印染废水吨日污水处理及回用处理方案.docx
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印染废水吨日污水处理及回用处理方案
浙江舒普林印染有限公司
4
0
0
0
吨
/
日
污
水
处
理
方
案
上海百峰环保工程有限公司
2010年3月30日
浙江舒普林印染有限公司4000吨/日污水处理方案
一、概况：
该单位主要生产中采用分散染料为主（约占90%以上），由于分散染料属不溶性染料对该污水处理生化工段带来难度较大的影响。
现业主响应国家关于节能减排的号召，提出经过处理后污水进管网排入污水厂再处理，要求CODcr在500mg/L以下，特委托本公司编制以下方案（在此方案中我公司确保处理后CODcr在400mg/L以下）。
二、设计依据：
1、日处理水量：
4000吨
2、业主提供的进水水质主要指标（进厌氧池指标）:
CODcr（mg/L）
BOD5（mg/L）
色度（倍）
SS（mg/L）
2000－2500
350
1600
450
3、出水水质指标要求：
（1）、污水处理工段出水指标：
CODcr（mg/L）
BOD5（mg/L）
色度（倍）
SS（mg/L）
500
70
80
70
4、国家污水综合放标准（GBB8978-1996）
5、《纺织染整工业污染物排放标准》（GB4287-92）
6、《室外排水设计规范》（GB50014-2004）
7、《给排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）
8、业主提供的地质资料、有关资料。
三、设计范围：
1、从污水进入格栅至处理出水井之间构筑物及配套设施设计；
2、工艺流程图；
DH-HSQ-1厌氧搅拌器
污水 调节池 气浮池 厌氧池 初沉池
回流污泥
剩余污泥
DH-HSQ生化曝气器污泥池
压滤机泥饼外运
生化池 二沉池 排放
回流污泥
3、工程投资概算。
四、从工程项目设计方案选择及说明:
污水处理站工艺选择原则：
污水处理工艺的选择直接关系到污水处理站的建设投资、运行成本的高低、污水出水水质、运行管理是否方便可靠。
工程设计上要因地制宜，综合考虑排水系统现状或规划，厂区地形及地质、温度、降雨、污水量、水质、排放标准、设备等。
主要按以下原则确定：
（1）近远期全面规划，更好地发挥投资效益；
（2）充分利用原有设施，最大限度减少投资；
（3）采用工艺先进、成熟、管理方便的设计方案；
（4）设备选型合理、可靠、先进，设备组合得当以节省运行费用；
（5）运行管理方便，运转方式灵活，并可根据不同的进水水质调
整运行方式和参数，最大限度地发挥处理装置以及构筑物的
处理能力。
便于实现处理工艺运转的自动控制，以尽可能少
的投入取得尽可能大的效益。
五、纺织印染工业废水的特点：
印染废水是指织物在染色或印花过程中产生的染色残液、漂洗水、以及前处理后整理产生的废水的混合废水。
由于使用的染料、助剂不同，各厂排放的生产废水中污染物性质和数量也不同，纺织印染废水可分为以下几类:
毛纺工业废水，棉纺工业废水，丝绸工业废水和麻纺工业废水。
废水的特征是该废水中除含有残余染料、助剂外，还含有一定量的脂肪类。
所以必须采用厌氧+生化的处理工段才能达标排放。
六、染料化工工业废水的特点：
由于在生产过程中的原料、成品和半成品混入废水，导致染料化工废水有如下特点：
废水种类繁多，如含盐有色废水，微酸微碱有机废水，含硫的有机废水等。
有机物成分复杂且浓度高，由于生产流程长，从原料到成品往往伴随有硝化、还原、氯化、缩合、偶合等单元操作过程，副反应多，产品效率低，染料生产过程损失率约2%，所以废水有机物和含盐量都比较高，成分复杂
废水量大、色度高、毒性大、染料行业以水为溶剂、且分离、精制、水洗、抽滤等工序排出大量的废水。
在染料生产过程中凡有合反应工序废水中含有-N-N等发色基因，色度均比较高。
染料化工废水中往往含有强烈生物毒性的物质，有毒物质可分为无机物及有机物，无机物主要以重金属为代表，有机物主要是酚类化合物，取代苯类化合物等，同时产生过程中所使用的各种活性剂和助剂也会导致生物抑制。
废水排放间歇，多变性。
由于染料化工行业为每年生产产品种类繁多，且产品制选大部分是间歇性操作，所以废水具有间歇性排放，水质水量随时间变化较大，给废水处理工程设计、运行、管理增加许多困难。
七、印染及染料化工废水处理综述：
通常污水的处理方法有:
物理法、化学法、生物法等。
1、所谓物理法是利用物理作用，分离污水中主要悬浮态的污染物质，在处理过程中不改变其化学性质。
物理法主要用于污水的一级处理，这种方法较为简单、经济。
物理法主要处理技术有调节、过滤、沉淀、离心分离、上浮等。
2、所谓化学法是利用化学反应作用来分离、回收污水中的污染物，或使其转化为无害物质。
化学法主要有效的处理废水中的无机物或有机溶解物。
3、所谓生物法是利用微生物的新陈代谢功能，使水中呈溶解和胶体状态的有机污染降解并转化为无害物质，使污水得以进化。
生物法是目前使用较为广泛的一种处理方法，常用于废水的二级处理。
处理工艺主要有好氧和厌氧两种。
由于好氧性生物处理效率高、使用范围广泛，它已成为生物处理法的主流。
好氧生物处理又分为活性污泥法和生物膜法两种。
一般认为废水中有机物CODCr可分为可生化有机物CODCr和不可生化物CODCr,可生化有机物CODCr经好氧完全生化后2/3CODCr、CODCr合成微生物细胞和1/3转化为CO2，再经内消化后微生物细胞的20%为最终残留物，80%转化为CO2。
不可生化物CODCr为还原性无机物质及不可生化有机物质。
一般CODCr/BOD5在0-30%，不同染色用料其比值不同，BOD5/CODCr值越高，则CODCr/BOD5越低。
BOD5/CODCr最大理论值为0.58，可完全降解，此时CODCr/BOD5接近于0。
根据国内外印染废水处理现状，基本处理方法如下：
污水→一级处理→二级处理→三级处理（深度处理）
以上是污水处理一般方法，其中物理法处理效果较差。
化学法所需投加药剂量大，但投资占地省。
生物法也是一种较为普遍的处理方法，投资大，运行费用低，不同企业根据水质水量及生产变化及自身特点，采用不同工段增加或减少组合工艺。
以下着重介绍该单位的工艺流程及其处理特点。
八、工艺介绍：
1．调节池：
（原有）（300m3）
2．气浮池：
（尺寸为：
12m×6m×8.5m）
技术参数：
设计流量：
167m3/h
数量：
1座
停留时间：
3h
尺寸：
12m×6m×
m
有效水深：
8m
设备装置：
37kw水泵2台（1用1备）
7.5kw空压机2台（1用1备）
释放器32个
溶气罐1个Φ1.2m×3.2m
刮泥机1台
功能介绍：
在此工段将染料，特别是疏水性的分散染料通过气浮手段去除绝大部分。
3、水解厌氧池：
（尺寸为：
24m×15m×10.5m）
技术参数：
设计流量：
167m3/h
数量：
1座
停留时间：
22h
尺寸：
24m×15m×
m
有效水深：
10m
特殊要求：
设置侧流式S型跑道，以保证水体经此行程确保其停留时间，解决了一般设计中的流水短路和产生死角的问题。
设备装置：
11kw水泵6台（3用3备）
DH-HSQ-1厌氧搅拌器34套
电控箱1个
功能介绍：
气浮出水至水解厌氧池（泵前加少量硫酸亚铁等还原药剂），该池容积停留时间为22个小时左右，水解厌氧池采用折流式形式，在池中设置DH-HSQ-1厌氧反应器34套，形成该池底厌氧区到缺氧区再经水解少氧区的不断循环搅拌，有效地实现水体加快酸化裂解大分子的功能，从而能快速分离有机质，打开发色基团及裂解大分子，为后续的好氧处理提供良好的条件。
综上所述，此工段处理效果比物化法中的混凝沉淀法更佳，其出水色度不反弹，确保水质可不变色度。
主要是耗药少、效果好、污泥削减约40％左右，它对色度、CODCr、SS、BOD5都能有效去除，达到污泥产生量少的效果。
厌氧处理因其运行费用低、处理效果明显的特点已经日益得到重视，与好氧工段组合处理污水已经成为了水处理方法的主流。
尤其采用了本公司自行研制的厌氧搅拌器装置，将这种特点发挥得更加淋漓尽致。
本公司的水解厌氧池相比传统水解厌氧池的突破：
（1）不需要密封的反应池，不需填料，不需要水、气、固三相分离器，降低了造价，有利于维护管理，可以按需设置大、中、小各种形式的水解厌氧池。
（2）不光在池内结构、机械装置上实现了突破，处理效果也得到了明显的改善。
在本公司的诸多已建项目中，水解厌氧池的处理效果非常理想。
（3）污泥产生量比其他加药物化比也得到了大幅度的削减。
例如，一般2000吨/日的印染污水产生的污泥经过压滤机压滤后的污泥为1吨左右。
污泥量的有效削减，大大降低了业主搬运处置污泥的烦恼。
4、初沉池（尺寸为：
15m×14m×8m）
技术参数：
设计流量：
167m3/h
数量：
1座
实际停留时间：
大约8h
尺寸：
15m×14m×
m
有效水深：
7.5m
设备装置：
斜管填料210m2
功能介绍：
水解厌氧池出水自流进入初沉池。
与传统的厌氧池出水直接进入生化池的教科书式的做法不同，本公司独创了在厌氧和生化两池中间增加初沉池的手段，提高了生化的去除率，稳定了长期稳定达标的一个保证平台。
现已经得到了中国印染行业协会、上海环保工程协会等诸多环保界人士的高度评价，并获得DH-A/P-O/P印染废水组合处理装置技术成果转化证书。
设置初沉池的工作原理在于将水解厌氧泥水分离，并使溶解于水体的有害物质和较澄清水进入生化池，从而降低了进生化池的污水冲击负荷，保证生化池中的溶解氧的水平，使生化菌群能够实现优势发展，最终实现对黏附在活性污泥上的有机物质的生物降解、吸附的目的。
初沉池中除部分经过斜管沉淀的多余污泥进入污泥池外，大部分的厌氧污泥返回到水解厌氧池进口区，使其进一步酸化、消化，加强水解厌氧区的工作效率。
注：
经验值：
厌氧池+初沉池为一个AP组合工段。
该组合CODCr去除率≥50%，BOD5去除率≥30%，SS去除率≥90%，色度去除率≥95%，厌氧泥削减可达40%左右。
5、生化池：
（尺寸为：
19m×15m×9.5m）
技术参数：
设计流量：
167m3/h
数量：
1座
停留时间：
16h
尺寸：
19m×15m×
m
有效水深：
9m
特殊要求：
设置S型跑道，以保证实际停留时间。
设备装置：
15kw水泵6台（3用3备）
DH-HSQ高浓度生化曝气器45套
功能介绍：
初沉池出水自流进入生化池，该池容积停留时间为超过16个小时，生化池与水解厌氧池结构基本相同，亦采用本公司独创的折流式结构。
池内设本公司专利产品DH-HSQ高浓度生化曝气器45套。
好氧段的主要作用是氧化分解厌氧反应后的有机物质（包括转化成较易降解的分子和较小的有机物）。
染料主要靠其发色基因形成各种颜色，在厌氧时尚有残余未能脱去的发色基团在好氧段可进一步被去除。
通过生化工段的合理结构以及高效的曝气设备的运行，本公司在很多项目中已经取得了显著的效果。
比如浙江萧山航民村钱江印染化工公司的10000吨/日+5000吨/日的印染化工混合综合水COD在2000至3000ｍｇ/L、色度3000倍左右，运行多年，属萧山地区稳定达标单位运行费用1.1元每吨水。
该单位在2000年底获得萧山地区50万环保奖，是萧山地区唯一获奖的单位，2002年7月22-33日中央电视台曾连续两天播放该厂的污水成功处理的情况。
再如浙江绍兴郎西雅印染厂（主要生产牛仔布）进水CODCr在1万mg/L以上，色度在1万倍以上。
出水CODCr和色度经过治理后均达到了国家一级排放标准，运行费用为2.3元/吨水左右（2006年前运行价格），属稳定达标单位。
此外，江苏东台金丽达纺织集团公司、上海青浦朱家角工业园区污水厂等一系列的污水处理工程也都是稳定达到一级排放标准的工程，它们的CODCr进水在1500mg/L左右，运行费用在1.5元/吨水以下。
采用这样生化手段的特点是：
（1）这一生化占地面积少，基建费用比常规生化处理工艺大大减少，生化曝气器内结构紧凑，区域功能合理毋需填料及鼓风机曝气头，可每2-3年免去更换填料和大大节约了更换曝气头的费用。
（2）采用独特的进水供气方式，使氧的利用率可达45%，溶解氧水平高，微生物与污水接触充分，氧的转移率高，一般CODCr去除效果稳定可靠。
（3）独特的水下充氧构造，无堵塞，可以实现免水下检修和维护，达到污水处理设备无须停产维修，它的维修费用仅是其他工艺设备的20％左右。
（4）反应器中的微生物始终保持较高的污泥浓度和生物活性，使其能接受很高的有机负荷，抗冲击负荷的能力强。
（5）固液分离效果好，生化池不设放任何填料，活性污泥量的半小时污泥沉降比必须达到30～35%，是鼓风曝气工艺不能达到的高浓度活性污泥法，由此确保处理效果长期稳定达标。
（6）DH-HSQ高浓度生化曝气器与普遍使用的鼓风曝气、机械曝气以及传统的文丘里管射流曝气相比较，可认知为曝气系统的一次革命，为此该曝气设备先后荣获了上海市成果转化项目称号、国家发明专利（专利号ZL200610025011.0）。
6、二沉池：
（15m×15m×8.5m）
技术参数：
设计流量：
167m3/h
数量：
1座
实际停留时间：
约为8h
尺寸：
15m×15m×
m
有效水深：
8m
设备装置：
斜管填料225m2
功能介绍：
生化池进二沉池，该池的目的是使生化池出水经泥水分离后，上清液排出。
为此在二沉池中增设Φ50斜管填料，以求该池泥水分离效果达到最佳状态。
二沉池与初沉池结构与功能基本相同，区别在于活性污泥在无外排，全部返回生化池，而不会产生多余污泥。
与目前其它好氧处理系统存在的污泥外排的情况相比，由于溶解氧水平高，曝气设备不仅可控性强（可根据情况开关若干个曝气器），活性污泥量能够保持一个稳定的水平，在热天生化池40℃不会造成污泥膨胀、丝状菌泛滥的不良影响，在冬天0下10度内也能从显微镜中看到钟虫等活动情况，可放心生产，提高经济效率
注：
经验值：
生化池+二沉池为O/P一组，CODCr去除率≥50%，SS去除率≥50%，色度去除率≥50%。
7、污泥池：
（10m×10m×4.5m）
技术参数：
数量:
1座
尺寸：
10m×10m×
m
有效深度：
4m
功能介绍：
污泥在该池中因重力而自然沉降，通过管道输送到压滤机房压制干泥。
8、压滤机房：
技术参数：
数量：
1座
搭建1个玻璃钢棚，尺寸能放置1套2m带式压滤机、配套螺杆泵和加药装置。
设备装置：
2m带式压滤机1台
注：
以上所有池子尺寸应可以根据现场实际情况进行必要的调整。
九、工程预算：
土建工程预算
土建预算：
（新建部分）单位：
万元
序号
构筑物名称
尺寸
（长×宽×高）
结构
数量
造价
备注
1
集水池
300m3
原有
1
不另计
2
气浮池
12m×6m×
m
钢混
1
16
3
厌氧池
24m×15m×
m
钢混
1
57
4
初沉池
15m×14m×
m
钢混
1
31
5
生化池
19m×15m×
m
钢混
1
54
6
二沉池
15m×15m×
m
钢混
1
35
7
污泥池
10m×10m×
m
钢混
1
11
合计
204
注：
1、以上预算不含打桩费用和土方工程费用。
2、由业主自行委托专业建筑施工公司按图纸施工。
3、每方钢砼按照1000元估算（实施中如果不是业主自建，土建费用约在1200元/m3钢砼,由此建议业主自建）。
设备价格明细
构筑物名称
设备清单
金额（万元）
备注
污水处理工段
调节池
如需改造或新建另计
气浮池
37kw水泵2台（1用1备）
7.5kw空压机2台（1用1备）
释放器32个
溶气罐1个
刮泥机1台
配套管道、阀门、水泵等
32
厌氧池
电源控制箱一个及配套线路，厌氧反应器34套及配套管道、阀门、水泵等
80
初沉池
斜管填料210m2，水堰、排泥管道、回流管道、阀门等
18
生化池
电源控制箱一个及配套线路，生化曝气器45套及配套管道、阀门、水泵等
115
二沉池
斜管填料225m2，水堰、排泥管道、回流管道、阀门等
20
污泥池
排泥管道、阀门、法兰等。
1
压滤机房
2m带式压滤机1台及配套管道、加药装置，螺杆泵1台。
16
合计
282
注：
以上价格不含费率。
费率明细
费率名称
计算公式
金额（万元）
备注
污水处理工段
设计费
（土建+设备）×3%
14.6
安装费
设备×8%
22.6
调试费
（土建+设备）×3%
14.6
税金
（土建+设备+设计费+安装费+调试费）×8%
43.1
合计
94.9
工程预算：
设备+税费=376.9万元（土建另计）
注：
1.菌种培养所需的药剂、营养、活性污泥由业主根据本公司配方购置并投加。
2.以上为方案报价，最终价格以合同金额为准。
一十、运行费用：
1、电费：
所属构筑物名称
设备名称
装机功率（kw）
运行功率（kw）
运行时间（h）
耗电量（kwh/d）
气浮池
37kw水泵2台（1用1备）
74
37
24
888
7.5kw空压机2台（1用1备）
15
7.5
24
180
气浮加药装置
1.5kw电机2台
3
3
24
72
厌氧池
11kw搅拌用水泵6台（3用3备）
66
33
24
792
生化池
15kw水泵6台（3用3备）
90
45
24
1080
压滤机
含5.5kw电机2台
11
11
24
264
合计
3276
根据上表可得：
每天的耗电量为3276kwh/d，折合成耗电度数为3276×0.8=2620.8度电
如每度电按照0.7元计算，则2620.8度电×0.7元/度电=1834.6元
则1834.6/4000吨=0.46元/吨水
从节能方面计算：
日排4000吨的污水在生化区至少要135KW鼓风机（尚难供氧达标），现本公司生化池仅用15KW水泵3台（不用鼓风机）可每小时节约电能90KW，一天节约电能2160KW，一年可节约电能77.76万KW，可节约电费（按0.7元/度计算）54.432万元。
2、药剂费：
每吨水药剂费约为1元/吨（包括pH调整、气浮池加药、压滤机加药、把关加药等）
十一、清洁生产及过程控制的建议：
1．根据染整企业的特点，每天在生产工艺中的棉纱煮炼及丝光工序中均有大量的残碱液排出，严重影响到后续污水处理的难度，同时也造成了浪费。
因此，必须碱回收，对碱回收设备的所有进出管道、阀门等要日检查、定期维修，并建立规章制度和台帐制度。
2.剩余色浆的回收.剩余色浆不但浪费资源,而且对环境会造成严重的影响,增加废水处理的难度.
3．染整企业的另一个特点是生产过程对化纤类产品上浆多采用PVA浆料。
由于该股浆料的处理属于高分子结构污水处理，在生化工段很难去除，通常情况下进行24小时的曝气也只能去除10%左右的COD,因为1kgPVA约产生1.7kgCOD,故企业的化学浆退浆污水应做好预处理.具体办法是将含PVA的污水单独排入一个集水井，然后进入加芒硝的沉淀池，将PVA沉去捞出后焚烧；经过处理后的污水进入调节池与其它染整污水混合处理。
4．全厂的水管都要安装水表进行监测，做好各车间的用水考核，消除跑、冒、滴、漏和乱用水的行为和现象。
否则，超定额标准的用水会导致污水量猛增，给处理工段增加了冲击负荷。
5．对全厂的地下阴沟和明沟也应该定期检查，查看污水渗漏的现象。
十二、承诺：
1.所有通用设备保修期为一年，高浓度生化曝气器及厌氧反应器保修期为三年；
2.在项目执行前、中、后对业主无偿提供咨询服务。
工程项目执行期间对业主方有关人员进行免费的技能辅导。
项目实施完毕后一年内，如遇电机等设备出现故障，保证免费在72小时内完成维修任务。
3．保证污水经本工艺处理后水质达到国家一级排放标准。
上海百峰环保工程有限公司
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