污水处理工程管理

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摘要：上海新风色织厂总污水量500m3/d，废水中染料含量较高，不易处理。在污水处理工程设计中通过浓淡水分流、曝气、气浮、超滤等，将部分染料回收、回用，使出水水质大大低于国家排放标准，取得较好的社会和经济效益。

关键词：印染废水染料回收曝气池气浮超滤

industrialwastewatertreatmentdesignofxinfengdyedfabricmillinshanghai

abstract:duetothehighleveldyestuffcontentthewastewaterdischargedfromthexinfengdyedfabricmillinshanghaiwithflowrateof500m3/disnoteasytobetreated.inthedesignstageagreatdealofmeasuresincludingthesplit-flowtoseparatetheconcentratedanddilutedliquids,aerobicblasting,airflotationandultra-filtrationetcweretakenintoconsiderationtorecoveryandreusepartsofthelostdyestuff.therefore,thequalityoftheeffluentofthewastewatertreatmentismuchbetterthantherequirementofthenationalwastewaterdischargestandard.bestsocialandeconomicalbenefitshavebeenobtained.

1工程背景

上海新风色织厂主要生产靛蓝纯棉防缩强固呢(俗称“牛仔布”)，产品全部外销。为扩大出口创汇，利用外贷资金引进新型剑杆织机和浆染联合机，进行技术改造，形成年产804.69万m牛仔布的新企业，同时建造日处理废水500m3的污水处理设施。于1991年9月起进行培菌和试运转。1992年10月经上海市环境监测中心监测，所有样品100%全部达到或优于上海市工业“废水”排放标准，验收合格投入正常使用。

1.1生产工艺

(1)全厂生产工艺：白纱→整经→浆染→织造→烧毛预缩→检验打包出厂

(2)染色车间生产工艺：白纱盘头→煮炼→染色→水洗→烘干→上浆→烘干→卷绕→送织造车间

1.2染色过程中主要使用的染料及助剂

染料：还原性靛蓝染料

助剂：烧碱、保险粉、渗透剂等

1.3污废水来源及特点

1.3.1生产废水

主要来源于染色车间中浆染机的煮炼和水洗工段，其中染缸下脚以及第一道水洗槽排水浓度较大，含有较多的染料，应浓淡废水分别处理。既利于回收染料，降低生产成本，又便于提高废水处理的质量，减少处理费用。

1.3.2生活污废水

主要来源于厕所、食堂、浴室等，性质同普通生活污水。

1.4总处理水量

按500m3/d设计，其中生产废水450m3/d，生活污废水50m3/d。

1.5处理前水质指标及分析

根据市纺织局化纤公司环境监测站和上海纺织工业环保监测中心室1988年1月25日～31日连续一周同时对该厂进行的水质测定，两单位所得数据还是比较接近的。因此以两单位所测数据的平均值作为处理前的水质指标(见表1)，并以此进行工艺设计。

其中1#水样是大扫除时所取水样，浓度偏高。因本工程拟采用染料回收装置，经回收后废水浓度会有较大改善，所以1#水样的水质不予考虑。

从2#～7#水样分析资料来看：

(1)多数水样bod5/codcr比值为0.35～0.43之间，最不利值为0.188(2#水样)。因此一般来说该废水可生化性还是比较好的，采用以生化为主，辅以气浮的工艺流程是可行的。

(2)2#～7#水样bod5值均＜500mg/l，因此采用好氧工艺是较合理的。

(3)若使出水bod5≤30mg/l,bod5去除率需达到93.2%，因此采用延时曝气生化法较合适。

(4)只有当codcr去除率高达92%时，出水codcr才能达到上海市的排放标准codcr≤100mg/l。在整个印染行业这是有一定难度的。

1.6处理后水质指标及分析

根据市环境监测中心1992年10月15日10∶00至10月16日10∶00一昼夜的监测采样，各生产工段设备均处于正常运行状态，生产负荷达到规定要求，以此作为污水处理后的水质指标。

从数据结果看，各项指标均达到或优于上海市排放标准，特别是codcr平均值<100mg/l，证明这套污水处理设施大体上适合该厂的污水治理，一般运行效果较好。

2工艺流程

浓淡废水分别处理，浓废水经超滤回收靛蓝染料后，有机物浓度降低，减轻后续处理构筑物负荷，提高出水水质。

其中浓废水经超滤后的滤后水排入淡废水调节池；竖流式沉淀池中的泥用泵提升至真空过滤机，注入混凝剂，泥水分离，分离后的泥用车送往厂区煤渣堆场，分离出来的水流回淡废水调节池；竖流式沉淀池中的剩余污泥用泵提升，回流至延时曝气池；气浮池和消毒池分别注入混凝剂与消毒剂。

3主要设备选择和构筑物设计

3.1设计参数

3.1.1设计水量

按厂方提供资料为500m3/d，其中生产废水450m3/d，生活污水50m3/d。

3.1.2设计水质

生产废水：bod5466.83mg/l，codcr1350.91mg/l

生活污水：bod5200mg/l，codcr400mg/l

混合废水水质：bod5＝(466.83×450＋200×50）/500＝440.15mg/l

codcr＝(1350.91×450＋400×50）／500

＝1255.82mg/l

3.2调节池

调节池容量按6h平均时废水量计。

长×宽×高＝8.2×4.35×3.5≈125m3。

停留时间＝125m3／（500m3／d/24h/d)＝6h。

为提高污水处理效果，防止大颗粒在池内沉淀，在池底设穿孔布气管，采用24h连续曝气。

3.3延时曝气池

(1)每日去除bod5量：(440.15mg/l-30mg/l)×500m3/d＝205.1kg/d

(2)取污泥负荷ns＝0.15kgbod5/(kgmlvss.d)

混合液污泥浓度mlss＝4g/l

混合液挥发性污泥浓度mlvss与混合液污泥浓度mlss的比值为0.7，则混合液挥发性污泥浓度mlvss＝4×0.7＝2.8g/l。

容积负荷率nv＝0.15×2.8＝0.42kgbod5／（m3.d)

曝气区容积＝205.1／0.42≈488.33m3

取曝气池长39.35m，宽3.1m,深4m

则水力停留时间＝(39.35m×3.1m×4m）／（500m3／d／24h／d）≈23.42h

(3)按每去除1kgbod5耗氧1.8kg计算

则耗氧量＝205.1×1.8＝369.18kgo2/d

按氧利用率5%，污水清水氧传递速率比值0.7，空气含o2量21%计算

则供气量＝369.18/(5%×0.7×21%×24×60)≈34.88m3/min

选用4台10m3/min罗茨风机，最大负荷时全部工作。采用穿孔管鼓风曝气。

3.4沉淀池

采用竖流式沉淀池保证曝气池活性污泥回流的需要。

取沉淀时间1h，沉淀池表面负荷3m3/(m2.d)，污水在沉淀区的上升流速0.00083m/s，中心管流速0.3m/s。

3.5气浮池

反应时间10min，泥水分离时间1h，溶气水量10.4m3/h(50%回流)。用水力喷射器吸气以减小噪声。水在溶气罐中停留3min。

3.6污泥脱水

按0.3kg干泥/去除1kgbod5计算：

205.1×0.3＝61.53kg干污泥

折合成含水98%的污泥量：

61.53/0.02≈3076.5l/d

选用绕带式转鼓真空过滤机2台。

3.7超滤

由中国纺织大学纺化系膜分离科研组对废水进行膜分离可行性试验，并选定膜的种类。采用丙烯腈-聚氯乙烯(pan-pvc)膜。超滤器为外压膜管式。

可以看出，随着时间的延长，废水通量的下降速度较平缓，平均通量为60l/(m2.h)，选用该膜是较好的。

可知，废水的平均通量随压力的增加而加大，另外，经试验得知操作压力对截留率几乎没有影响，即r＝99%～100%。实际操作压力可根据需要，在0.2～0.4mpa范围内选择。

可知，在相同的操作压力下，废水的平均通量随着温度的增加而增加。因pan-pvc膜可耐温60～80℃，所以实际使用温度可自行选择。同样，经试验得知，操作温度对截留率几乎没有影响，即r＝99%～100%。

4处理成本与厂改造前后污水处理水质对比

4.1处理成本

取1992年7～9月的数据。

由于原材料涨价及一些小整改较多，使得处理成本上升，待稳定后会降低一些。同时染料回收工作还未开展，其效益没能体现。若将染料回收后用于生产，污水处理费用将大幅度下降，甚至转为赢利。

4.2厂改造前后污水处理水质对比

从表5的数据可以看出，改造后的污水处理水质明显优于改造前，达到甚至超过预期的设计效果。

5调试、运行中发现的问题

(1)该工程于1991年8月竣工，9月中旬正式投入试车运行。采用生产废水直接培菌。由于曝气池上清液不能排入下水道，只能进入调节池，在较长时间内污泥体积提不高，延长培菌周期。

(2)1991年12月厂方根据客户要求加工一批黑色牛仔布，由于技术部门未将改变染色品种这一信息及时反馈给环保部门，没能事先采取预防手段，致使大量硫化黑生产污水涌入，破坏原

污水菌相，使污水处理工作示能正常进行，造成第二次培菌。

(3)染料回收由于原设计水泵流量、扬程与实际安装的超滤器不匹配，使超滤设施无法正常启动。再加上回收下来染料的生产可用性试验还未完成，还没找出最佳浓度值，因此一方面未能将染料回收，降低成本；另一方面又增加了设施的运转负荷，增加了治理难度，不利于生产的进一步发展。

(4)立式泥浆泵腐蚀严重，给检修带来很大麻烦。拟将调节池、沉淀池的立式泥浆泵改成移动泵或不锈钢泵。

(5)由于污水的腐蚀性，自动液位控泵装置大多损坏，应采取其它措施加以更换。