河北巨鹿某紡織廠印染廢水處理方案（含平面布置圖）(doc)

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。 近年來由于國外染料的引進(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(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=600 m3/d，平均小時(shí)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(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 水量（ m3/d） COD（mg/l） BOD（mg/l） 色度（倍） PH 600 1500 300~450 450 8~11 3、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/l） BOD（mg/l） 色度（倍） PH 180 40 100 6~9 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 我國印染廢水有以下幾種處理方式： ⑴物化法：對印染廢水投藥后進(jìn)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(yuǎn)不能達(dá)到處理要求。 ⑵生化法：利用微生物代謝作用對污水中的有機(jī)物進(jìn)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。 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工藝目前在我國尚處于發(fā)展階段，其關(guān)鍵部位如潛水?dāng)嚢杵?、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(shè)備的靈敏度和自控程度，如采用國外產(chǎn)品，會(huì)造成成本過高（國外同類產(chǎn)品的價(jià)格是國內(nèi)產(chǎn)品的2~5倍）。由于國內(nèi)對CASS工藝的反應(yīng)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(yán)格的時(shí)間控制，而這種依賴于經(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(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BOD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(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(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，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(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題歷 17 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 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 來是廢水處理領(lǐng)域沒有解決好的一個(gè)難題。 國內(nèi)實(shí)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(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COD 1570~2000mg/l，出水COD 60.7~76.7mg/l ② 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COD 1380mg/l，出水COD142mg/l ③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(jìn)水COD 1000~1500mg/l，出水COD≤100mg/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(jī)械格柵到調(diào)節(jié)池中調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量，并對廢水進(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(jìn)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(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、主要處理單元簡要說明： 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=25 m3/h，揚(yáng)程H=15m，功率P=2.2 kW。 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，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，營造了有利于增殖緩慢的微生物，如硝化細(xì)菌的生長環(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，見表2 表2 各處理單元處理效果 處理單元名稱 PH COD（mg/l） BOD（mg/l） 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 9 9 1500 1500 0 450 450 0 450 450 0 厭氧池 9 6~8 1500 1200 20 450 450 0 450 270 40 好氧池 6~8 6~8 1200 720 40 450 120 75 270 216 20 沉淀池 6~8 6~8 720 180 75 120 60 50 216 86 60 氣浮器 6~8 6~8 180 126 30 60 36 40 86 73 15 出水 6~8 126 36 73 達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn) 6~8 180 40 100 七、主要構(gòu)筑物及設(shè)備 廢水主要構(gòu)筑物及設(shè)備分別見表3、表4： 表3 主要構(gòu)筑物一覽表 序號(hào) 名 稱 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=200 m3 1 866 鋼混 2 厭氧池 V= 340 m3 1 885.3 鋼混 3 好氧池 V=418 m3 1 89.55.5 鋼混 4 沉淀池 V= 160 m3 1 845.0 鋼混 5 污泥干化池 V= 96 m3 2 861.5 磚混 6 設(shè)備間 1 663.6 磚混 表4 主要設(shè)備及材料一覽表 序號(hào) 名 稱 規(guī)格型號(hào) 數(shù)量 備注 1 機(jī)械格柵 LJG-1.2 1臺(tái) 2 污水提升泵 50WQ25-15-2.2 2臺(tái) 3 加藥設(shè)備 JY-0.6 1套 4 彈性立體填料 560 m3 5 淺層氣浮器 Ф= 4 m 1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(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見表5。 表5 主要配電情況及裝機(jī)容量 序號(hào) 名 稱 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-1.2 1臺(tái) 1.5 1.5 2 污水提升泵 50WQ25-15-2.2 2臺(tái) 2.22 2.2 3 加藥設(shè)備 JY-0.6 1套 1.5 1.5 4 淺層氣浮器 Ф= 4 m 1套 7.5 7.5 5 潛水曝氣器 5臺(tái) 5.54 5.54 合計(jì) 36.7 34.7 2、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。噪聲主要來源于泵和風(fēng)機(jī)等，設(shè)計(jì)中采用消聲裝置。通過以上措施可達(dá)到環(huán)境保護(hù)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。 九、投資估算 土建投資估算見表6，設(shè)備投資估算見表7，工程總投資見表8。 表6 土建工程投資概算 單位 萬元 序號(hào) 名 稱 結(jié)構(gòu)形式 尺寸（m） 數(shù)量 單位 工程造價(jià) 1 調(diào)節(jié)池 鋼混 866 1 座 10.0 2 厭氧池 鋼混 885.3 1 座 13.57 3 好氧池 鋼混 89.55.5 1 座 16.72 4 沉淀池 鋼混 845.0 1 座 6.4 5 污泥干化池 磚混 4121.5 2 座 1.44 6 設(shè)備間 磚混 663.5 1 座 4.32 小計(jì) 52.45 表7 設(shè)備投資估算一覽表 序號(hào) 名 稱 規(guī)格型號(hào) 數(shù)量 單位 價(jià)格（萬元） 備注 1 機(jī)械格柵 LJG-1.2 1 臺(tái) 3.0 2 污水提升泵 50WQ25-15-2.2 2 臺(tái) 0.8 3 加藥設(shè)備 JY-0.6 1 臺(tái) 0.8 4 彈性立體填料 1 臺(tái) 7.40 5 淺層氣浮器 Ф= 4 m 1 套 15.0 6 潛水曝氣器 5 臺(tái) 20.0 7 管道及閥門 4.5 8 電氣設(shè)備 4.0 9 小計(jì) 55.50 序號(hào) 項(xiàng)目 總價(jià)（萬元） 1 設(shè)備投資 55.50 2 土建投資 52.45 3 安裝費(fèi) 6.66 4 合理利潤 11.40 5 設(shè)計(jì)費(fèi) 5.70 6 調(diào)試費(fèi) 3.44 7 不可預(yù)見費(fèi) 12.37 8 工程總投資 147.52 表8 廢水處理工程總投資 注：本報(bào)價(jià)不含稅金 十、運(yùn)行成本 廢水處理站運(yùn)行費(fèi)用： ①人員工資費(fèi)用：職工人員數(shù)月工資12=480012=3.84萬元 ②電費(fèi)：常用功率（kWh）電價(jià)24300= 34.70.624300=15.0萬元 ③藥劑費(fèi)；0.2元/噸水，合3.6萬元/年 ④設(shè)備折舊費(fèi)取4.3%：55.54.3%=2.38萬元/年 以上合計(jì)：24.82萬元 廢水噸水處理費(fèi)用：24.8210000300600= 1.38元/噸水