福建省某某印染有限公司印染废水处理方案设计 11页

福建省某某印染有限公司印染废水处理方案设计1工程概况PU革是近几年迅速发展的一种产品，它种类繁多，物美价廉，广泛应用于汽车、鞋革、箱包、沙发、装饰及服装生产工业，是皮革的优良代用品，而革基布则是PU革的基础材料，市场需求量极大，某县县现有织布厂20多家，织布机1500多台，年产革基布9000万米，以往某县县各织布厂生产的革基坯布未经漂染加工直接销往外地，产品附加值较低。福建省某某印染有限公司在某县县埔头工业区建设年产PU革基布3000万米这一项目，可成为某县县当地的漂染基地，既可增加某县县税费收入，又可解决部分剩余劳动力。纺织印染行业是工业废水排放大户，据估算，全国每天排放的废水量约(3-4)×106m3，且废水中有机物浓度高，成分复杂，色度深，pH变化大，水质水量变化大，属较难处理工业废水。据福建省某某印染有限公司提供的数据，该项目的建成排放废水量800吨/日。根据《建设项目管理条例》和《环境保护法》之规定，环保设施的建设应与主体工程“三同时”。受福建省某某印染有限公司委托，我们提出了该项目的废水处理方案，按本方案进行建设后，可确保废水的达标排放，能极大地减轻该项目外排废水对某县的不利影响。2方案设计依据2.1福建省某某印染有限公司提供的水质参数2.2《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-922.3《室外排水设计规范》GBJ14-872.4《建筑给排水设计规范》GBJ15-872.5《福建省环境保护条例》2.6其它同类企业废水处理设施竣工验收监测数据3方案设计原则n3.1可行性原则。在工程设计中，在确保工艺可行的同时，兼顾经济上许可的能力(总投资费用省、运行费用低等)，考虑工艺上的可行性与经济上的可行性协调统一。3.2可靠性原则。通过对印染行业目前废水处理情况的调研，结合多年从事废水处理的经验，同时借鉴目前印染废水处理的成功个例，并与当前先进的废水处理设备相融合，制定合理、成熟、可靠的废水处理工艺，确保废水处理系统能长期、稳定、可靠地运行。3.3先进性原则，采用当前废水处理的先进工艺和设备。3.4操作管理方便，技术简单实用，提高操作管理水平，实现科学现代化的管理。3.5避免二次污染，在治理废水的同时，避免污泥和噪音产生二次污染。4废水的水质水量福建省某某印染有限公司采用的原料为纯棉或涤棉坯布，染料有直接和分散染料，助剂有烧碱、碳酸钠、双氧水、表面活性剂、工业食盐、起毛剂等。废水为连续排放，但水量、水质变化大，无固定规律，根据福建省某某印染有限公司提供并结合同类型企业的资料，其废水水质参数如下：废水量800吨/天CODcr1767mg/lBOD5868mg/lSS121mg/lpH9~12NH3-N15.1mg/lS2-2.3mg/l色度1000倍5废水处理后排放标准n根据《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-92中之规定：CODcr100mg/lBOD525mg/l色度40倍(稀释倍数)pH6~9SS70mg/l氨氮15mg/l硫化物1.0mg/l六价铬0.5mg/l铜0.5mg/l苯胺类1.0mg/l二氧化氯0.5mg/l最高允许排水量2.5m3/百米布(幅宽914mm)6废水处理工艺6.1纺织染整行业废水的特点纺织染整行业的废水主要来自退浆、煮炼、漂白、染色和整理工段，各工段废水特点如下：6.1.1退浆废水退浆是利用化学药剂去除纺织物上的杂质和浆料，便于下道工序的加工，此部分废水所含杂质纤维较多。以往由于纺织厂用淀粉为原料，故废水中BOD5浓度很高，是整个印染废水中BOD5的主要来源，使废水中B/C比较高，往往大于0.3，适宜生化，但随着科技的进步，印染厂所用浆料逐步被CAM/PVA所代替，从而使废水中BOD5下降，CODcr升高，废水的可生化性降低。6.1.2煮炼煮炼工序是为了去除织物所含蜡质、果胶、油剂和机油等杂质，使用的化学药剂以烧碱和表面活性剂为主，此部分废水量大，碱性强，CODcr、BOD5高，是印染废水中主要的有机污染源。6.1.3漂白废水n漂白主要是利用氧原子氧化织物中的着色基团，达到织物增白的目的，漂白废水中一般有机物含量较低，使用的漂白剂多为双氧水。6.1.4染色废水染色工艺是本项目的支柱工艺，在此过程中，使用直接、分散等染料和各种助剂，从而使染色工艺成为复杂工艺，也使染色废水水质呈现出复杂多样性。一般而言，染色废水碱性强，色泽深，对人体器官刺激大，BOD5、CODcr浓度高，废水中所含各种染料、表面活性剂和各种助剂是印染废水中最大的有机物污染源。6.2目前印染废水处理现状印染废水的处理以生化法为主，并常与物理、化学法串联，方能取得较好的效果，目前对印染废水处理常见的处理方法有：6.2.1完全混合式活性污染法此法工艺较成熟，在印染废水治理中有一定的历史，目前应用于纺织系统中大多数工厂。某市印染厂废水治理即采用此法。此法主要设施有调节池、曝气池和沉淀池等。调节池主要用以调节各污染源排放废水的水质水量，防止对曝气池形成冲击，避免细菌死亡。因此，废水在调节池停留时间越长越好，但也要考虑建造费用，故一般根据企业的生产周期和占地条件来设计调节池。曝气池主要作用是对泥水混合液充氧，保证活性污泥在分解有机物时所需的氧量，同时使活性污泥和废水充分混合。一般对曝气池的技术要求是污泥负荷常为0.3-0.4kgBOD5/kg.MLSS.d曝气时间约为4-6小时，污泥浓度一般在3-4g/l，但随着化纤织物的比例不断增大和水处理技术的提高，这些技术要求有所改变。沉淀池主要是使泥水分离，并在沉淀时进一步降解有机物，经过泥水分离后水直接排放，污泥一部分回流进入曝气池，一部分作剩余污泥排放。n活性污泥法的特点是污水与生物污泥的接触较均匀持久，池水浓度分布较均匀，水温控制幅度较宽，在布水操作上也比较简单，处理效率较高，一般BOD5去除率可达95%以上，CODcr去除率在60%左右。但该法管理较复杂，易发生污泥膨胀及上翻，且占地面积较大。6.2.2接触氧化法接触氧化法是近年来逐步广泛应用的污水处理技术。上海纺织系统中针织和印染厂大多采用的是塔式滤池(接触氧化法的一种)。塔式滤池的结构是塔加填料，塔的作用是充氧和安放填料，塔的高度是根据充氧要求和污水与填料上生物膜接触时间来设计，一般需要2.5-4小时，容积负荷在2-3kgBOD5/m3，填料过去使用表面粗糙的固体物使生物膜能依附其上，随着塑料工业的发展，目前采用了蜂窝填料和软性填料作生物膜支撑物，取得较好效果。塔式滤池特点是运行管理方便，处理时间短，占地面积小，但有机物去除率相对低此，一般CODcr去除率在45-60%，BOD5去除率在70-90%，色度去除率在30-50%。6.2.3物理化学法随着织物中化纤成份增多和化学助剂浆料的使用，印染废水中BOD5与CODcr比值发生了变化，废水的可生化性变差，为达到较好的处理效果，纺织行业开始采用物理化学法(臭氧混凝沉淀和气浮法等)处理印染废水。物理化学法常用混凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、碱式氯化铝、高分子混凝剂等。一般物理化学法用于二级处理，也有些工厂如上海第二丝绸印染厂单用物理化学法处理印染废水。实践证明，混凝气浮是一种较为合适的物化处理方法，因为印染废水中含有大量的污染物质如纤维素、浆料等，呈悬浮状态和胶体状态，且有些染料如分散、硫化、还原染料及涂料与混凝剂特别是铝盐混凝剂产生的絮凝物比重较小，适合采用气浮法处理。n其它化学方法，如臭氧作为氧化剂脱色效果很好，但是耗电量大，处理成本高，不易推广。同样，电解法也存在耗电量大，钢材用量大，且运转管理较复杂的问题。6.2.4A/O法(1)有A1/O法，即缺氧/好氧生物脱氮工艺，是英文Anoxic/Oxic的缩写，它的主要功能是去除有机物和脱氮，一般对BOD5和SS的总去除率为90-95%，总氮的去除率为70%以上。(2)有A2/O法，即厌氧——好氧除磷工艺，是英文Anaerobic-Oxic的缩写，其主要功能是去除有机物和除磷，一般对BOD5和SS和去除率为95%，磷的去除率为70%以上。(3)A2/O法，即厌氧——缺氧——好氧生物脱氮除磷工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic的缩写，其功能是去除有机物和除磷脱氮。6.2.4其他方法有A/B法、水解——好氧生物处理工艺等，是较新的处理工艺，也有应用于印染废水处理，本文不再一一赘述。6.3本方案采用的印染废水的处理工艺6.3.1工艺流程：经综合比较分析，并结合多年从事印染废水处理的经验，以经济和可行为原则，决定采用如下处理工艺：n图1废水处理工艺流程图(略)6.3.2工艺流程简述浓碱性废水先经过格栅处理后用于水膜除尘器除尘，经消烟除尘后，可降低PH值，使系统不必加酸调整PH，并可去除约30%的CODcr，使生化系统负荷降低，以节省运行费用，保证了生化处理的PH条件。除尘水沉淀后与其它生产废水一并经粗细格栅去除较粗杂质后，进入调节池，在调节池内设置预曝气系统，可均匀水质并防止杂质沉淀，还可以调蓄水量和在一定程度上脱除废水中硫化物。调节池的水用泵提升至反应池，经加药反应后靠重力流入竖流式沉淀池进行泥水分离。底部的污泥排至污泥浓缩池，竖流式沉淀池可去除部分有机物和大幅度降低硫化物和CODcr、色度，降低PH值并提高了B/C比值，为后续生化处理创造条件。竖流式沉淀池上清液靠重力流入水解酸化池，同时调入营养料（P），降解大分子物质，进一步提高B/C，并降低CODcr。水解酸化池出水再靠重力流至A/O接触氧化池。在A/O接触氧化池中去除大部分溶解性有机物并进行反硝化脱氮，O池末端混合液回流至A池起始端，其中A池占1/3，O池占2/3，回流量为2倍处理水量。A/O接触氧化池出水靠重力流至气浮系统，经加药气浮后，浮泥至污泥浓缩池，出水至排放池，当需要时在排放池内投加脱色剂，达标废水就近排放。剩余活性污泥排入污泥脱水池，污泥脱水池上清液入调节池循环处理。脱水后的干污泥妥善处理(可掺入煤中送锅炉焚烧)，防止二次污染。6.3.3主要处理单元说明(1)水解酸化n在缺氧条件下，废水中的有机物完成厌氧反应的第一阶段，将一些难生物降解的有机物分解成易生物降解的小分子有机物，降低CODcr、BOD5、SS、S2-、色度，提高废水可生化性，为后续生化处理创造良好条件。(2)絮凝剂废水呈碱性，含硫化物。常用的絮凝剂为PAC或PFS，助凝剂为PAM，但PAC投加量过多可能影响后续生化处理，因此本工艺选择FM复合絮凝剂。FM对染色废水的色度和CODcr的去除有显著效果，而且具有脱硫的性能。该研究为上海市科委的攻关项目，已由上海市科委组织鉴定，并实际应用。FM絮凝剂价格低、来源方便，可现场复配。当然也可使用其它合适的絮凝剂，助凝剂为PAM。(3)生化处理生物接触氧化是一种较新的生物膜法,是在池中安装填料,填料具有很大的比表面积,是一种生物载体,产生较大的活性污泥浓度,以提高接触氧化池的容积负荷，提高污染物的去除效率。同时具有设备简单，占地小，维护方便，操作灵活，运行费用低等特点。已广泛应用于化工、食品、制药、印染等行业的废水处理，效果显著。被国家环保局推荐为最佳环保实用技术。6.3.4废水处理工艺特点(1)浓碱废水经消烟除尘后，可降低PH值，使系统不必加酸调整PH，并可去除约30%的CODcr，使生化系统负荷降低，以节省经常费用，保证了生化处理的PH条件。(2)加药反应沉淀，主要目的是去除部分有机物和大幅度降低硫化物、降低色度和SS，提高了B/C比值，并适当降低了PH值（PH<10），为生化创造条件。（3）水解酸化池采用填料形式，定时曝气冲刷生物膜防止沉淀。每四小时开10分钟，可使池内基本保持无氧状态，又可达到换膜目的。（4）A/O系统采用接触氧化方式，可减少构筑物，节省投资，耐冲击，污泥量少，主要去除大部溶解性有机物和反硝化脱氮。n（5）最终加药反应气浮系统，可进一步去除不可降解有机物、色度等使处理水达标排放。（6）排放池的设置主要为便于监测，在需要时还可投加脱色剂。7主要构筑物、设备等投资概算(最终以扩初设计为准)7.1主要构筑物设计参数序号名称参数材料数量备注1集水井10m3砖混1座2调节预曝池450m3砖混1座可依现场情况适当增减3沉淀池80m3钢砼1座可依现场情况适当增减4水解酸化池450m3钢砼1座5接触氧化池700m3钢砼1座6混凝气浮(含反应池)40m3砖混1座7机泵间40m2砖混1座8污泥干化池30m2砖混3座可依现场情况适当增减9污泥浓缩池60m3砖混1座10排放池35m3砖混1座7.2主要设备及投资序号名称规格、型号数量价格(万元)1粗细格栅非标2台0.22污水泵Q=40,H=101台0.43曝气机Q=10,H=53台13.64搅拌机1台1.85填料TB/TA2—TH1800m3156微孔曝气TK/R655005.37污水泵Q=70,H=101台0.38加药设备非标(防腐)0.8n9部分加压溶气气浮机非标6.810自动控制柜非标1台0.8511曝气系统非标3.212预曝气系统非标1.613电缆线照明仪表0.614填料支架1.315管道阀门2.716安装费（厂方安装）017运输费0.818小计55.257.3其他费用序号名称金额1设计费3.02调试费(不含药剂费用)1.63小计4.6总计投资费用(不含土建及气浮雨棚59.86万元(总排水计量流量计未计在内)，土建费用约为75万元，详细费用应在初设完成后最终确定。8废水处理费用8.1操作管理人员工资：废水处理站24小时连续三班三运转，操作人员每班1人，共计3人。按每月工资平均500元计3×12×500元/1658/365=0.03元/吨-水8.2药剂费：混凝剂FM和助凝剂PAM组合使用,0.26元/吨-水。8.3电费：0.33元/吨-水。8.4处理每吨水总运行费用：0.03+0.26+0.33=0.62元n经常运行费：0.62元/吨-水。9.补充说明因时间仓促,且未能进行现场调查,最终方案可能还需要进行适当调整。某市环保公司2005年1月1日