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河北巨鹿某紡織廠印染廢水處理方案(含平面布置圖)(doc)

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1、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(hù),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(lái)由于國(guó)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(lèi)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(duì)這類(lèi)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

2、物化法與之串聯(lián),國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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

3、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(jiàn)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(mǎn)足以下指標(biāo): COD(mg/l) BOD(mg/l) 色度(倍) PH 180 40 100 6~9 四、工藝

4、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(jiàn)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(guó)印染廢水有以下幾種處理方式: ⑴物化法:對(duì)印染廢水投藥后進(jìn)行混凝沉淀或氣浮,這種方式

5、對(duì)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(duì)于陽(yáng)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(guó)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(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解去除,對(duì)印染廢水有很好的效果。目前已被我國(guó)印染行業(yè)廣泛采用,但單純的生化法也不能滿(mǎn)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

6、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(duì)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(guó)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(guó)內(nèi)雖有定型產(chǎn)品,但其質(zhì)量、可靠程度不如國(guó)外同類(lèi)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(guó)外產(chǎn)品,會(huì)造成成本過(guò)高(國(guó)外同類(lèi)

7、產(chǎn)品的價(jià)格是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的2~5倍)。由于國(guó)內(nèi)對(duì)CASS工藝的反應(yīng)過(guò)程數(shù)據(jù)了解不夠,所以對(duì)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(lài)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(wú)法保證出水水質(zhì),而且對(duì)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B(niǎo)OD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B(niǎo)OD去除率僅

8、為30.4%左右。因此,對(duì)于印染廢水采用生化+物化的綜合處理工藝對(duì)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(duì)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(duì)較高的COD去除率,然而其對(duì)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(wú)明顯效果,而用鋁鹽作絮凝劑時(shí)可產(chǎn)生

9、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(lái),國(guó)內(nèi)對(duì)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(lái)看,我國(guó)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(duì)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(duì)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(lái)的0.4~0.5下降到0.

10、2以下,單純的好氧生物處理難度越來(lái)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(wèn)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

11、 污泥回流 剩余污泥 達(dá)標(biāo)排放

12、 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(lái)是廢水處理領(lǐng)域沒(méi)有解決好的一個(gè)難題。 國(guó)內(nèi)實(shí)踐證明:厭氧(水解酸化)能很好的解決PVA的處理問(wèn)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(zhǎng)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)

13、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(duì)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(duì)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):

14、 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(guò)濾 生物炭吸附 進(jìn)水COD 1000~1500mg/l,出水COD≤100mg/l 六、工藝流程說(shuō)明及處理效果 1、工藝流程說(shuō)明 生產(chǎn)過(guò)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

15、調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量,并對(duì)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(guò)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(guò)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

16、藥,以進(jìn)一步對(duì)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(jiǎn)要說(shuō)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(duì)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(duì)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

17、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

18、觸氧化在優(yōu)化生化作用的優(yōu)越性: a、對(duì)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(jiǎn)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(zhǎng),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(zhǎng),營(yíng)造了有利于增殖緩慢的微生物,如硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)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

19、。 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(guò)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

20、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(jiàn)表2 表2 各處理單元處理效果 處理單元名稱(chēng) 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

21、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(jiàn)表3、表4: 表3 主要構(gòu)筑物一覽表 序號(hào) 名 稱(chēng) 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

22、 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(chēng) 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

23、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(kāi)關(guān)及儀表安裝在操作間內(nèi)。廢水處理工程用電按三類(lèi)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(jiàn)表5。 表5 主要配電情況及裝機(jī)容量 序號(hào) 名 稱(chēng) 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

24、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(lái)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(guò)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(lái)源于泵和風(fēng)機(jī)等,設(shè)計(jì)中采用消聲裝置。通過(guò)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

25、建投資估算見(jiàn)表6,設(shè)備投資估算見(jiàn)表7,工程總投資見(jiàn)表8。 表6 土建工程投資概算 單位 萬(wàn)元 序號(hào) 名 稱(chēng) 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 4.3

26、2 小計(jì) 52.45 表7 設(shè)備投資估算一覽表 序號(hào) 名 稱(chēng) 規(guī)格型號(hào) 數(shù)量 單位 價(jià)格(萬(wàn)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(mén) 4.5 8 電氣設(shè)備 4.0

27、 9 小計(jì) 55.50 序號(hào) 項(xiàng)目 總價(jià)(萬(wàn)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(rùn) 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(jiàn)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(wàn)元 ②電費(fèi):常用功率(kWh)電價(jià)24300= 34.70.624300=15.0萬(wàn)元 ③藥劑費(fèi);0.2元/噸水,合3.6萬(wàn)元/年 ④設(shè)備折舊費(fèi)取4.3%:55.54.3%=2.38萬(wàn)元/年 以上合計(jì):24.82萬(wàn)元 廢水噸水處理費(fèi)用:24.8210000300600= 1.38元/噸水

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