天津某制衣公司廢水處理工藝設計及調試

更新時間：2009-09-09 14:21 來源：作者: 閱讀：1956

摘　　要：本文以天津某制衣公司廢水處理工程為背景，主體工藝采用混凝沉淀－水解酸化－二級接觸氧化工藝，當PH調節至7-7.5，混凝劑優尼克投加量為20mg/L，水解酸化停留時間為6小時，填料BOD5負荷為1.5kg/（m3.d）時該工藝對COD、BOD5、色度等指標的平均去除率分別為86％、92％、90％，出水水質達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996二級標準。同時文中給出了主體單元混凝加藥單元及接觸氧化池單元的調試方法，并對可能出現的問題提出了解決的措施。實際工程表明，本文的設計參數及調試經驗，對類似工程有一定的參考價值。

關鍵詞：制衣廢水處理、工藝設計、調試、混凝沉淀、水解酸化、二級生物接觸氧化

一、緒論

天津某制衣公司是一家專營制衣的民營企業，產品有牛仔服、西裝、各式工作服等，產品遠銷美國等地。該廠在生產過程中產生洗衣廢水、沖洗地面水及生活污水，日產污水約400m3/d，這些污水如直接排放，將嚴重污染環境。另外，在天津，還有眾多這樣的制衣行業，均沒有建設污水處理設施，因此當地環保局要求該公司建設污水處理站，并結合當地的實際的情況，提出了要采用先進成熟的處理工藝，最低的工程投資及運行費用，易于操作管理等多項要求。該污水處理工程于2003年下半年動工，2004年3月份竣工，2004年6月驗收監測。水質監測結果表明：處理后出水達到GB8978-1996中二級標準。目前，該污水處理站正常運行，出水水質達標排放，已成為當地制衣行業或相關行業的示范工程，具有顯著的環境效益及社會效益。

二、工藝設計

2.1、設計水量
　　設計處理水量：400 m3/d

2.2、設計進水水質
　　
CODcr：1000mg/L； BOD5：300 mg/L； SS：800 mg/L；色度：800倍； P：4.5 mg/L

2.3、設計出水水質
　　
符合《污水綜合排放標準》GB8978-1996中的二級排放標準，主要指標如下：
　　CODcr≤150mg/L； BOD5≤30 mg/L； SS≤150 mg/L；色度≤80倍； P≤1.0 mg/L； PH：6－9

2.4、處理工藝流程及說明

2.4.1、原水水質特點及分析
　　（1）水質波動范圍較大：根據該廠產品品種較多，而且隨著季節的變化制作的服裝類型也隨之變化。因而導致水質有較大的波動。為此要求處理工藝有較強的適應性。
　　（2）污水中色度及含磷量較高，工藝流程中應設計去除色度及磷的有效措施。
　　（3）有機污染物濃度較高，COD達1000mg/l。生物處理是去除有機污染物的高效經濟的處理方法，為此生物處理應成為處理工藝中的核心單元。
　　（4）從原水水質數據可以看出，BOD/COD=0.3,污水的可生化性較差，為此需在生物處理單元之前增設水解酸化處理單元，以提高污水的可生化性。

2.4.2、處理工藝流程
　　
根據原水色度及含磷量較高，有機污染較嚴重，可生化性較差的特點，經過工藝選擇，確定采用如下的處理工藝：

2.4.3、工藝流程說明
　　
污水經匯集管道匯集后，經格柵去除飄浮物、懸浮物等雜質后自流入調節池。調節池設一級潛污提升泵兩臺，將污水提升入混凝沉淀池，廢水在該池內經過與藥劑混合反應，然后沉淀，上清液出水進入水解酸化池，通過厭氧和兼氧微生物的作用，將大分子的污染物轉化或降解成小分子的物質，難生物降解的有機物轉化為易生物降解的有機物，以提高廢水的可生化性能。水解酸化池的出水自流入生物接觸池, 通過好氧微生物的作用，將廢水中的污染物分解、轉化為H2O、CO2 、NH3 等物質，大幅度去除廢水中COD、BOD。接觸氧化池出水進入沉淀池進行泥水分離，二沉池出水各項污染指標達到規定的排放標準。

2.4.4、重點技術應用介紹
　　
生物接觸氧化是一種好氧生物膜法工藝，池內設有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長在填料表面，部分則是絮狀懸浮生長于水中。該工藝兼有活性污泥法與生物膜法二者的特點，其優點有：
　　（1）處理能力大（與活性污泥法比較），因而可以節省用地；
　　（2）對沖擊負荷有較強的適應性；
　　（3）污泥成量少，不產生污泥膨脹的危害，能夠保證出水水質；
　　（4）勿需污泥回流，易于維護管理，不產生濾池灰蠅①。該工藝成熟穩定，占地面積省，設備國產化，在運行管理上更具優勢，在廢水處理工程中得到了廣泛的應用。
　　值得提出的是，當接觸氧化池體積較大時，很難實現完全混合的水力流態，因此需要在池型結構上進行考慮，為此提出二級接觸氧化池的概念。
　　由于填料比表面積大，接觸氧化池內生物固體量多，水流實現完全混合，因此可提高生物接觸氧化池對水質水量的驟變的適應能力。
　　通過對池型結構的改變，完全可以克服諸如短流，水和填料接觸不佳等缺點，從而達到了相應的處理效果。
　　總結起來，這種布置有以下幾個方面的優勢：
　　（1）避免了單級單段式的短流現象，保證了水和填料的充分混合。
　　（2）每級漸次有一個COD濃度梯度，最大限度地保證了有機物向微生物細胞的傳遞，從動力學角度保證了去除效果。
　　（3）每級生物均不相同，從而最大程度保證了各自不同的生存環境在一個最佳的位置上。
2.5、沿程去除率預測

2.6、主要處理設施

2.6.1、主要構筑物及參數

2.6.2、主要設備材料及規格

2.7、工藝設計特點

2.7.1 、工藝成熟可靠，出水水質達標有保證
　　(1) 對總體水質特點及主要污染物特性進行分析，有針對性地提出相應的處理方法，工藝路線合理，工藝流程順暢。 (2) 設計參數的選取參考類似工程的實際經驗，能經受得住實踐的考驗。 (3) 重視預處理并對核心單元進行精心設計，處理效果好。重視預處理，如污水在進入生物處理系統之前考慮到盡可能將SS、色度及COD較大幅度地去除；核心單元的設計精益求精，如接觸氧化池考慮到曝氣頭及填料分布的均勻性，接觸氧化池采用兩級考慮到避免水力短流及生物相豐富多樣等。

2.7.2 操作簡單方便，易于維護
　　污水處理系統設計自動化程度高，機泵設備的運行實現自動啟停，故障時設備報警及備泵自投，操作簡單方便，大大地降低人操作工人的勞動程度; 另外，選用的產品均是成熟可靠的產品，性能穩定，且易于維護。

2.7.3 投資省
　　構筑物設計合理，采用半地下的經濟結構，且多設計成共壁的型式，建筑物采用一層的磚混結構，易于施工且節省了投資; 核心設備采用進口產品或中外合資產品，輔助設備采用國內成熟產品，既可保證系統長期穩定運行，又可將投資控制在合理的范圍之內。據核算，設備部分投資為25萬元，土建部分15萬元，工程總投資僅40萬元。

2.7.4 運行費用低
　　如減少污水提升的次數，盡量采取重力自流的方式，以減少機泵功率;投加藥劑選用可靠高效的品牌，降低藥劑消耗等。通過以上多種方式，可較大程度地降低污水處理系統的運行費用。運行費用計算如下：

三、工藝調試

調試的過程亦是摸索運行參數及規律的過程，根據實際的情況進行調整，為以后的正常運行提供正確的操作方法、運行參數、維護及預防措施。

3.1、調試前的準備

3.1.1、調試前期主要工作
　　（1）清水試車已經完成。
　　（2）各構筑物及設備已開始正常使用，有一定量的污水產生，能夠維持污水處理工序的基本運行。
　　（3）有良好的接種污泥的來源。

3.1.2、接種污泥的來源
　　污泥接種可以大大縮短污泥培養馴化的時間。
　　以下污泥可作為接種污泥且按此順序確定優先級：
　　① 同類污水廠的剩余污泥或脫水污泥
　　② 城市污水廠的剩余污泥或脫水污泥
　　③ 其它不同類污水站的剩余污泥或脫水污泥
　　④ 河流或湖泊底部污泥
　　⑤ 糞便污泥上清液
　　本次調試采用接種污泥取自市政污水廠脫水后的污泥。

3.1.3、接種污泥的數量
　　接種量視污泥種類的不同而不同，一般接種量為3－5g/L干污泥。本次調試向一級接觸氧化池和二級接觸氧化池分別投入約3t含水率80％的泥餅，投加方式為多點投加。

3.2、接觸氧化池單元的調試

3.2.1 污泥的培養②
　　污泥的培養有連續培養法和間歇培養法。針對本工程的特點，污泥培養可采用連續培養的方法。
　　（1）向調節池內注入生活污水，并投入一定的營養源。
　　（2）當調節池內液位達到中液位以上時，開啟污水提升泵，將污水打入水絮凝沉淀池，絮凝沉淀池水滿之后流入水解酸化池，水解酸化池水滿之后流入接觸氧化池。
　　（3）當一、二級接觸氧化池內液位均達到設計液位時，開啟鼓風機，同時停止調節池內的提升泵，悶曝1～2天。
　　（4）之后啟動一級沉淀池中的污泥回流泵，將污泥回流至水解酸化池，同時開啟二級沉淀池中的污泥回流泵，將污泥回流至一級接觸氧化池，繼續悶曝2～3天，投入適量的養料。悶曝一個星期之后，開啟調節池提升泵，將生活污水提升至后續處理單元，水量逐漸增大，通過調節提升泵出水閥門及回流閥進行水量控制。
　　（5）依上述流程連續運行，觀察填料上污泥的生長狀況。
　　（6）當填料上的生物膜達到1～2mm厚時，且沉淀池的出水較清澈，氧化池進出水去除率＞60％時，可認為生物膜的培養基本結束。此時可關閉沉淀池中的污泥回流泵，不再將污泥回流至接觸氧化池。當水質惡化時，可適時開啟污泥回流泵，以增強處理效果。

3.2.2 污泥馴化
　　當污泥培養成功之后，即可進行污泥馴化階段。本工程調試采用方法屬異步馴化。
　　（1）調節池內進入廠區排放廢水。
　　（2）開啟污水提升泵將污水提升至水解酸化池，水解酸化池污水自流入一級接觸氧化池，控制提升泵出水水量約為設計水量的1/4，即提升水量為每天100t。
　　（3）持續運行一段時間之后，觀察出水水質情況，當沉淀池的出水較清澈，加大提升泵出水水量，每次增加10－20％（以設計流量為基準），重復以上步驟，直至達到滿負荷，當處理水量達到滿負荷，水質亦能達標時，馴化階段結束。進入試運行及穩定運行階段。

3.2.3 注意事項
　　（1）接種污泥在投加入反應器前，應以小于0.5mm的沙網濾過，以去除其中尺寸較大的顆粒，防止生物膜通道堵塞。同時應邊曝氣邊投加。
　　（2）加接種污泥時應注意在反應池中先充入一定量的污水，其體積要保證剩余空間可以容納接種污泥。
　　（3）泥馴化時負荷應由小至大，待運行穩定后逐步增大污水水量，提高污泥有機負荷直至滿負荷運轉。
　　（4）曝氣池水面的漂浮物要定期撈除。
　　定期觀察設備運行和處理出水，發現異常情況應即時處理。

3.3 混凝劑投加單元的調試
　　（1）藥品選擇：絮凝劑可采用優尼克，優尼克是一種以天礦物原料與聚合氯化鋁和有機高分子絮凝劑制成的凈水劑，是一種復合型的新產品，外觀為灰色粉末。本工程采用優尼克要求產品中氧化鋁的含量不小于28%。
　　（2）液濃度：在藥桶內將優尼克調配成濃度為5%~10%溶液。
　　（3）配藥周期：藥箱有效容積200L,約4~6天配一桶藥液，具體以實際調試結果為準。
　　（4）配藥過程：先打開進水閥，加水至水箱高度的1/2處停，按下面板上的攪拌電機按鈕，開動攪拌機，邊攪拌邊將稱好的的藥劑緩慢投入，繼續攪拌10min左右關閉攪拌機，再加水至桶的指定液位，再攪拌10min,溶藥完畢。將手動開關扳至自動狀態。
　　（5）注意事項：配藥時要戴防護手套，口罩，不要穿高跟鞋，倒藥劑時要緩慢謹慎，以保證不濺出傷人。

3.4 系統監測
3.4.1通過鏡檢，觀察原生動物數量、種類和活躍情況判斷微生物掛膜及處理效果。
3.4.2 檢測污水中溶解氧的含量，一般不低于2mg/L。
3.4.3 觀察污水的顔色變化。
3.4.4 常用水質及測定方法③，見下表：

從5月份開始調試，對污水進出水水質進行多次監測，數據如下：

3.4.5 水質監測數據

(1) 第一次水質監測數據

(2) 第二次水質監測數據
　　注：上表中色度超標是因為原水色度嚴重超標，是原水設計值800的1.81倍。
(3) 第三次水質監測數據

3.4.6水質監測結論
　　
水質監測數據表明，主要出水水質指標滿足設計要求，出水水質達到或優于《污水綜合排放標準》GB8978-1996。

3.5 污水處理系統調試過程中可能出現的異常情況及排除方案

四、結論與建議

4.1 制衣廢水具有水量水質波動范圍較大，有機污染較嚴重，色度及含磷較高，可生化性較差等特點，工藝選擇上宜采用物化與生化相結合的工藝。

4.2 工藝設計時PH調節至7-7.5，混凝劑投加量為20mg/L,水解酸化池水力停留時間為6小時，填料負荷為1.5BOD5/m3填料.d④時，該工藝對COD、BOD5、色度有較好的去除效果。

4.3 核心處理單元接觸氧化池設計成兩級，可有效避免水力短流，同時具有豐富的生物相及漸次COD濃度梯度，保證了處理效果。

4.4 工藝調試時混凝劑的篩選及投加量的控制十分重要，最好通過現場試驗確定。