XX园区印染废水方案.docx

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XX园区印染废水方案

XXXX园区有限公司

5000m3/天染整废水处理工程

技

术

方

案

2014年5月8日

一、项目概况………………………………………………………………………..2

1、工程概况…………………………………………………………………………2

2、废水水量及处理规模……………………………………………………………2

3、废水原水水质、排放标准、回用标准…………………………………………2

二、工艺流程………………………………………………………………………..3

1、设计原则………………………………………………………………………….2

2、设计标准………………………………………………………………………….3

3、设计范围………………………………………………………………………….4

4、印染废水特点…………………………………………………………………….3

5、工艺选择………………………………………………………………………….3

6、工艺流程………………………………………………………………………….10

7、工艺流程说明…………………………………………………………………….12

三、主要构筑物及设计参数…………………………………………………………13

四、电气及控制……………………………………………………………………..17

五、公用工程设计…………………………………………………………………..18

六、工程费用概算…………………………………………………………………..23

七、运行成本分析…………………………………………………………………..26

八、调试和操作运行………………………………………………………………..26

九、环境效益分析…………………………………………………………………..27

十、售后服务………………………………………………………………………...27

一、项目概况

1.1工程概况

温州XXX印染公司位于内，生产过程中排放的印染废水，含有纺织纤维上的污物、油脂、盐类以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸碱等，直接排放会严重污染生态环境。

为了保护环境，公司决定新建一套污水处理系统，处理能力达到5000m3/d，处理后出水达到《纺织染整工业水污染物排放标准》中的一级标准。

1.2废水水量及处理规模

据业主要求和提供资料显示：

印染产生的废水排放量每天约为5000m3。

采用24小时连续工作。

平均污水处理水量为：

210m3/h。

1.3废水原水水质、排放标准、回用水标准

1、原水水质

经过现场勘察及水质监测分析，结合周边同等印染企业的生产工艺污水水质，XXXX公司的印染废水水质如下表1：

项目

COD

BOD

SS

PH

色度

单位

Mg/L

Mg/L

Mg/L

倍

指标

＜2000

＜700

＜400

6-9

400

2、废水排放水质标准

废水排放根据环保局要求指标，出水水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-92）一级排放标准，见下表2：

项目

COD

BOD

SS

PH

色度

单位

Mg/L

Mg/L

Mg/L

倍

指标

≤80

≤20

≤50

6～9

≤50

二、工艺流程

2.1设计原则

1、贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的相关法规、政策、规范和标准，确保出水指标达到建设、接收单位要求。

2、采用先进的生产工艺，做到工艺合理可行，技术先进适用，操作简便，运行经济，易于维护。

3、污水处理设施在运行上有较大的灵活性和可调节性，以适应水质水量的变化。

设计时充分考虑污水处理系统配套的减震，降噪措施，从而防止对环境的二次污染。

4、在废水处理站平面布置设计中，按功能分区，力求紧凑合理，保证厂区内环境质量，节省安装工程费用。

在高程设计上，避免废水的二次提升，减少不必要的土方挖填工程。

5、根据废水处理厂进出水水质状况和要求，在确保成熟、高效的前提下选用先进的废水处理工艺，并结合废水处理厂的设计特点，提高自动化管理水平，使运行稳定，管理方便。

6、污泥处理与处置方案，采用经实践证明并行之有效的处理方法，污泥处理工艺充分考虑污泥的脱水性能，采用脱水性能良好的压滤系统，达到污泥减量化。

7、废水处理的机电设备和工艺主材，选用质量好、价格低、能耗省、效率高、维护简单的通用设备和材料，保证设备运行的可靠性及工程质量和投资效益。

8、因地制宜，在现有的场地上建设一座外形美观，与周围建筑物相协调的污水处理站。

2.2设计标准规范

本废水处理项目的设计，施工与安装严格执行国家的专业技术规范与标准，其主要规范与标准如下：

●《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-92）

●《纺织染整工业废水治理工程技术规范》HJ471-2009

●《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

●《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

●《给水排水制图标准》（GB/T50106-2001）

●《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）

●《建筑给水排水设计规范》（GB20015-2003）

●《总图制图标准》（GB/T50103-2001）

●《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）

●《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）

●《工业企业噪音控制设计规范》（GBJ.87-85）

●《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）

●《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）

●《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）

●《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）

●《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）

●《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）

●《构筑物抗震设计规范》（GBJ50191-93）

●《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

●《地下工程防水技术规范》（GBJ108-97）

●《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-98）

2.3设计范围

工程设计范围为接入污水处理设施入水口开始至净水排出为止的下列内容：

（1）废水处理处理工艺；

（2）土建构筑物设计（不含地基处理）；

（3）管道设计；

（4）电气设计。

2.4、纺织印染工业废水的特点

纺织印染行业是工业污水排放大户，产生的污水主要来源于染色和印花工段，分析其污水特点，主要含有纺织纤维上的污物、油脂、盐类以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸碱等。

废水特点是有机物浓度高、成分复杂、色度深且多变，pH变化大，水量水质变化大，BC比值可生化性差，属难处理工业废水。

随着化学纤织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理要求的提高，使PVA浆料、人造丝碱解物、新型染料、助剂等难降解有机物大量进入纺织印染废水，对传统的废水处理工艺构成严重挑战，COD浓度也从原来的数百毫克每升上升到3000～5000mg/l。

浆染废水色度高、COD高，特别是近年根据国外市场开发出来的丝光蓝、丝光黑、特深蓝、特深黑等印染工艺，该类印染大量使用硫化染料、印染助剂硫化钠等，因此废水中含有大量的硫化物，该类废水必须加药预处理，然后再进行系列化处理，才能稳定达标排放。

漂染废水中含有染料、浆料、表面活性剂等助剂，该类废水水量大，浓度和色度均较低，如果单纯采用物化处理，则出水也在100～200mg/l之间，色度也能以满足排放要求，但污染量大大增加，污泥处理的费用较高，容易造成二次污染，在目前环保要求较严的情况下应充分考虑生化处理系统，常规的强化生物处理工艺可以满足处理要求。

2.5、工艺选择

2.5.1污水处理工艺选择原则

污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件而定。

选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，且有利于污水处理站的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用，保证出厂水水质。

水处理工艺的选择力求做到：

（1）技术先进成熟，运行稳妥可靠，满足处理出水达标要求。

（2）运行维护管理方便，运转灵活，对进水水量、水质的变化有相应的抗冲击能力及应变能力。

（3）经济合理，在满足处理要求的前提下，节约基建投资和运行管理费。

（4）工艺配套设备技术先进、质量可靠，并有广泛的选择余地。

（5）工艺过程自动化控制程度高，降低劳动强度。

2.5.2印染废水处理工艺的分析

针对印染行业废水处理难度的增加，近年来国内外都开展了一些研究工作，主要是新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学药剂的探索和就用研究。

其中具有代表性的有厌氧－好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、高效混凝脱色剂的研制等。

1、吸附法

在物理处理法中就用最多的是吸附法，这种方法是将活性碳、粘土、高岭土等多孔物质的粉未或颗粒与废水混合，或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。

目前，国外主要采用活性碳吸附法（多半用于三级处理），该法对去除水中溶解性有机物非常有效，但它不能去除水中的胶体和疏水性染料，并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。

吸附处理使用的吸附剂多种多样，工程中需考虑吸附剂对染料的选择性，应根据废水水质来和选择吸附剂。

另外国内也有用活性硅藻土和煤渣处理传统印染工艺废水，费用较低，脱色效果好，其缺点是泥渣产生量大，且进一步处理难度大。

2、混凝法

混凝法的基本原理是在废水中投入混凝剂，在废水里形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和，形成絮凝团。

混凝法不但可以去除废水中的粒径为10-3～10-6mm的细小悬浮颗粒，而且还能够去除色度、油分、微生物、BOD、COD等有机质。

混凝法主要有混凝沉淀法和混凝气浮法，所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主，其中以碱式氯化铝（PAC）的架桥吸附性能较好。

近来国外采用高分子混凝剂者日益增加，且有取代无机混凝剂的趋势。

高分子混凝剂最常用是的聚丙烯酰胺（PAM），有阴离子型、阳离子型及非离子型。

3、芬顿试剂氧化法

芬顿试剂是以亚铁离子（Fe2+）为催化剂用过氧化氢（H2O2）进行化学氧化的废水处理方法。

由亚铁离子与过氧化氢组成的体系，也称芬顿试剂，它能生成强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。

4、生物法

从目前情况来看，我国印染废水好氧生物处理以活性污泥法和接触氧化法占多数，此外射流曝气活性污泥法、生物转盘工艺也有应用。

生物处理对于去除BOD等有机质有效，但对于色度去除率并不高，一般在50%左右，所以当色度要求比较高时，需要辅以物理或化学处理方法。

好氧生物处理对于去除BOD有明显效果，一般可达80%左右，但色度和COD去除效率不高，尤其PVA等化学浆料、表面活性剂、溶剂及匹布碱减量技术的广泛应用，不但使印染废水的COD高达2000mg/l~3000mg/l，而且BOD/COD的比值也较以前大幅下降，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水难以达标。

基于以上情况，如今印染废水的厌氧生物处理技术越来越受到人们的重视，探求高效、低耗、投资省的印染水处理新技术已日显重要。

厌氧的主要处理构筑物是厌氧罐，染料中的偶氮基团、三苯甲烷以及单氮基因聚合物，都能通过厌氧分解，通常在中温条件下进行（37℃），水力停留时间（HRT）8h，主要含甲基红染料的污水颜色能完全去除。

用UASB反应器和管道厌氧消化器直接处理高浓度染料废水的中长期运行结果表面，废水中的色度和COD去除率分别稳定在80%~90%以上。

此时与好氧法相结合的厌氧处理作用已不是传统的厌氧消化，它的水力停留时间（HRT）一般为6h~15h，只发生水解和酸化作用。

这一工艺流程的提出主要是针对印染废水中可生化性差的一些高分子物质，期望它们在厌氧段发生水解、酸化作用，变成较小的分子，从而改善废水的可生化性，为好氧处理创造条件。

应用这一流程，较好地解决了PVA、染料的处理问题。

这一流程的另一大特点是，好氧段所产生的剩余污泥全部回流到厌氧段，厌氧段有较长的污泥停留时间（SRT），有利于污泥厌氧消化，从而显著降低了整个系统的剩余污泥量。

上述组合工艺具有双重的作用：

一是对废水进行预处理，改善其可生化性能，吸附、降解一部分有机物；二是对系统的剩余污泥进行消化。

2.5.3本项目废水处理工艺选择

1、厌氧工艺的选择

厌氧反应器可分为三类：

厌氧活性污泥法、厌氧生物膜法、综合法。

厌氧水解酸化反应是厌氧反应的初始阶段，主要指在厌氧条件下利用水解产酸细菌将大分子的有机物水解成小分子的有机物，并继续分解产生挥发性有机酸、醇类和醛类的过程，通常还包括上述有机物在产氢产乙酸菌作用下继续被分解转化成H2和乙酸的过程。

水解产酸菌（包括产氢产乙酸菌）以兼性细菌为主，pH值、温度、厌氧条件等外界环境因素的变化具有较强的适应性，且增殖速度快，降解有机物的速率快。

因此，对水解酸化反应器的要求是较低的，不仅所需的反应器容积远远小于完全厌氧所需的反应器，而且无须严格控制反应条件。

当然，作为一种生化反应器，能否保持足够的参与反应的微生物以维持系统的正常运行是选择水解酸化反应器的基本条件。

在传统的好氧生物处理装置前增加厌氧处理的厌氧—好氧串连工艺，并将厌氧反应控制在水解酸化阶段，可以使印染废水中难以降解的有机物进行厌氧水解为较易生物降解的物质，改善废水的可生物降解性，从而提高传统流程的COD去除率。

目前国内许多新建的印染废水处理装置（包括生活污水和印染废水集中处理）均采用由这一工艺开发的厌氧—好氧生物处理工艺，已取得了明显的环境效益和经济效益。

一些原有的传统生物处理装置也正在逐步改造为厌氧—好氧生物处理工艺。

对于印染废水集中处理，采用厌氧—好氧生物处理工艺可以解决如下问题：

1.去除染料物质，从而降低色度；

2.提高好氧单元的可生化性（BOD5/CODCr比值）；

3.降低好氧停留时间和运行费用；

4.提高了难降解有机物的去除率。

本工程水解酸化拟采用的内循环厌氧反应器（AMON）是厌氧生物膜法的一种。

具有水力条件好、生物固体截留能力强、微生物种群分布好、结构简单、启动较快和运行稳定的特点。

在反应池内利用循环泵使进水与厌氧混合液充分混合，避免了厌氧滤池和厌氧流化床的堵塞问题和能耗较大的缺点，启动期比上流式厌氧污泥短。

2、好氧生物处理

好氧处理工艺有很多处理方法。

好氧处理工艺分为活性污泥法和生物膜法，活性污泥法大致分为两大类：

第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法；第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法。

生物膜法以接触氧化法应用最多最普遍。

活性污泥法较于生物膜法，最大的优点在于COD、BOD、色度去除效率高，水量可灵活调节。

2.5.4本项目处理工艺确定

根据项目实际情况，结合我们在其它同类污水治理工程中的实践经验，本着“两低两高”的原则（即投资低、运行费用低、去除效率高、可操作性高），从经济效益，社会效益和环境效益相结合的观点出发，确定本项目采用废水水解酸化池+好氧处理+物化处理工艺。

选择这种工艺有如下特点：

1、运行稳定，可满足出水要求，工艺成熟，有成功的运转经验。

生化池完成有机物降解，二沉池中进行泥水分离，反应澄清池保证出水水质达标。

2、曝气采用鼓风曝气，设高效曝气系统，曝气系统均布池底，动力效率高，能耗低，池深大，占地少。

4、自动化程度要求较低，运行管理简单方便。

5、占地面积相对小、投资小。

2.6废水处理及中水回用工艺流程图

2.7工艺流程说明

根据生产废水水质情况及处理后的水质要求，采用“生化+物化”相结合的处理方法，具体处理工艺流程如下：

来自生产车间的染整废水，先经机械格栅或捞毛机拦截去除大块漂浮物及纤维物质后进入调节池。

在调节池内实现水质、水量的均衡后，用泵将其提升至水解酸化池，该池的功能在于提高废水的生化性，通过厌氧菌的新陈代谢作用把大分子有机物转变为小分子，使其BOD/COD比值有所增加。

水解酸化池的出水自流至好氧生化池，通过好氧菌的生物好氧作用，使有机污染物进一步得到去除。

好氧生化池出水中的大颗粒悬浮物可通过二沉池进行泥水分离，二沉池出水再经加药澄清，去除大部分悬浮物出水达标排放。

水解酸化池、好氧生化池、二沉池、澄清池产生的污泥，由污泥泵送入污泥浓缩池，浓缩后的污泥投加改性药剂以提高其透水性，改性后的污泥泵入压滤机进行压滤脱水，泥饼外运，压滤水和浓缩池上清液回流至调节池重新处理。

2.8各工艺段污染物去除率预测一览表

工艺段

COD（mg/l）

进水

出水

去除率%

调节池

2000

2000

0

水解酸化池

2000

1500

25%

好氧反应池

1500

150

90%

二沉池

150

105

30%

气浮池

105

≤80

25%

排放水质标准

≤80

三：

主要构筑物设计参数及工艺分析

3.1格栅渠

1、构筑物功能

安置机械格栅，拦截大块杂物及纤维类物质，并保护后续传动设备。

2、构筑物设计

钢混地下结构；

设计进水流量：

210m3/h

有效尺寸：

长×宽×高=4000×1000×2000mm

数量：

1座

3、配套设施

（1）机械格栅：

型号：

HG1000；栅距：

3mm，栅宽：

1000mm，功率1.1kw，数量：

1台。

3.2调节池

1、构筑物

印染废水的水质水量变化很大，调节池主要是调节水质水量均匀，同时通过调节pH值，使各种污水的生化降解成为可能。

2、构筑物设计

钢混地下结构；

设计进水流量：

210m3/h

停留时间：

7.6h

有效尺寸：

长×宽×高=20000×20000×5000mm；

有效水深：

4000mm（暂定进水标高为地面以下-1.0）。

数量：

1座

3、配套设施

（1）污水提升泵：

型号：

200QW250-15-18.5，流量：

250m3/h，扬程：

15m，功率：

18.5kw；

数量：

2台（1用1备）液位控制

（2）穿孔搅拌曝气管

型号：

DN40材质：

U-PVC面积：

400m2

（3）风机

型式：

罗茨风机

型号：

SSR-150

风量：

24.18m3/min

风压：

39.2Kpa

功率：

30kw

数量：

2台（1用1备）

（4）PH仪表

测量范围：

0~14，4~20mA信号输出，数量：

1套

3.3水解酸化池

1、构筑物功能

在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧菌降解有机污染物，最终产物是二氧化碳和甲烷。

厌氧生物反应通常被划分成两个过程：

第一阶段水解酸化阶段，第二阶段是甲烷发酵阶段。

在印染废水处理中常将厌氧控制在水解酸化阶段，来降解废水中部分污染物，同时提高废水的可生化性。

即印染废水中常用的水解酸化工艺，一般COD去除为20~40%，色度去除率可达40~70%。

2、构筑物设计

钢混半地下结构；地上5米，地下2.5米

设计进水流量：

210m3/h

设计水力停留时间：

15h

总容积：

3375m3，有效容积：

3150m3

有效尺寸：

长×宽×高=25000×18000×7500mm；

有效水深：

7000mm；

数量：

1座

3、配套设施

（1）组合填料

规格：

￠150，数量：

1800m3，附填料钢支架

（2）潜水搅拌机

型号：

QJB4/6-320-960

数量：

4套

3.4好氧生化池

1、构筑物功能

活性污泥法通过废水和活性污泥的充分接触，微生物摄取废水中的营养物质，使污水得到净化，这主要是靠细菌进行污水净化。

2、构筑物设计

钢混半地下结构；地上5米，地下2.5米

设计进水流量:

210m3/h

设计水力停留时间：

25h

总容积：

5625m3有效容积：

5250m3

有效尺寸：

（长×宽×高）=25000×30000×7500mm；

有效水深：

7000mm

数量：

1座

3、配套设施

（1）微孔曝气器

型号：

Φ260

单只服务面积：

0.5m2

材质：

ABS+EDPM

数量：

1500套

3、曝气罗茨风机

设备功能：

用于好氧池充氧。

型式：

罗茨风机

型号：

SSR-200

风量：

70m3/min

风压：

58.8Kpa

功率：

75.0kw

数量：

2台（1用1备）

3.5二沉池

1、构筑物功能

用于活性污泥出水泥水分离。

2、构筑物设计

钢混结构；

设计进水流量：

210m3/h

设计污泥回流比：

100%

二沉池设计表面负荷0.81m3/m2.h

有效尺寸：

￠18000m×H4700

有效水深：

4200mm

数量：

1座

3、配套设施

（1）污泥回流泵

型号：

流量：

210m3/h，扬程14m，功率：

15kw

数量：

2台（1用1备）

（2）出水堰板

型号：

A×B=300×250mm

材质：

U-PVC

数量：

1套

（3）周边传动刮泥机

型号：

ZBG-20，周边线转速：

2m/min，功率：

0.75kw，数量：

1台

3.6反应澄清池

1、构筑物功能

加入絮凝剂，实现二沉池出水彻底的泥水分离。

2、构筑物设计

钢混结构；

设计进水流量：

210m3/h

二沉池设计表面负荷0.66m3/m2.h

有效尺寸：

￠20000m×H4500

有效水深：

4000mm

数量：

1座

3、配套设施

（1）出水堰板

型号：

A×B=300×250mm

材质：

U-PVC

数量：

1套

（2）周边传动刮泥机

型号：

ZBG-20，周边线转速：

2m/min，功率：

0.75kw，数量：

1台

3.7污泥浓缩池

功能：

汇集污水站内全部污泥

1、构筑物设计：

池直径×高=￠10000mm*5000m,

总容积：

392m3。

2、污泥脱水装置

（1）污泥螺杆泵

型号：

G80，功率：

7.5kw，流量：

45m3/h，数量：

1台。

（2）带式压滤机

规格型号：

DYQ-3000，功率：

2.5kw，数量：

1台。

（3）周边传动刮泥机

型号：

ZBG-20，周边线转速：

2m/min，功率：

0.75kw，数量：

1台

四：

电气及自控设计

1、设计依据

本设计工艺对设备运行及污水处理工程常规处理要求。

2、设计范围

本工程电气设计包括污水处理站区内部的动力照明设计。

以380V电缆进入污水处理站内电源进线柜为界,终端头以下部分属本设计内容。

3、供电电源

本项目用电负荷属二类用电负荷，供电电压为380v。

动力电源由厂区配电房专用线路接入。

4、电控及接地

本工程电力电缆、控制电缆根据用电设备的分布情况，采用电缆沟或穿管地埋方式。

电控主要包括提升泵、鼓风机、搅拌机、药剂泵、污泥泵和板框压滤机、液位自动控制等动力设备，控制其启停。

电控柜设置短路和过载保护装置，当发生故障时，能显示并发出警报。

动力采用三相四线制，PE线和N线合一；照明采用三相五线制，PE线与N线分开，在电源进线进行重复接地，接地电阻小于10欧姆，保证接地安全。

五、公用工程设计

5.1总平面布置设计

5.1.1总平面布置原则

结合工程场地的地形地貌，力求使工艺设备布置集中顺畅，并使废水污泥流程流向短，节约用地。

总平面布置时考虑风向，朝向及卫生要求。

另外，设计中遵守国家和有关部委的各种规范、标准，以保证生产安全。

5.1.2总平面布置

污水处理工程由格栅渠、调节池（钢制船体）、水解酸化池、、接触氧化池、二