印染污水处理扩建工程初步设计方案盛泽印染1.docx

1、印染污水处理扩建工程初步设计方案盛泽印染1盛泽镇印染污水处理扩建工程初步设计方案浙江大学环境工程公司二一年八月前 言盛泽镇地处江苏省的最南端，她东邻上海、南接杭州、西濒太湖、北倚苏州，地理位置十分优越。水陆交通便利，北连318国道，东傍京杭大运河，205省道伴镇而过，建设中的苏嘉杭高速公路将贯穿盛泽，并设有立交出口。全镇总面积114km2，镇区面积达15km2，常住人口15万，其中外来务工经商人员达3万多，全镇下辖55个行政村，3个场队，40个居民委员会。全镇经济繁荣、社会事业兴旺，人民生活幸福，1999年全镇共完成国民生产总值27.3亿元，上交国家财税达2亿多元。工业是盛泽经济的重头戏。改革

2、开放以来，盛泽镇市属工业、乡镇工业齐头并进，各类企业达600余家，全镇已形成由纺丝、织造、印染、服装相配套的丝绸一条龙生产。达到年产长丝20万t，各类织物10亿m，印染加工15亿m的规格和能力。进入九十年代以来，乡镇工业每年的技改投入超过3亿元，引进了世界上一流的国外先进设备，各类喷不、喷气、片梭、剑杆织机、倍捻机、布动印花机、纺丝机等设备具有九十年代世界先进水平。目前已拥有先进的无梭织机近万台，纺丝生产线25条，织物染整印设备200余套，为江苏省乃至全国的印染重镇。盛泽镇污水处理厂原有印染废水处理能力约5万m3/d，随着经济的发展，原有污水设施已不能满足印染废水处理的要求，为此盛泽镇人民政府

3、及吴江市环保局盛泽分局决定新上处理能力为5万m3/d的印染污水扩建工程。浙江大学应邀进行废水处理方案设计，提出本设计方案，供有关部门及专家论证。第一章 总论1.1 概述1.1.1 设计依据1、盛泽镇人民政府、吴江市环保局盛泽分局提供的水量水质资料。2、GB4287-92表3级排放标准。3有关废水处理工程设计规范、规定。1.1.2 设计原则1、通过对拟接入印染厂印染废水水量、水质的分析，确定适宜的工艺流程及工艺参数，确保达标排放。2、选择技术先进、运行可靠的工艺和设备，在保证出水水质的条件下，尽可能节省投资、降低运行费用。3、工艺技术的选择及设备的选型，充分考虑管理简单、操作方便，确保整个处理系

4、统能长期高效运行。4、结合环保部门对污水处理设施运行的管理，实现水量、水质的在线监测。5、平面布置紧凑、因地制宜，节省土地面积，高程布置尽可能采用一次提升，节省运行费用。1.1.3 设计范围本工程设计范围为印染污水处理区块内的污水处理工艺总图布置、建构筑物、电气、自控及必要的辅助设施，废水进水、出水及供水去废水处理工程格栅井、计量井中处与建设单位交接，供电污水处理厂变压器处与建设单位交接。1.2 处理水量、水质及处理要求根据方案设计邀请书，本印染污水处理扩建工程的水量、水质及处理要求如下：1、水量：5万m3/d2、水质：pH 1112，CODCr 10001400mg/L，色度400倍。3、处

5、理要求：处理出水达到GB4287-92表3级标准，具体水质指标为：pH69CODCr100mg/LBOD525mg/LSS70mg/L色度12），而且有机污染物浓度高，碱减量工序排放的废水中CODCr可高达9万mg/L，属高浓度难降解有机废水。3、煮炼废水煮炼工艺主要是将纤维中的棉蜡、油脂等含氮类化学类物质去除，采用烧碱、肥皂、表面活性剂等在120左右、pH约1013的条件下对织物进行煮炼。废水排放量较大，呈强碱性，废水的浓度、CODCr、BOD均较高。4、漂白废水漂白是采用次氯酸钠或双氧水去除纤维表面或内部的有色杂质，排放废水的特点是水量较大，但污染程度较低。5、丝光废水丝光废水为强碱废水，

6、一般经多次碱回收，实际排放量较少。但在加工本色布时，经退浆后直接进行丝光，则污染程度相对较高。6、染色废水染色废水的主要污染物来自染料及助剂，废水水质随原料、染色设备等的不同而变化较大。2.2 盛泽镇印染废水水质分析根据提供的设计水质资料，pH 1112，CODCr 1000 1400m/L，色度约400倍左右，可见，混合废水的二个水质特征为：pH、CODCr均较高。由印染废水的来源分析，造成混合废水pH较高原因主要是高浓度退浆废水、煮炼废水及碱减量废水。含PVA退浆废水：随着棉织物印染量的增加及化学浆料的大量使用，含PVA的强碱性废水，排放量也随之增加，含PVA退浆废水不但CODCr较高，达

7、到23万mg/L，可生化性差，而且pH也很高，达到13以上。根据我们在进行吴江永前纺织印染有限公司废水处理工程设计时的水量水质调查，高浓度PVA退浆废水约占总水量2%左右（该厂目前实际印染废水排放量约50006000m3/d，高浓度PVA退浆废水约100120m3/d，无碱减量废水）。碱减量废水：另一股高浓度碱性废水为碱减量废水，pH一般在12以上，CODCr相当高，可达9万mg/L以上，其主要成份为对苯二甲苯（TA），约占COD的75%以上碱减量废水的排放与涤纶仿真丝产品产量有关。根据我们初步了解，盛泽镇大部分印染厂有少量碱减量废水排放，其排放量各不相同，而且随季节变化。在未进行详细调查前无

8、法确定其排水量。目前各印染厂碱减量废水的排放量无法确定。从印染厂的产品结构分析，扩建工程所要处理的印染废水以化纤产品印染废水为主，使用的染料以分散染料为主，但从废水pH分析，棉织物及涤纶染色也占有相当比例。因此，在正式进行设计前，必须对相关印染厂的生产设备、产品结构、车工工艺及水量水质作详细的调查研究，以确保设计的准确性与针对性。2.3 印染废水处理技术进展印染废水具有水量大、色度深、碱度高及成分复杂的特点，废水中含有染料、助剂、油剂、酸碱物质、纤维杂南及无机盐等，废水中不但有机物含量高，生物降解性差，而且随季节、生产品种及市场需求、加工工艺的不同而使污染物成分变化极大，因而印染废水的处理一直

9、是一个技术难题。国外对印染废水处理的研究较早，曾先后开发了絮凝、吸附、化学氧化、辐照、湿式氧化和生物处理等技术，其中生物法作为一种经济而有效的处理方法得到了广泛的应用。目前，国外绝大多数印染废水的处理均采用生物法作为处理流程的核心。八十年代以来，我国各地相继建成了一批印染废水处理设施，其中以生物法为主的约占80%以目。这些装置在运行中由于废水成份的复杂多变，而效率较低，运行费过高。近年来，由于纺织和印染新技术的应用，PVA浆料、表面活性剂和新型助剂等难以生物降解的有机物大量进入印染废水，使废水的可生化性明显降低，难度增加。以往用于印染废沙丘单纯的活性污泥法，其CODCr去除效率已由原煤来的70

10、%下降到50%，甚至更低，使废水处理后不能达标排放。对传统生物法工艺进行技术改造已成为印染废水处理中一个迫切需要解决的问题。我国在“七五”、“八五”、“九五”期间开展了印染废水治理技术的专题研究，在小试、中试及生产性试验基础上，提出了4种高效、低能耗的印染废水生物处理工艺和3种化学处理新工艺，这些新工艺具有处理效果好、实用性强的特点，其中在传统的好氧生物处理前增加厌氧处理的厌氧好氧串联工艺，可以使印染废水中难生物降解的有机物水解为易生物降解的物质，改善废水的可生化性，提高COD的去除效果。目前国内许多新建的印染废水处理装置均要用这一新工艺，盛泽镇的绝大部分印染厂也采用这一工艺进行处理。但从实际

11、运行效果，由于多方原因，处理效率不是很高，有待于进一步提高。2.4 浙江大学在印染废水处理方面的研究与工程实践浙江省为印染工业大省，而浙江大学作为省内主要废水处理研究及工程设计单位，多年来在印染废水处理方面进行大量的试验研究工作，如浙江大学主持完成的浙江省重大科技项目：“上浮新型混凝剂工业应用试验研究”、“绍兴30万t/d印染废水处理小试研究”，“碱减量废水处理研究”，“含PVA退浆废水处理研究”等。在工程实践方面，主持完成了多项废水处理工程的设计，见附录。在盛泽镇设计了吴江永前纺织印染有限公司废水处理工程，目前正处于调试阶段，运行状况良好。2.5 三种典型印染废水处理流程的分析比较2.5.1

12、 物化生化物化处理流程该流程也称为“前混”处理工艺，其工艺流程如图2-1所示。废水调节池混凝沉淀处理生化处理混凝沉淀处理排放图2-1 废水处理工艺流程图印染废水进行水量、水质调节后，先进行混凝沉淀处理，由于印染废水呈碱性，而目前常用混凝剂的在碱性条件下具有较好的混凝效果，如Al盐类混凝剂的适宜pH为89，Fe盐混凝剂的适宜pH范围为911，因此，可不经pH调节直接进行处理，对于大多数印染废水，CODCr去除率达到3050%以上，最高可达到70%，这为后继生物处理创造了条件。根据处理要求的不同，生化处理后二沉池出水可直接排放，或通过投加少量混凝剂进行混凝处理后达标排放。该工艺的主要优点是一级物化

13、处理效率高，可不进行pH调节，出水达标有保证。最大缺点是一级物化处理的投药量大，处理成本高，一般在0.50.7元/m3左右，产生污泥量也大，污泥的处置费用高，因而在大水量印染废水处理中的应用受到限制，一般在小水量印染废水处理场合应用较多。2.5.2 生化物化处理工艺工艺流程如图2-2所示。废水调节池中和池厌氧水解-好氧生物处理混凝沉淀处理排放图2-2 废水处理工艺流程图碱性印染废水经水量、水质调节进行中和，然后进行生物处理，生化出水经物化学混凝沉淀处理后排放。在该工艺中，主要的处理单元为厌氧水解好氧生化联合处理工艺，采用厌氧水解酸化工艺的目的是改善难降解废水的可生化性，将不溶性的、大分子有机物

14、转化为可溶性、小分子、可生化有机物，将某些小分子有机物转化为有机酸，提高BOD5、COD的增值，及CODCr的去除率。厌氧水解酸化池后一般设一中间沉淀池，其目的是将厌氧污泥回流至厌氧池，提高厌氧池的污泥量。生化一般采用接触氧化法或传统活性污泥法。生化出水经二沉池处理后进行物化混凝沉淀处理，去除生化系统未能去除的不可生化CODCr，最终使出水达标排放。采用该工艺的优点有：1、处理流程简单，操作管理方便，运行费比2-1所示流程为低。在该处理流程中，对于碱性印染废水，采用硫酸将废水的pH调至910之间，否则会影响后继生化处理效果。废水的主要处理单元为厌氧好氧生化处理系统，生化处理是所有废水处理技术中

15、处理成本最低的处理技术，后继物化处理投资量较少，费用比前混凝工艺低得多。2、污泥发生量少。许多不溶性颗粒物在厌氧水解段即被降解为可溶性有机物，好氧生化系统污泥大部分回流至厌氧段，因而污泥发生量少。污泥主要来自末端物化处理，但污泥产量相对较少，简化了污泥脱水的工作量及处理成本。该工艺的缺点为：1、碱性废水在进入生化处理系统前必须进行pH调节，将厌氧池pH控制在910之间。一般采用投加硫酸或其他废酸来进行调节，由于印染废水排放量大，水质变化也大，一般水量水质调节时间不可能很大，因此要稳定控制进入生化系统的pH有难度，时常会出现pH波动，从而影响了生化处理效果。另外，硫酸的投加会增加处理成本。2、由

16、于进生化处理系统的CODCr较高，废水的可生化性差，生化处理效率不是很高，一般厌氧水解段的CODCr去除率在1020%之间，好氧段的CODCr去除率一般在4060%之间，这样总去除率在70%左右，要达到80%以上去除率较难，后继物化把关CODCr去除率一般在3050%之间，这样对于进水CODCr为1000mg/L左右的印染废水，出水CODCr达到150mg/L或180mg/L左右较易实现，但要达到100mg/L以下较难度较大，从实际的运行情也是如此。造成生化处理系统效率不高的原因主要有：（1） 大多数混合印染废水含有一定量的碱减量退浆废水，主要成份是PVA浆料，PVA的生物可降解性很差，几乎不

17、可生化。同时采用一般的混凝工艺也难以去除，因此在棉织物染色产品税量较多的季节，当PVA退浆废水的排放量较大时，PVA所占的COD的量就相当多，即使延长生化时间也无济于事。（2） 对于印染废水，主要的营氧物质为C源，微生物所需的P、N等物质严重缺乏，C：N：P的比例严重失调，使微生物的生长受到限制，最终使生化处理系统的处理效率不高。但要投加营氧物质，会使处理成本过高。因此，要使废水经该工艺处理达标排放，必须其他措施，如对高浓度废水进行预处理，或投加营投送物质等。2.5.3 部分高浓度废水预处理+生化+物化处理工艺工艺流程如图2-3所示。退浆废水预处理碱减量废水预处理其他废水调节池中和池厌氧水解-

18、好氧生物处理混凝沉淀处理排放图2-3 废水处理工艺流程图该工艺是针对以上二个工艺的优缺点而提出，如对全部废水进行一级物化沉淀处理，则处理费用较大，但如不先进行物化处理，则需对废水进pH调节，且生化处理处理不高，当排放标准较高时，不易做到达标排放。通过对印染废水来源的分析，混合废水中有很在部分CODCr来自退浆废水、碱减量废水，废水的pH也主要由这二股强碱性废水所造成，这样就提出先对这二股废水进行预处理的设想，根据现有的印染废水预处理技术，这二股废水均可采用酸析的办法来进行预埋，CODCr去除率均可达70%以上，这方面浙江大学做了大量的试验研究工作，也有实际工程实例，从技术及工程上都是可行的，而

19、且这二股水占总水量的比例不大，预处理所需的基建投资不大，所使用的酸量与图3-2工艺流程中酸投加量基本相当，即将3-2工艺中所要投加的酸投加到这二股高浓度碱性废水，可在酸投加成本不增加，甚至减少的情况，去除大量的CODCr，经预处理后废水再与其他染色废水混合，该混合废水的COD较低，有时可不经pH调节直接进入生化系统，特别应该指出的是，含PVA退浆废水酸析过程中去除的PVA的可生化性很差，也就是预处理过程中去除的CODCr大部分为不可生化CODCr，这对后继生化处理十分有利。因此，该工艺的处理成本较低，投资增加不多，可达到较高的排放标准。难点是要对印染厂的废水实行清污分流，从目前我国工艺技术水平

20、，工厂的管理水平，要真正做好清污分流有困难。但从清洁生产、降低污水处理成本及确保达标排放的角度，无疑是一种好的手段。2.5.4 三种流程的比较从以上三种典型印染废水处理的分析可知，流程2-1对确保废水的达标排放比较有把握，其缺点是处理成本高，污泥发生量大，流程2-2，从现有的文献资料、我校试验研究及实际处理装置的运行情况来看，对于进水CODCr在10001400mg/L左右的混合废水，要达到CODCr 100mg/L以下的排放标准，难度较大。而流程2-3可望在较低的运转费用下达标排放，但要对印染废水的排放进行清污分流，污水排放管路的改造一定的费用，工厂的管理水平及工人的素质都需要提高。2.6

21、盛泽镇印染污水处理扩建工程拟采用的工艺流程从确保达标排放，低成本处理及我国企业的实际情况，盛泽镇的印染废水拟采用以下工艺进行处理，工艺流如图2-4所示。 不采用以上三种比较常见工艺流程是基于以下考虑：（1） 在目前情况下，要企业进行清污分流有一定难度，从现有企业生产情况，棉织物的加工占有相当比例，即印染废水中PVA退浆废水的排放量占有一定的比例，排放废水中的COD较高。（2） 图3-1工艺流程的处理成本较高，污泥发生量大。（1） 流程3-2在没有预处理的条件下，要达到COD100mg/L以下的图2-4（3） 排放标准有一定的难度。采用图3-4流程基于以下考虑：（1）厌氧水解池对进水PH有一定的

22、绶冲作用，根据实际工程经验，进厌氧水解酸化池的PH控制在910间即可，这样酸的投加成本不会很高。（2） 印染废水水质、水量随季李的变化较大，采用本流程具有操作、运行管理上的灵活性。（3） 经厌氧水解酸化处理后再混凝，污泥的发生量相对较小，部分不溶性固形物在厌氧水解池内被分解为可溶性有机物。（4） 根工程实践，厌氧出水混凝COD去除率高于原水直接混凝，这可能由于厌氧出水中含有少量的厌氧污泥，有助于提出高混凝效果。（5） 厌氧池内放置弹性立体填料，好氧生化污泥全部回流至厌氧池，有利保持池内有较高生物量。（6） 好氧采用活性污泥法，泥法对COD的去除效率可比接触氧化法提高10%左右。第三章 总图布置

23、3.1 总平面布置认真贯彻国家的方针、政策，切实注意节约用地，结合地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件，因地制宜.工艺流程顺畅，管线短捷，方便管理，满足防火、卫生、安全及运输要求。总平面布置见附图。3.2 竖向布置根据污水处理要求，整个流程采用一次提升，各构筑物采用平坡式连续布置，竖向标高的确定以满足污水处理工程土方平衡和雨水顺利排出为原则。3.3 绿化设计各构筑物之间及道路二侧进行绿化，种植抗污染性强植物品种，以美化环境，降低污染，提高环境质量。使污水处理厂成为一个环境优美、工作舒适的花园式工厂。第四章 印染污水处理工艺设计4.1 设计水量、水质及处理要求设计水量：5万m3/d（2083.

24、3m3/h）设计水质：pH 1112，CODCr 10001400mg/L处理要求：处理出水达到GB4287-92表3级排放标准。4.2 工艺流程高程布置图工艺流程及高程布置见图4-1。4.3 工艺流程说明4.3.1 水量水质调节印染污水的水质、水量大，是其一显著的特点。印染生产过程中的废水常常间歇排放，印染加工过程中的产品织物薄厚不同、批量规模不同等都会导致废水排放不均匀，生产废水量产生中高度较大变化。由于污水处理装置都是按一定的水质和水量标准设计的，要求进水均匀。为了保证污水处理厂的稳定运行，减少冲击负荷对处理单元的不利影响,要设一调节池。同时在进入处理系统前还应设置适当容量的污水调节池，

25、对进厂污水进水量均衡和水质调节。图4-1 工艺流程高程图4.3.2 进水pH值的调节由于印染废水pH在1112之间，如直接进入厌氧水解处理系统，会对厌氧水解处理产生不利影响，在厌氧池前处理单元设置加酸调pH装置，稳定进入厌氧水解池的pH，根据实际经验，进入厌氧水解池的pH控制在10以下即可。经过厌氧水解酸化处理，出水pH在降低11.5左右，这样厌氧出水pH可控制在8.59.0左右。4.3.3 厌氧水解好氧生物处理生化处理系统可分为厌氧生物处理和好氧生物处理，在印染废水处理方面采用厌氧处理与好氧处理联合工艺已取得了很多经验，得到了成熟应用。由于印染废水中含有一定量的PVA退浆废水及不同碱减量废水

26、，即使废水的pH值和COD浓度较高。厌氧酸化处理的主要作用是将大分子、难生物降解或不溶性固形物降解为小分子，可生化有机物，提出高废水的可生化性。好氧处理的主要作用是去除剩余的大部分有机物。经厌氧处理后的污水的COD浓度依然很高，并且在进水及经过水解酸化转化部分有机物的污水中，慢速和难生物降解的COD所占比例仍然很高，因此好氧段仍需要较长的时间。4.3.4 物化处理在本设计中，设置了二级物化处理单元，第一级混凝处理放在厌氧水解池出水以后，好氧生化系统之前，即将通常设计中间沉淀池用作一级物化沉淀池，去除废水中不可生化有机物及固体颗粒物，使废水的COD降至较低的程度。根小试研究结果，该工序COD的支

27、出除率可达到4050%，最高可达到60%以上。 二级混凝没淀设置在好氧生物处理之后，作为把关工序，确保出水达标排放，经过对类似印染废水的试验研究及工程实际运行情况，CODCr去除率可达到3040%左右。4.4 污水处理系统预期处理效果污水处理系统预期处理效果见表4-1。表4-1 污水处理系统预期处理效果序号处理单元CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）色度（倍）出水去除率(%)出水去除率(%)出水去除率(%)出水去除率(%)1调节池14005004004002厌氧水解池112020%/20050%3中间物化沉淀池56050%7083%4080%4好氧生化、二沉池出水1966

28、5%2593%70405二级物化处理池出水10050%2570406最终出水1002570404.5 主要建构筑物及设计参数4.5.1 格栅井格栅井与调节池合建，设置于调节池的前端，主要用于拦截汛不中的漂浮物。采用钢筋混凝土结构，共一座。选用GH18回转式格栅除污机一台，主要技术参数：、栅宽 1500mm栅条间距 10mm过栅流速 0.6m/s栅前水深 3.5m格栅与水平的倾角 =704.5.2 调节中和池用水量、水质及pH的调节，主要设计参数为：停留时间 3.45hr有效水深 5.0m总深 5.5m水池容积 7920m3水池尺寸 48305.5m调节池采用现浇钢砼结构，内做防腐处理。内分五格

29、，每格尺寸为30m9m。在进水端设5m9m的稳流区，后经格栅除污机进入调池。调节池内设穿孔曝气管进行搅拌，以加强水质的混合。硫酸投加设置于第三格的前端，中和区平面尺寸9m30m5.5m，中和时间为38min。污水提升泵设置于最后一格的末端，配置潜污泵三台，流量Q=1100m3/h，扬程10m，电机功率45KW，二用一备，上部配手动、电动二用葫芦一只，以方便维修。潜污泵根据调节池液位自动控制开启。印染厂排入调节池前的污水管上设电磁流量计一只，以对每个厂排入的污水量进行计量。4.5.3 厌氧水解酸化池厌氧水解酸化池可有效防止生化过程中产生的污泥膨胀，缓冲调节进水水质和水量的冲击负荷，使印染废水中某些难降解物和有色物质及 转化，从而提高处理系统的COD去除率及脱色率。好氧处理产生的污泥全部回流到厌氧生化段，使污泥进行厌氧消化，减少系统的剩余污泥量。为了保持池内有一定的生物量，内挂弹性立体填料。厌氧池采用钢筋混凝土结构，共一座，分二路进水。每路处理水量为25000m3/d，内设6条廊道，每条廊道宽8m，长45m。为了使池内污泥呈完全混合状态，使池内生物量与污染物完全接触，有效防止短流现象，每条廊