印染工業(yè)廢水集中處理工程設(shè)計(jì)方案
吳縣市甪直鎮(zhèn)是一座具有2000年悠久歷史的古鎮(zhèn),素有“神州水鄉(xiāng)第一鎮(zhèn)”之稱的優(yōu)美環(huán)境、發(fā)達(dá)交通,給甪直鎮(zhèn)的開發(fā)建設(shè)提供了有利的條件。
目前,甪直鎮(zhèn)有三資企業(yè)(多為印染工業(yè)企業(yè))100多家,僅有一座工業(yè)污水處理廠,日處理其中28家工廠排放的6000 m3廢水,而其余70多家工廠的污水未經(jīng)處理直接排放,使水體嚴(yán)重污染,嚴(yán)重影響到人民的身體健康以及旅游資源,使投資環(huán)境惡化。因此,甪直鎮(zhèn)政府決定在原有污水處理廠北側(cè)興建一座污水處理廠,以解決工業(yè)企業(yè)的污水排放問題。
1 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量
1.1設(shè)計(jì)水量
根據(jù)現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)排放水量的統(tǒng)計(jì)以及工業(yè)區(qū)今后的發(fā)展規(guī)劃,確定新建污水處理廠規(guī)模為:14000m3/d。
1.2設(shè)計(jì)水質(zhì)
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根據(jù)原有污水處理廠多年的運(yùn)行資料以及現(xiàn)有蓄水池水樣取樣分析,并按照環(huán)保部門的要求,確定新建污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)如下:
2 處理工藝流程
印染工業(yè)在我國比較發(fā)達(dá),廢水的主要特點(diǎn)是廢水色度、COD濃度較高,廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿,纖維雜質(zhì)及無機(jī)鹽等,其處理工藝也相對(duì)成熟,國內(nèi)多數(shù)印染廢水均采用厭氧——好氧生物處理工藝,厭氧水解的主要作用是使印染廢水中的難降解有機(jī)物及其發(fā)色基團(tuán)解體、被取代或裂解,從而降低廢水的色度,改善其可生化性,提高其BOD5/CODcr比值;好氧段的主要作用是氧化分解厭氧反應(yīng)后的產(chǎn)物,包括一些易降解小分子有機(jī)物及染料中的某些發(fā)色基團(tuán)等在好氧段中進(jìn)一步去除。在一定停留時(shí)間內(nèi)(厭氧10h,好氧10h),處理出水能達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB4287-92》的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。但由于國家新的排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-96)的執(zhí)行,印染工業(yè)廢水經(jīng)厭氧—好氧工藝處理不能保證新的排放要求(CODcr<100 mg/l,色度<50倍),必須增加三級(jí)處理措施。原有污水廠有一套小型氣浮設(shè)施,經(jīng)設(shè)備調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)后效果良好,因此,本工程設(shè)計(jì)中不再對(duì)三級(jí)處理設(shè)施進(jìn)行小試,直接選用氣浮和次氯酸鈉脫色作為污水廠處理水達(dá)標(biāo)排放的把關(guān)措施。
3 主要建構(gòu)筑物及設(shè)備
3.1厭氧水解池
原有蓄水池改造,設(shè)置水下推進(jìn)器和污泥回流泵,鋼筋砼結(jié)構(gòu),尺寸為:65×45×5m,有效容積14000 m3,污水停留時(shí)間1d。
3.2進(jìn)水泵房
進(jìn)水泵房1座,平面尺寸:6.5×7.0×5.3m,內(nèi)設(shè)潛水泵三臺(tái)(單臺(tái)Q=300 m3/h,H=9m,N=18.5kw),兩用一備。
3.3生化池
生化池1座,鋼筋砼結(jié)構(gòu),分兩格,單格處理能力:7000 m3/d,單格尺寸為:52.25×18.00×5.10m,有效容積:4232 m3,水力停留時(shí)間(HRT):14.50h,污泥混合液濃度X=2.5g/l,污泥回流比R=100%,污泥負(fù)荷:0.12kgBOD5/kgMLSS.d,污泥齡(SRT):20d,為有效克服污泥膨脹,在每格中設(shè)置導(dǎo)流墻,使污水在曝氣池中呈推流式運(yùn)行方式,生化池中安裝微孔曝氣頭,平均氧利用率達(dá)18%,采用鼓風(fēng)曝氣方式供氣。
3.4二沉池
表面負(fù)荷q=0.79m3/m2.h,沉淀時(shí)間t=2h,圓形鋼筋砼結(jié)構(gòu),2座,單座處理能力:7000m3/d,尺寸為D×H=22×4.0m,池中安裝吸泥機(jī)。設(shè)計(jì)中考慮二沉池的表面負(fù)荷較低的原因在于:1.確保固液分離效果,保證出水水質(zhì);2.保證回流污泥的濃度,在污水的生物處理系統(tǒng)中,生化系統(tǒng)中生物量的保證是污水廠運(yùn)行成功的關(guān)鍵,有機(jī)物能否得到降解取決于系統(tǒng)中降解該有機(jī)物的微生物的數(shù)量,一般小型印染廢水廠均設(shè)置填料以提高生物量,因?yàn)樘盍蟽r(jià)格較高,一般不在大型污水廠中應(yīng)用,故設(shè)計(jì)中考慮保證二沉池中固液分離效果,提高回流污泥濃度,同時(shí)延長污泥齡。
3.5淺層氣浮池
淺層氣浮為圓形成套鋼設(shè)備,2套,單套處理能力:300m3/h,尺寸為D×H=10×0.7m。淺層氣浮裝置是在傳統(tǒng)氣浮理論的基礎(chǔ)上,成功地運(yùn)用了“淺池理論”和“零速”原理,集凝聚、氣浮、撇渣、沉淀、刮泥為一體的先進(jìn)、高效凈化設(shè)備,主要特點(diǎn)為:原水進(jìn)水口、凈化水出水口均為移動(dòng)式,進(jìn)水口自身以原水出流速度并以相反的方向回旋,混合廢水的水平流速相對(duì)流出裝置為零,零流速狀態(tài)大大改善氣浮過程中液體紊流,縮短原水中的氣泡上浮時(shí)間,池子中水的流態(tài)基本上相對(duì)靜止,原水中的懸浮物從池底浮到表面的速度快(可達(dá)40~100mm/min),有效水深只需400~500mm。
3.6污泥池
圓形鋼筋砼結(jié)構(gòu),2座,尺寸為D×H=22×4.0m,池中安裝攪拌機(jī)。
3.7鼓風(fēng)機(jī)房
磚混結(jié)構(gòu),1座,尺寸為19.5×8.4×6.3m,內(nèi)設(shè)三臺(tái)離心鼓風(fēng)機(jī)(單臺(tái)Q=80m3/min,H=5.5m,N=110kw),兩用一備。
3.8脫水機(jī)房、加藥間
磚混結(jié)構(gòu),1座,尺寸為20×10×4.5m,內(nèi)設(shè)1m帶式壓濾機(jī)1臺(tái)及氣浮加藥設(shè)備1套,加藥間內(nèi)設(shè)次氯酸鈉發(fā)生器四套(三用一備,單套加氯量2.0kg/h,N=5kw)。
3.9綜合樓
磚混結(jié)構(gòu),建筑面積350m2,內(nèi)設(shè)中控室、會(huì)議室、辦公室等。
4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)
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5 工程特色分析
5.1工業(yè)區(qū)內(nèi)各工廠企業(yè)廢水的集中處理,主要的優(yōu)點(diǎn)
。1)統(tǒng)一財(cái)力、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理,既避免了環(huán)境的進(jìn)一步惡化,又解決了企業(yè)的后顧之憂,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示:集中處理污水廠噸水投資、運(yùn)行費(fèi)和能耗將比各廠分散治理的費(fèi)用降低30%~60%,充分發(fā)揮了環(huán)境效益;
。2)由于各廠水質(zhì)水量均有較大的波動(dòng),各廠分散處理難度大、效果差,而集中處理對(duì)水量水質(zhì)均得以調(diào)節(jié),使處理效果穩(wěn)定。
5.2充分利用原有構(gòu)筑物,節(jié)約了污水廠投資
原有已建的蓄水池在擴(kuò)建工程中起到以下三個(gè)作用:1.調(diào)節(jié)池,均化水質(zhì)水量;2..厭氧水解池,由于蓄水池容量較大,HRT=1d,實(shí)際調(diào)節(jié)池容只需4h左右,因此,充分利用原有蓄水池進(jìn)行分格改造,內(nèi)設(shè)水下推進(jìn)器,回流剩余污泥進(jìn)行厭氧水解;3.剩余污泥的穩(wěn)定池,二沉池剩余污泥排入大容量的蓄水池,在厭氧水解的同時(shí)完成污泥的穩(wěn)定。
5.3加藥方式簡單、靈活
氣浮工藝前均應(yīng)有混凝反應(yīng)階段,一般水廠污水廠均設(shè)置單獨(dú)的混凝反應(yīng)池或加管道混合器,本工程結(jié)合實(shí)際,通過設(shè)計(jì)計(jì)算,認(rèn)為通過二沉池跌水能滿足工藝上的混合要求,污水在管道中的時(shí)間也能滿足反應(yīng)時(shí)間要求,故氣浮加藥管直接設(shè)置在二沉池出口處。
5.4噸水投資及噸水占地低于一般工業(yè)污水廠
從本工程技術(shù)參數(shù)中可以看出,本工程噸水投資及噸水占地較為理想,低于一般工業(yè)污水廠。但噸水運(yùn)行費(fèi)用稍高,主要原因在于三級(jí)處理設(shè)施——淺層氣浮運(yùn)行費(fèi)用較大,電費(fèi)、藥劑費(fèi)消耗較大,該部分運(yùn)行費(fèi)用達(dá):0.40元/噸。根據(jù)老污水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及現(xiàn)有的污水進(jìn)水水質(zhì),提高運(yùn)行管理水平,主要是厭氧水解池的運(yùn)行效果,廢水最后經(jīng)次氯酸鈉脫色處理是能夠達(dá)到排放要求的,氣浮只是作為污水廠出水達(dá)標(biāo)排放的把關(guān)措施。
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