功运行于国内较多纺织企业，回用的水保留了碱性，节约了药剂成本和水资源，降低企业的生产成本。对膜截留下来的PVA，通过盐析沉淀生化处理后达标排放。第二章设计基础21处理水量处理水量50M3/D，系统设计为24小时连续运行，则每小时处理量为21M3/H。22原水水质根据业主提供的数据原水PVA浆料的含量不超过05。23出水指标回用90（45立方），达标排放10（5立方），排放指标CODCR300MG/L。24设计依据241主要规范和标准污水综合排放标准（GB89781996）室外排水设计规范（GB500142006）给水排水工程构筑物结构设计规范（GB500692002）通用用电设备配电设计规范（GB5005593）电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB5006292）242主要政策法律中华人民共和国环境保护法（1989年12月）中华人民共和国水污染防治法（1984年11月）中华人民共和国水污染防治法实施细则（2000年3月）建设项目环境保护管理办法（1996年3月）第三章工程范围（1）、我方负责整套废水处理系统的设计、设备生产、安装调试及培训等（2）、业主方负责协调环保局验收，我方给予相应配合。（3）、土建部分由业主方施工建造，我方提供土建条件图，可现场指导。（4）、系统运行如需的药剂，由业主方提供。第四章设计原则（1）系统采用成熟先进的超滤膜废水回用技术，将废水中有用成分进行回收利用。不仅保留了废水中的碱性，使回用于退浆工序时可少加碱液，而且也节省了大量的水资源，为企业降低了生产成本；（2）系统工艺采用技术先进，运行可靠，操作简单的工艺及设备，使先进性和可靠性有机结合起来，确保废水处理达到处理目标，尽量降低工程投资和运行费用；（3）处理设施尽量少占地，尽量利用自然地形，水头落差以减少工程投资和电能消耗，降低运行费用；（4）废水处理设备必用的器材必须是高效节能经济耐用；（5）采用在线控制技术，尽量提高自动化程度，减少操作劳动强度。第五章工艺设计51工艺选择纺织退浆工序主要是去除织造过程中加在经纱上的浆料，使织物与染料间有更好的亲和力。业主在生产电子级玻璃纤维布时使用的浆料是PVA（聚乙烯醇），在PVA退浆废水中主要含PVA，碱及断纤维等，废水PH1113，PVA浓度不超过05。由于废水中的的主要成分PVA属难降解的物质，用常规生化法难以处理达标。本系统设计的主旨在于将废水中有用成分进行回收利用。由于退浆需要在碱性条件下进行，可以将废水中的PVA通过超滤膜将其过滤掉，超滤出水水质清澈，保留了废水中的碱液，可回用于退浆工序，不仅不需要添加或少量添加碱液，而且也节省了大量的水资源，为企业降低了生产成本。超滤过滤出来的PVA浓水，占总水量的10，按设计量即5立方。该部分废水主要的处理方法是采用化学处理法，其原理是PVA废水中加入凝结剂，该凝结剂由盐析剂和胶凝剂构成，盐析剂采用较为经济的硫酸钠，同时由于PVA为多元醇，凝结剂可以在PVA大分子问产生双二醇型结构，形成立体交联，其胶凝作用较大，这样PVA形成凝聚作用，大部分沉淀出来。少量的未能沉淀下来的PVA，随上清液进入生化系统进行处理。生化系统采用的是高效厌氧UASB系统，它可以提高对PVA废水的可降解能力，使PVA转化为小分子易于生物降解的物质，再通过好氧SBR系统进行高浓度活性污泥的消化作用，可使废水COD降至300MG/L以下。52工艺流程简易图调节池污水提升泵混凝反应池斜管沉淀池砂滤系统沉渣滤水器混凝剂加药装置超滤系统回用水池盐析反应池UASB反应池SBR反应池盐析剂加药装置罗茨鼓风机PH调节加药装置53主要工艺简述531混凝沉淀微粒凝结现象凝聚和絮凝总称为混凝。絮凝是指由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互黏结的过程；脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。混凝则包括凝聚与絮凝两种过程。把能起凝聚与絮凝作用的药剂统称为混凝剂。混凝机理（1）双电层压缩机理当向溶液中投入加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层的厚度将减小。当两个胶粒互相接近时，由于扩散层厚度减小，电位降低，因此它们互相排斥的力就减小了，胶粒得以迅速凝聚。（2）吸附电中和作用机理吸附电中和作用指胶粒表面对带异号电荷的部分有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了它的部分电荷，减少了静电斥力，因而容易与其他颗粒接近而互相吸附。（3）吸附架桥作用原理吸附架桥作用主要是指高分子物质与胶粒相互吸附，但胶粒与胶粒本身并不直接接触，而使胶粒凝聚为大的絮凝体。（4）沉淀物网捕机理当金属盐或金属氧化物和氢氧化物作混凝剂，投加量大得足以迅速形成金属氧化物或金属碳酸盐沉淀物时，水中的胶粒可被这些沉淀物在形成时所网捕。当沉淀物带正电荷时，沉淀速度可因溶液中存在阳离子而加快，此外，水中胶粒本身可作为这些金属氢氧化物沉淀物形成的核心，所以混凝剂最佳投加量与被除去物质的浓度成反比，即胶粒越多，金属混凝剂投加量越少。混凝是指在水中加入某些溶解盐类，使水中细小悬浮物或胶体微粒互相吸附结合而成较大颗粒，从水中沉淀下来的过程。532超滤超滤原理也是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压力活性膜，在外界推动力压力作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3X100001X10000的物质。当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时，水分子和分子量小于300500的溶质透过膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留，从而使水得到净化。也就是说，当水通过超滤膜后，可将水中含有的大部分胶体硅除去，同时可去除大量的有机物等。超滤原理并不复杂。在超滤过程中，由于被截留的杂质在膜表面上不断积累，会产生浓差极化现象，当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝胶层，使膜的透水量急剧下降，这使得超滤的应用受到一定程度的限制。为此，需通过试验进行研究，以确定最佳的工艺和运行条件，最大限度地减轻浓差极化的影响，使超滤成为一种可靠的反渗透预处理方法。A超滤与传统的预处理工艺相比，系统简单、操作方便、占地小、投资省、且水质极优，可满足各类反渗透装置的进水要求。B合理地选择运行条件和清洗工艺，可完全控制超滤的浓差极化问题，使此预处理方法更可靠。C超滤对水中的各类胶体均具有良好的去除特性,因而可以考虑扩大到凝结水精处理及离子交换除盐系统的预处理中。在超滤过程中，水深液在压力推动下，流经膜表面，小于膜孔的深剂（水）及小分子溶质透水膜，成为净化液（滤清液），比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随水流排出，成为深缩液。超滤过程为动态过滤，分离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有限沉积，超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡，且通过清洗可以恢复。超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的，膜孔径在201000A之间。中空纤维超滤器（膜）具有单位溶器内充填密度高，占地面积小等优点。533PVA盐析PVA（聚乙烯醇）具有1，3已二醇结构，它属于非离子型聚合物，不能用一般所采用的产电荷的凝聚剂进行凝聚沉淀，但它的水溶液会由于受到盐析作用而增稠变浓。退浆废水中的PVA呈溶解态，其分子较大，性质类似于亲水胶体。当盐类的浓度足够大，盐离子可以产生很强的水合能力，借助于其自身的极性作用，将大量的水份吸附到自己的周围，从而导致PVA发生脱水沉淀，这是盐析作用。通常在PVA水溶液中加入的凝结剂是由盐析剂和胶凝剂构成，盐析剂通常是元素周期表中第或第族金属元素的无机盐，硫酸钠是一种较为经济有效的盐析剂。但是若只用NA2SO4回收PVA，其用量很大，药剂费较高，因此不能单纯采用NA2SO4进行凝聚回收。经实验发现，若单纯使用硼砂，即使硼砂的投加量很高，也只能产生胶凝作用，而不能使PVA结团析出。PVA是多元醇，硼砂可以在PVA大分子间产生双二醇型结构，形成立体交联，其胶凝作用较大。反应式如下因此，对于浓度较高的退浆废水，可直接用盐析法进行回收，而对于浓度较低的，可先采用其他方法进行浓缩，再用盐析回收工艺，有利于后续的生化处理，具有较好的经济效益和环境效益。534UASB厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万MG/L，也可适用于低浓度有机废水，如城市污水等。厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为510KGCOD/M3D，最高的可达3050KGCOD/M3D；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。而升流式厌氧污泥床UASBUPFLOWANAEROBICSLUDGEBED，注以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的应用。UASB的主要优点是1、UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为2040GVSS/1；2、有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为10KGCOD/M3D左右；3、无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；4、污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题；5、UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。535SBRSBR是序列间歇式活性污泥法（SEQUENCINGBATCHREACTORACTIVATEDSLUDGEPROCESS）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好；2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，水水质好；3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击；4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活；5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理；6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀；7、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果；8、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。第六章构筑物及设备选型61调节池容积18M3材质钢砼尺寸300020003000MMHRT8H附属设备611废水提升泵型号JET370流量27M3/H扬程30M功率370W材质不锈钢数量2台（一用一备）612浮球液位计1套62混凝反应池容积1M3材质钢砼尺寸10005002000MMHRT04H附属设备621絮凝剂加药箱型号PT1000容积1000L材质PE数量2台（一用一备）622转子流量计型号LZS15量程10100L/H材质有机玻璃数量1支63斜管沉淀池容积6M3材质钢砼尺寸250010002000MMHRT2H附属设备631斜管填料型号501000材质PP数量1批632排泥系统型号DN50材质UPVC数量1套64砂滤系统容积25M3材质钢砼尺寸100010002500MMHRT1H附属设备641石英砂规格48MM材质SIO2数量2吨642集水器集水量10M3/H材质不锈钢数量1套643气洗电磁阀规格DN32，常闭材质铸铁数量1套644排水电磁阀规格DN32，常闭材质铸铁数量1套645液位开关数量1套65超滤系统超滤系统包括增压泵，保安过滤器，超滤膜机组，反洗泵，化学清洗水箱，无油空压机等。651增压泵型号CHL250流量25M3/H扬程33M功率550W材质不锈钢数量1台652保安过滤器型号230410流量815M3/H设计压力06MPA工作压力03MPA材质不锈钢数量1台653超滤膜机组型号YP25产量25M3/H工作压力0052MPA膜材质PVDF中空纤维机架材质不锈钢数量1台654反洗泵型号CHL250流量25M3/H扬程33M功率550W材质不锈钢数量1台655化学清洗药箱型号PT500L容积500L材质PE数量1台656无油空压机产量05M3/MIN压力08MPA功率4KW数量1台66回用水池容积6M3材质钢砼尺寸100010004000MMHRT25H附属设备661液位开关数量1套67盐析池容积675M3材质钢砼尺寸150015003000MMHRT24H数量2座（一用一备）附属设备671硫酸加药泵流量2M3/H扬程30M功率750W材质PP数量1台672PH仪型号PH350量程114输出420MA显示LCD电子屏数量1台673沉渣滤水器型号1200600过滤面积2平方滤室容积600L材质碳钢数量1台68UASB反应池容积12M3材质钢砼尺寸200015004000MMHRT24H数量1座附属设备681UASB进水泵型号15DK20流量5M3/H扬程30M功率750W材质铸铁数量2台（一用一备）682UASB循环泵型号15DK20流量5M3/H扬程30M功率750W材质铸铁数量2台