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    印染废水处理方案设计

    访问: 水污染治理 来源:环保信息网 2010-05-08收藏本页 信息来至互联网,仅供参考

    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。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 某某印染有限公司提供的水质参数

    2.2 《纺织染整工业污染物排放标准》gb4287-92

    2.3 《室外排水设计规范》gbj14-87

    2.4 《建筑给排水设计规范》gbj15-87

    2.5 《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

    3.1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操作理方便,技术简单实用,提高操作理水平,实现科学现代化的理。

    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

    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

    800吨/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 废水处理后排放标准

    根据《纺织染整工业污染物排放标准》gb4287-92中之规定:

    codcr

    100mg/l

    bod5

    25mg/l

    色度

    40倍(稀释倍数)

    ph

    6~9

    ss

    70mg/l

    15mg/l

    硫化物

    1.0mg/l

    六价铬

    0.5mg/l

    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

    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。

    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。

    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/好氧生物脱工艺,是英文anoxic/oxic的缩写,它的主要功能是去除有机物和脱,一般对bod5和ss的总去除率为90-95%,总的去除率为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

    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:

    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,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

    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

    (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

    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

    80 m3

    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

    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

    60 m3

    砖混

    1座

     

    10

    排放池

    35 m3

    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

    0.2

    2

    污水

    q=40,h=10

    1台

    0.4

    3

    曝气机

    q=10,h=5

    3台

    13.6

    4

    搅拌机

     

    1台

    1.8

    5

    填料

    tb/ta2—th1

    800 m3

    15

    6

    微孔曝气

    tk/r65

    500

    5.3

    7

    污水

    q=70,h=10

    1台

    0.3

    8

    加药设备

    非标(防腐)

     

    0.8

    9

    部分加压溶气气浮机

    非标

     

    6.8

    10

    自动控制柜

    非标

    1台

    0.85

    11

    曝气系统

    非标

     

    3.2

    12

    预曝气系统

    非标

     

    1.6

    13

    电缆线照明仪表

     

     

    0.6

    14

    填料支架

     

     

    1.3

    15

    道阀门

     

     

    2.7

    16

    安装费(厂方安装)

     

     

    0

    17

    运输费

     

     

    0.8

    18

    小计

     

     

    55.25

     

    7.3其他费用

     

    序号

    名 称

    金额

    1

    设计费

    3.0

    2

    调试费(不含药剂费用)

    1.6

    3

    小计

    4.6


    标签:污水处理技术 污水处理工艺 污染治理

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