福建省某某印染有限公司印染廢水處理方案設(shè)計(jì)

 1  工程概況

PU革是近幾年迅速發(fā)展的一種產(chǎn)品，它種類(lèi)繁多，物美價(jià)廉，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、鞋革、箱包、沙發(fā)、裝飾及服裝生產(chǎn)工業(yè)，是皮革的優(yōu)良代用品，而革基布則是PU革的基礎(chǔ)材料，市場(chǎng)需求量極大，某縣縣現(xiàn)有織布廠20多家，織布機(jī)1500多臺(tái)，年產(chǎn)革基布9000萬(wàn)米，以往某縣縣各織布廠生產(chǎn)的革基坯布未經(jīng)漂染加工直接銷(xiāo)往外地，產(chǎn)品附加值較低。福建省某某印染有限公司在某縣縣埔頭工業(yè)區(qū)建設(shè)年產(chǎn)PU革基布3000萬(wàn)米這一項(xiàng)目，可成為某縣縣當(dāng)?shù)氐钠净�，既可增加某縣縣稅費(fèi)收入，又可解決部分剩余勞動(dòng)力。

紡織印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶(hù)，據(jù)估算，全國(guó)每天排放的廢水量約(3-4)×106m3，且廢水中有機(jī)物濃度高，成分復(fù)雜，色度深，pH變化大，水質(zhì)水量變化大，屬較難處理工業(yè)廢水。據(jù)福建省某某印染有限公司提供的數(shù)據(jù)，該項(xiàng)目的建成排放廢水量800噸/日。

根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目管理?xiàng)l例》和《環(huán)境保護(hù)法》之規(guī)定，環(huán)保設(shè)施的建設(shè)應(yīng)與主體工程“三同時(shí)”。受福建省某某印染有限公司委托，我們提出了該項(xiàng)目的廢水處理方案，按本方案進(jìn)行建設(shè)后，可確保廢水的達(dá)標(biāo)排放，能極大地減輕該項(xiàng)目外排廢水對(duì)某縣的不利影響。

2  方案設(shè)計(jì)依據(jù)

2.1  福建省某某印染有限公司提供的水質(zhì)參數(shù)

2.2 《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB4287-92

2.3 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ14-87

2.4 《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ15-87

2.5 《福建省環(huán)境保護(hù)條例》

2.6  其它同類(lèi)企業(yè)廢水處理設(shè)施竣工驗(yàn)收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

3  方案設(shè)計(jì)原則 

3.1  可行性原則。在工程設(shè)計(jì)中，在確保工藝可行的同時(shí)，兼顧經(jīng)濟(jì)上許可的能力(總投資費(fèi)用省、運(yùn)行費(fèi)用低等)，考慮工藝上的可行性與經(jīng)濟(jì)上的可行性協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

3.2  可靠性原則。通過(guò)對(duì)印染行業(yè)目前廢水處理情況的調(diào)研，結(jié)合多年從事廢水處理的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)借鑒目前印染廢水處理的成功個(gè)例，并與當(dāng)前先進(jìn)的廢水處理設(shè)備相融合，制定合理、成熟、可靠的廢水處理工藝，確保廢水處理系統(tǒng)能長(zhǎng)期、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。

3.3  先進(jìn)性原則，采用當(dāng)前廢水處理的先進(jìn)工藝和設(shè)備。

3.4  操作管理方便，技術(shù)簡(jiǎn)單實(shí)用，提高操作管理水平，實(shí)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)代化的管理。

3.5  避免二次污染，在治理廢水的同時(shí)，避免污泥和噪音產(chǎn)生二次污染。

4  廢水的水質(zhì)水量 

福建省某某印染有限公司采用的原料為純棉或滌棉坯布，染料有直接和分散染料，助劑有燒堿、碳酸鈉、雙氧水、表面活性劑、工業(yè)食鹽、起毛劑等。

廢水為連續(xù)排放，但水量、水質(zhì)變化大，無(wú)固定規(guī)律，根據(jù)福建省某某印染有限公司提供并結(jié)合同類(lèi)型企業(yè)的資料，其廢水水質(zhì)參數(shù)如下：

廢水量	800噸/天
CODcr	1767mg/l
BOD5	868mg/l
SS	121mg/l
pH	9~12
NH3-N	15.1mg/l
S2-	2.3mg/l
色度	1000倍

 5  廢水處理后排放標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB4287-92中之規(guī)定： 

CODcr	100mg/l
BOD5	25mg/l
色度	40倍(稀釋倍數(shù))
pH	6~9
SS	70mg/l
氨氮	15mg/l
硫化物	1.0mg/l
六價(jià)鉻	0.5mg/l
銅	0.5mg/l
苯胺類(lèi)	1.0mg/l
二氧化氯	0.5mg/l
最高允許排水量	2.5m3/百米布(幅寬 914mm)

 
6  廢水處理工藝

6.1  紡織染整行業(yè)廢水的特點(diǎn)

紡織染整行業(yè)的廢水主要來(lái)自退漿、煮煉、漂白、染色和整理工段，各工段廢水特點(diǎn)如下：

6.1.1  退漿廢水 

退漿是利用化學(xué)藥劑去除紡織物上的雜質(zhì)和漿料，便于下道工序的加工，此部分廢水所含雜質(zhì)纖維較多。以往由于紡織廠用淀粉為原料，故廢水中BOD5濃度很高，是整個(gè)印染廢水中BOD5的主要來(lái)源，使廢水中B/C比較高，往往大于0.3，適宜生化，但隨著科技的進(jìn)步，印染廠所用漿料逐步被CAM/PVA所代替，從而使廢水中BOD5下降，CODcr升高，廢水的可生化性降低。 

6.1.2  煮煉 

    煮煉工序是為了去除織物所含蠟質(zhì)、果膠、油劑和機(jī)油等雜質(zhì)，使用的化學(xué)藥劑以燒堿和表面活性劑為主，此部分廢水量大，堿性強(qiáng)，CODcr、BOD5高，是印染廢水中主要的有機(jī)污染源。 

6.1.3  漂白廢水 

漂白主要是利用氧原子氧化織物中的著色基團(tuán)，達(dá)到織物增白的目的，漂白廢水中一般有機(jī)物含量較低，使用的漂白劑多為雙氧水。 

6.1.4  染色廢水 

染色工藝是本項(xiàng)目的支柱工藝，在此過(guò)程中，使用直接、分散等染料和各種助劑，從而使染色工藝成為復(fù)雜工藝，也使染色廢水水質(zhì)呈現(xiàn)出復(fù)雜多樣性。一般而言，染色廢水堿性強(qiáng)，色澤深，對(duì)人體器官刺激大，BOD5、CODcr濃度高，廢水中所含各種染料、表面活性劑和各種助劑是印染廢水中最大的有機(jī)物污染源。 

6.2  目前印染廢水處理現(xiàn)狀 

印染廢水的處理以生化法為主，并常與物理、化學(xué)法串聯(lián)，方能取得較好的效果，目前對(duì)印染廢水處理常見(jiàn)的處理方法有： 

6.2.1  完全混合式活性污染法 

此法工藝較成熟，在印染廢水治理中有一定的歷史，目前應(yīng)用于紡織系統(tǒng)中大多數(shù)工廠。某市印染廠廢水治理即采用此法。此法主要設(shè)施有調(diào)節(jié)池、曝氣池和沉淀池等。

調(diào)節(jié)池主要用以調(diào)節(jié)各污染源排放廢水的水質(zhì)水量，防止對(duì)曝氣池形成沖擊，避免細(xì)菌死亡。因此，廢水在調(diào)節(jié)池停留時(shí)間越長(zhǎng)越好，但也要考慮建造費(fèi)用，故一般根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)周期和占地條件來(lái)設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池。 

曝氣池主要作用是對(duì)泥水混合液充氧，保證活性污泥在分解有機(jī)物時(shí)所需的氧量，同時(shí)使活性污泥和廢水充分混合。一般對(duì)曝氣池的技術(shù)要求是污泥負(fù)荷常為0.3-0.4kgBOD5/kg.MLSS.d曝氣時(shí)間約為4-6小時(shí)，污泥濃度一般在3-4g/l，但隨著化纖織物的比例不斷增大和水處理技術(shù)的提高，這些技術(shù)要求有所改變。

沉淀池主要是使泥水分離，并在沉淀時(shí)進(jìn)一步降解有機(jī)物，經(jīng)過(guò)泥水分離后水直接排放，污泥一部分回流進(jìn)入曝氣池，一部分作剩余污泥排放。

活性污泥法的特點(diǎn)是污水與生物污泥的接觸較均勻持久，池水濃度分布較均勻，水溫控制幅度較寬，在布水操作上也比較簡(jiǎn)單，處理效率較高，一般BOD5去除率可達(dá)95%以上，CODcr去除率在60%左右。但該法管理較復(fù)雜，易發(fā)生污泥膨脹及上翻，且占地面積較大。

6.2.2  接觸氧化法 

接觸氧化法是近年來(lái)逐步廣泛應(yīng)用的污水處理技術(shù)。上海紡織系統(tǒng)中針織和印染廠大多采用的是塔式濾池(接觸氧化法的一種)。塔式濾池的結(jié)構(gòu)是塔加填料，塔的作用是充氧和安放填料，塔的高度是根據(jù)充氧要求和污水與填料上生物膜接觸時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)，一般需要2.5-4小時(shí)，容積負(fù)荷在2-3kgBOD5/m3，填料過(guò)去使用表面粗糙的固體物使生物膜能依附其上，隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，目前采用了蜂窩填料和軟性填料作生物膜支撐物，取得較好效果。

塔式濾池特點(diǎn)是運(yùn)行管理方便，處理時(shí)間短，占地面積小，但有機(jī)物去除率相對(duì)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  物理化學(xué)法 

隨著織物中化纖成份增多和化學(xué)助劑漿料的使用，印染廢水中BOD5與CODcr比值發(fā)生了變化，廢水的可生化性變差，為達(dá)到較好的處理效果，紡織行業(yè)開(kāi)始采用物理化學(xué)法(臭氧混凝沉淀和氣浮法等)處理印染廢水。物理化學(xué)法常用混凝劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵、堿式氯化鋁、高分子混凝劑等。一般物理化學(xué)法用于二級(jí)處理，也有些工廠如上海第二絲綢印染廠單用物理化學(xué)法處理印染廢水。實(shí)踐證明，混凝氣浮是一種較為合適的物化處理方法，因?yàn)橛∪緩U水中含有大量的污染物質(zhì)如纖維素、漿料等，呈懸浮狀態(tài)和膠體狀態(tài)，且有些染料如分散、硫化、還原染料及涂料與混凝劑特別是鋁鹽混凝劑產(chǎn)生的絮凝物比重較小，適合采用氣浮法處理。

其它化學(xué)方法，如臭氧作為氧化劑脫色效果很好，但是耗電量大，處理成本高，不易推廣。同樣，電解法也存在耗電量大，鋼材用量大，且運(yùn)轉(zhuǎn)管理較復(fù)雜的問(wèn)題。

6. 2.4  A/O法 

    (1)有A1/O法，即缺氧/好氧生物脫氮工藝，是英文Anoxic/Oxic的縮寫(xiě)，它的主要功能是去除有機(jī)物和脫氮，一般對(duì)BOD5和SS的總?cè)コ蕿?0-95%，總氮的去除率為70%以上。

    (2)有A2/O法，即厭氧——好氧除磷工藝，是英文Anaerobic-Oxic的縮寫(xiě)，其主要功能是去除有機(jī)物和除磷，一般對(duì)BOD5和SS和去除率為95%，磷的去除率為70%以上。

    (3)A2/O法，即厭氧——缺氧——好氧生物脫氮除磷工藝，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic的縮寫(xiě)，其功能是去除有機(jī)物和除磷脫氮。

6.2.4  其他方法 

有A/B法、水解——好氧生物處理工藝等，是較新的處理工藝，也有應(yīng)用于印染廢水處理，本文不再一一贅述。

6.3  本方案采用的印染廢水的處理工藝

6.3.1  工藝流程： 

經(jīng)綜合比較分析，并結(jié)合多年從事印染廢水處理的經(jīng)驗(yàn)，以經(jīng)濟(jì)和可行為原則，決定采用如下處理工藝：

.3.2  工藝流程簡(jiǎn)述 

濃堿性廢水先經(jīng)過(guò)格柵處理后用于水膜除塵器除塵，經(jīng)消煙除塵后，可降低PH值，使系統(tǒng)不必加酸調(diào)整PH，并可去除約30%的CODcr，使生化系統(tǒng)負(fù)荷降低，以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，保證了生化處理的PH條件。除塵水沉淀后與其它生產(chǎn)廢水一并經(jīng)粗細(xì)格柵去除較粗雜質(zhì)后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置預(yù)曝氣系統(tǒng)，可均勻水質(zhì)并防止雜質(zhì)沉淀，還可以調(diào)蓄水量和在一定程度上脫除廢水中硫化物。調(diào)節(jié)池的水用泵提升至反應(yīng)池，經(jīng)加藥反應(yīng)后靠重力流入豎流式沉淀池進(jìn)行泥水分離。底部的污泥排至污泥濃縮池，豎流式沉淀池可去除部分有機(jī)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，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造條件。

豎流式沉淀池上清液靠重力流入水解酸化池，同時(shí)調(diào)入營(yíng)養(yǎng)料（P），降解大分子物質(zhì)，進(jìn)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接觸氧化池。在A/O接觸氧化池中去除大部分溶解性有機(jī)物并進(jìn)行反硝化脫氮，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，回流量為2倍處理水量。

A/O接觸氧化池出水靠重力流至氣浮系統(tǒng)，經(jīng)加藥氣浮后，浮泥至污泥濃縮池，出水至排放池，當(dāng)需要時(shí)在排放池內(nèi)投加脫色劑，達(dá)標(biāo)廢水就近排放。

剩余活性污泥排入污泥脫水池，污泥脫水池上清液入調(diào)節(jié)池循環(huán)處理。脫水后的干污泥妥善處理(可摻入煤中送鍋爐焚燒)，防止二次污染。

6.3.3  主要處理單元說(shuō)明 

    (1)水解酸化

在缺氧條件下，廢水中的有機(jī)物完成厭氧反應(yīng)的第一階段，將一些難生物降解的有機(jī)物分解成易生物降解的小分子有機(jī)物，降低CODcr、BOD5、SS、S2-、色度，提高廢水可生化性，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造良好條件。

(2)絮凝劑

廢水呈堿性，含硫化物。常用的絮凝劑為PAC或PFS，助凝劑為PAM，但PAC投加量過(guò)多可能影響后續(xù)生化處理，因此本工藝選擇FM復(fù)合絮凝劑。FM對(duì)染色廢水的色度和CODcr的去除有顯著效果，而且具有脫硫的性能。該研究為上海市科委的攻關(guān)項(xiàng)目，已由上海市科委組織鑒定，并實(shí)際應(yīng)用。FM絮凝劑價(jià)格低、來(lái)源方便，可現(xiàn)場(chǎng)復(fù)配。當(dāng)然也可使用其它合適的絮凝劑，助凝劑為PAM。

(3)生化處理

     生物接觸氧化是一種較新的生物膜法,是在池中安裝填料,填料具有很大的比表面積,是一種生物載體,產(chǎn)生較大的活性污泥濃度,以提高接觸氧化池的容積負(fù)荷，提高污染物的去除效率。同時(shí)具有設(shè)備簡(jiǎn)單，占地小，維護(hù)方便，操作靈活，運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。已廣泛應(yīng)用于化工、食品、制藥、印染等行業(yè)的廢水處理，效果顯著。被國(guó)家環(huán)保局推薦為最佳環(huán)保實(shí)用技術(shù)。   

6.3.4廢水處理工藝特點(diǎn) 

(1)濃堿廢水經(jīng)消煙除塵后，可降低PH值，使系統(tǒng)不必加酸調(diào)整PH，并可去除約30%的CODcr，使生化系統(tǒng)負(fù)荷降低，以節(jié)省經(jīng)常費(fèi)用，保證了生化處理的PH條件。

(2)加藥反應(yīng)沉淀，主要目的是去除部分有機(jī)物和大幅度降低硫化物、降低色度和SS，提高了B/C比值，并適當(dāng)降低了PH值（PH<10），為生化創(chuàng)造條件。

（3）水解酸化池采用填料形式，定時(shí)曝氣沖刷生物膜防止沉淀。每四小時(shí)開(kāi)10分鐘，可使池內(nèi)基本保持無(wú)氧狀態(tài)，又可達(dá)到換膜目的。

（4）A/O系統(tǒng)采用接觸氧化方式，可減少構(gòu)筑物，節(jié)省投資，耐沖擊，污泥量少，主要去除大部溶解性有機(jī)物和反硝化脫氮。

（5）最終加藥反應(yīng)氣浮系統(tǒng)，可進(jìn)一步去除不可降解有機(jī)物、色度等使處理水達(dá)標(biāo)排放。

（6）排放池的設(shè)置主要為便于監(jiān)測(cè)，在需要時(shí)還可投加脫色劑。

7  主要構(gòu)筑物、設(shè)備等投資概算(最終以擴(kuò)初設(shè)計(jì)為準(zhǔn))

7.1  主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù) 

序號(hào)	名  稱(chēng)	參數(shù)	材料	數(shù)量	備  注
1	集水井	10m3	磚混	1座
2	調(diào)節(jié)預(yù)曝池	450m3	磚混	1座	可依現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)增減
3	沉淀池	80 m3	鋼砼	1座	可依現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)增減
4	水解酸化池	450m3	鋼砼	1座
5	接觸氧化池	700m3	鋼砼	1座
6	混凝氣浮(含反應(yīng)池)	40m3	磚混	1座
7	機(jī)泵間	40m2	磚混	1座
8	污泥干化池	30m2	磚混	3座	可依現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)增減
9	污泥濃縮池	60 m3	磚混	1座
10	排放池	35 m3	磚混	1座

7.2  主要設(shè)備及投資

序號(hào)	名    稱(chēng)	規(guī)格、型號(hào)	數(shù) 量	價(jià)格(萬(wàn)元)
1	粗細(xì)格柵	非標(biāo)	2臺(tái)	0.2
2	污水泵	Q=40,H=10	1臺(tái)	0.4
3	曝氣機(jī)	Q=10,H=5	3臺(tái)	13.6
4	攪拌機(jī)		1臺(tái)	1.8
5	填料	TB/TA2—TH1	800 m3	15
6	微孔曝氣	TK/R65	500	5.3
7	污水泵	Q=70,H=10	1臺(tái)	0.3
8	加藥設(shè)備	非標(biāo)(防腐)		0.8
9	部分加壓溶氣氣浮機(jī)	非標(biāo)		6.8
10	自動(dòng)控制柜	非標(biāo)	1臺(tái)	0.85
11	曝氣系統(tǒng)	非標(biāo)		3.2
12	預(yù)曝氣系統(tǒng)	非標(biāo)		1.6
13	電纜線照明儀表			0.6
14	填料支架			1.3
15	管道閥門(mén)			2.7
16	安裝費(fèi)（廠方安裝）			0
17	運(yùn)輸費(fèi)			0.8
18	小   計(jì)			55.25

 7.3  其他費(fèi)用 

序號(hào)	名    稱(chēng)	金  額
1	設(shè)計(jì)費(fèi)	3.0
2	調(diào)試費(fèi)(不含藥劑費(fèi)用)	1.6
3	小   計(jì)	4.6

總計(jì)投資費(fèi)用(不含土建及氣浮雨棚59.86萬(wàn)元(總排水計(jì)量流量計(jì)未計(jì)在內(nèi))，土建費(fèi)用約為75萬(wàn)元，詳細(xì)費(fèi)用應(yīng)在初設(shè)完成后最終確定。

8  廢水處理費(fèi)用

8.1  操作管理人員工資：

廢水處理站24小時(shí)連續(xù)三班三運(yùn)轉(zhuǎn)，操作人員每班1人，共計(jì)3人。按每月工資平均500元計(jì)3×12×500元/1658/365=0.03元/噸-水

8.2  藥劑費(fèi)：混凝劑FM和助凝劑PAM組合使用,0.26元/噸-水。

8.3 電費(fèi)：0.33元/噸-水。

8.4  處理每噸水總運(yùn)行費(fèi)用：

    0.03+0.26+0.33=0.62元

   經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)：0.62元/噸-水。

9.補(bǔ)充說(shuō)明

   因時(shí)間倉(cāng)促,且未能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,最終方案可能還需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。