印染废水处理设计专业方案.doc
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1、1200m3/h印染污水处理工程技术方案目 录一、工 程 概 况二、设计依据、规范范围及标准三、设计水量和水质四、处理工艺选择五、处理工艺设计六、运行成本及效益分析七、环境影响分析八、投标设备质量性能确保和检验、验收九、技术、售后服务承诺 一、工 程 概 况本工程所要处理污水为染整废水关键是在印染过程中产生一系列废水,废水关键特点是:温度高、悬浮物含量高,有机污染物浓度大,色度大,另外还含有化学试剂,同时另一股废水来自拉链处理过程中产生涂装废水和氧化废水,其中印染废水为900m3/d,涂装、氧化废水为250m3/d。业主依据环境保护要求已经建成了污水处理站,印染废水经过冷却塔降温,降温后进入调
2、整池由提升泵提升至气浮装置,经调整PH值,投加聚凝剂、助凝剂搅拌反应后,经过固液分离处理,降解水中色度、悬浮物、油类物质、有机物等有害物质,调整废水可生化性;涂装废水、氧化经搜集后经过隔油处理进入调整池由提升泵提升至PH值调整系统,调整PH值后投加聚凝剂、助凝剂,搅拌反应后进入沉淀处理系统进行固液分离,去除废水中油、重金属、悬浮物、有机物等有害物质后经过过滤出来后,二股废水经处理系统处理后合并进入A-O生化处理系统,生化处理系统采取A-O接触氧化法,利用硝化和反硝化生物处理原理,去除水中有机物、氨氮、磷、色度等。经生化处理后出水进入沉淀池进行固液分离,经沉淀池处理后废水排入自然水体。因为当初建
3、污水站时排放指标要求比较低,处理工艺设计根据当初行业确保进行设计,经过几年运行,处理工艺已经处于劣势,加上多年来环境保护要求升级,各项指标排放要求提升,处理系统排水难以满足排放确保。针对这一情况业主决定对系统进行升级改造,确保排放污水各项指标达成国家要求要求。我企业受厂方委托,依据厂方提供废水水量、水质资料,借鉴相关工程实际运行经验,本着投资省、处理效果好、运行成本低标准,编制了该初步改造设计方案,供业主和相关部门决议参考。二、设计依据、规范、范围及标准2.1设计依据及规范(1)建设单位提供污水水质、水量和要求等基础资料;(2)污水综合排放标准(GB8978-1996)(3)城镇综合污水污染物
4、排放标准(GB18918-) (4)纺织染整工业水污染物排放标准(DB32/670-)(5)低压配电装置及线路设计规范(GB50054-92); (6)电力装置继电保护和自动装置设计规范(GB50062-92);(7)室外排水设计规范1997年修订(GBJ14-1987);(8)建筑给水排水设计规范(GBJ15-1988);(9)给水排水工程结构设计规范(GBJ69-84);(10)给水排水设计手册(111册);(11)中国环境保护法(1989年12月);(12)中国水污染防治法(1984年5月);(13)中国水污染防治实施细则(1989年7月)。2.2设计范围1)污水处理站总体设计包含生化工
5、艺改造、土建、电气设计,对配套工艺其它设备完善,以确保处理系统改造出水达成国家城镇污水污染物综合排放标准GB18918-中一级B标准。2)污水处理站设计关键分为污水处理和污泥处理及处理两大部分。a)污水处理调查研究污水水质水量改变情况,选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定方案。b)污泥处理和处理通常小型污水处理站污泥只作浓缩处理,本工程产生污泥关键是化学污泥和生物污泥。为预防污水处理过程中产生污泥对环境造成二次污染,污泥浓缩池污泥由污泥脱水机处理,处理后污泥进行外运处理。2.3设计标准1)本设计方案严格实施国家和地方环境保护各项要求,污水处理首先必需确保各项出水水质指标均达
6、成国家、地方污水排放标准要求。2)针对本工程具体情况和特点,采取简单、成熟、稳定、实用、经济合理处理工艺,以达成节省投资和运行管理费用目标。3)处理系统运行有一定灵活性和调整余地,以适应水质水量改变。4)管理、运行、维修方便,尽可能考虑操作自动化,降低操作劳动强度。设备选型采取通用产品,选购产品在中国应是技术优异、质量确保、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好产品。选购产品企业应经过ISO9002质量体系认证。5)在确保处理效率同时工程设计紧凑合理、节省工程费用,降低占地面积,降低运行费用。6)设计美观、布局合理、降低噪声及合理处理固体废弃物,改善污水站及
7、周围环境,避免二次污染。三、设计水量和水质3.1设计水量依据建设单位提供水量汇报印染废水Qd=900m3/d,涂装废水Qd=250m3/d,因为原有处理系统处理工艺已经定型,生化处理系统出水流量为,Qd=1200m3/d 本改造方案设计流量最终确定为:Qd= 1200m3/d,污水处理站二十四小时运行,每小时处理水量确定为:Qh=50m3/h。3.2设计水质A) 废水性质为染整废水、涂装废水;B) 设计废水水质C) 依据江苏省印染行业污染整改方案(-)要求,污水排放未纳管印染企业于6月底前按CODcr60mg/l,氨氮10 mg/l,总氮12 mg/l和总磷0.5 mg/l实施。出水水质具体指
8、标见表2-3。设计水质一览表项目进水水质一览表(平均值)CODcrBOD5SS 色度NH3-N PH综合废水1100mg/l 250mg/l250 mg/l 250 35 67出水水质一览表CODcrBOD5SS 色度NH3-N PH60 mg/l10 mg/l20 mg/l 4010mg/l 69设计出水水质采取中国纺织染整工业水污染排放标准(DB/670-)中要求一级排放标准 四、处理工艺选择4.1污水水量和水质情况分析 因为生产废水来水存在一定不均匀程度,所以必需考虑设置均质均量调整池。4.2污水处理工艺方案选择(原有工艺)4.2.1选择思绪依据上述进出水水量、水质情况,我方考虑污水处理
9、工艺选择必需依据以下思绪进行:(1)依据本工程污水水量和水质,总体思绪采取较成熟可靠调整、沉淀、气浮净水物化处理和水解酸化、接触氧化法(生物膜法);同时采取回转式格栅机拦截、固液分离等辅助处理工艺。(2)首先经过均质过程,使废水水质、水量稳定,减轻后续生物处理冲击负荷。(3)经均质混合后废水经过隔油池,使废水中油类、杂质进行重力自然分离。(4)隔油池出水自流进入调整池,经调整水量水质,由提升泵提升至斜管沉淀池调整PH值,投加混凝剂、助凝剂、除去水中纺织纤维悬浮物质,降低水中色度、有机物、化工助剂,出水自流进入气浮净水机,经过气浮净水机处理采取物化处理方法经过药品混凝去除污水中有机物、油脂、悬浮
10、物、色度等,使废水中有机物污染物大幅度降解,同时调整CODcr和BOD比值,深入调整污水可生化性,确保处理系统处理效果。 (5)经过气浮净水机处理后污水可生化性得到完善,进入生化处理后,生物菌利用水中有机碳、无机碳为生物基,经过溶解氧进行新陈代谢,通反硝化、硝化水中氨氮、有机物、色度及污染物质。 (6)生化系统出水最终经过沉淀池处理后进行消毒处理达成处理排放要求。(7)工艺步骤简捷、工程造价低、运行经济、便于管理。4.2.2推荐方案污水处理工艺步骤本污水处理站关键工艺过程设计以下:该厂生产废水汇总经污水冷却塔冷却将水位冷却至40左右,出水自流进入调整池,经调整池进行水量和水质调整,废水得到充足
11、混合和悬浮物质沉淀,调整池内部设置穿孔曝气。调整池出水由泵提升进入斜管沉淀池搅拌反应槽,反应槽设置二格,在第一格内投加Ca(OH)2,经搅拌混合反应将PH值调整值7.5-8.5,在第二格内投加PAC、PAM,经搅拌机搅拌反应,污染物和药品反应生产矾花自流进入斜管沉淀池,经重力分离除去悬浮物、有机物,调整污水可生化性,处理出水自流进入气浮净水机处理系统,在气浮前部设置投药反应区,污水中有机物质、细小纤维物质、化学试剂、色度和投加药品反应生成悬浮物质,污水中发色基团经药品反应发生断裂,和药品反应后混凝物自流进入气浮溶气反应区,经固液分离清除出设备体外进入污泥浓缩池,气浮净水机出水进入中间水箱由中间
12、提升泵提升进入生化处理系统厌氧池,该池依据厌氧反应第一反应阶段生化原理,水解酸化原理。经酸化反应后使难降解物质分解成易降解物质,使长链分子结构污染物分解成短链物质,同时深入使色度发色基团断裂,提升了污染物溶解度,使污染物到得有效去除,使反硝化反应顺利进行,在这生化过程中兼氧菌将氨氮分解成硝酸盐NO3-、NO2-、NO-,同时为好氧处理系统发明良好生化基础。厌氧酸化水解池中设置潜水搅拌设备,避免了处理污泥沉淀,同时为了确保厌氧酸化池处理效果。厌氧酸化池出水自流进入好氧接触氧化生化池深入进行生化处理,这时污水中溶解氧伴随风量增加而得到提升,从一级至三级接触氧化池溶解氧含量控制在2-3mg/L,水中
13、微生物以好氧菌形式出现,她们利用空气中无机碳为生物电子载体,不停新陈代谢,使硝化反应顺利进行,将污水中硝酸盐NO3-、NO2-、NO-分解成水和N2,深入促进了污染物质分解和去除,使出水水质顺利达成排放要求。经生化处理后污水污染指标已达成排放要求,不过在生化处理过程中,生物膜新陈代谢,使排放水中悬浮物增加,使水中悬浮物指标超标,为了确保排放水安全达标,在生化处理后设置了斜管沉淀池,使水中悬浮物在沉淀池内得四处理,沉淀池出水进入中间水箱,由提升泵提升至BAF曝气生物滤池,滤池内曝气量为气水比1:5,曝气滤池对于污水中低浓度有机物含有很好脱除效果,加上陶粒滤料含有较强吸附效果,能够将污水中残余色度
14、一并处理,确保处理水安全达标排放,BAF曝气生物滤池处理出水直接排入回用水箱,用于浇灌绿化,冲洗场地及厠所冲洗水。为了增加污泥脱水性,在污泥池内设置好氧处理系统,定时向池内提供氧气,使污泥得到好氧处理,预防了污泥膨胀。同时在污泥浓缩池设置排水泵回流至调整池,避免泥水溢出,污泥浓缩池污泥经污泥脱水机板框压滤机脱水后污泥外运。脱水机排出废水经地沟返回至污泥池由提升泵提升至调整池。污水处理工艺步骤图生产废水污水冷却器酸碱调整系统调整池+预曝气 上清液、滤液回流事故排放池聚铁、PAC/PAM斜管沉淀池 聚铁、PAC/PAM气浮处理装置 污泥排放 中间水箱供氧风机缺氧池池污泥浓缩池箱式压滤机接触氧化池供
15、氧风机 混合液回流化学清洗系统MBR膜处理池干泥外运抽吸泵 污泥排放膜清洗池反冲洗泵排放水池 达标排放 排至调整池重新处理 注: 为增加设备, 为原有设备。4.3污泥处理工艺方案选择4.3.1污泥起源本污水处理过程中产生污泥关键起源于沉淀池污泥和气浮净水机浮渣及生化处理系统沉淀池排放污泥。4.3.2污泥处理工艺方案比较污泥是污水处理过程产物,是整个污水处理站关键组成部分,处理目标在于降低污泥含水率,降低污泥体积,达成性质稳定,并为深入处理发明条件。1) 污泥处理总体步骤选择污泥处理通常步骤为:浓缩硝化脱水干化处理。考虑到若采取硝化处理,需增加硝化池、加热系统、搅拌、沼气处理等一系列构筑物及设备
16、,投资增加,经济效益差。所以本设计不考虑污泥硝化处理。2) 污泥脱水方法选择现在中国污泥脱水装置关键由以下多个形式:真空过滤真空过滤脱水机能够连续生产,亦可自动控制,但其隶属设备多,过滤滤布需定时反冲清洗,操作工序复杂,滤布亦轻易堵塞,脱水后污泥含水率高,通常仅用于消化污泥脱水,故本工程不宜采取。板框压滤板框压滤脱水效果好,价格低廉,经脱水后污泥含水率较低,劳动操作强度通常,运行管理及费用低。问题是滤布要常常冲洗,不能连续运行。带式过滤带式压滤机是现在较为广泛使用污水脱水设备,滤带可回转,连续运转,滤带自动冲洗,污泥处理效果稳定等特点,污泥含水率为70%左右。但运行费用要高于板框压滤机,因为设
17、备为敞开式运行,周围气味较大,反冲水量较大,干化污泥经螺旋输送机直接装车外运,劳动强度较低。 卧式螺旋离心沉降污泥脱水机 该机采取全封闭污泥脱水,可连续运行,污泥脱水率高,污泥脱水效果稳定,污泥含水率为60左右,设备为全封闭运行,没有气味外溢,但设备功率大,能耗高,干化污泥经螺旋输送机直接装车外运,劳动强度较低。叠螺式污泥脱水机该机采取全封闭污泥脱水,可连续运行,污泥脱水率高,污泥脱水效果稳定,污泥含水率为70左右,设备为全封闭运行,没有气味外溢,设备功率小,能耗低,干化污泥经排口直接装车外运,劳动强度较低。4.3.3污泥处理和处理方案确实定综合上述分析,本工程污泥处理采取箱式压滤污泥脱水机,
18、经箱式压滤污泥脱水机压出干泥含水率为60-70%左右,压出干泥外运处理。五、处理工艺设计5.1关键工艺构(建)筑物、处理设备5.1.1污水冷却器 (原有改造)染整废水中在染整过程中采取高温染色,在清洗过程中即使温度有所降低,但排放废水温度在70左右,经工艺前级物化处理后温度还会超出40,假如不采取降温方法,势必会影响生化处理系统生物膜正常生长,抑制生化系统处理效果,使污水不能正常达标回用,在工艺中采取污水冷却器有效降低污水温度,污水经设备布水系统管散流布水,在设备上部设置抽风装置,空气从设备下部进入,污水经冷却载体和上升空气相遇,使污水温度得到下降,经冷却后污水温度在40左右。冷却器设置在调整
19、池上部,处理出水直接进入调整池,经调整冷却后污水温度继续下降,经物化处理系统处理后,污水温度可保持在25-30左右,符合生化系统对处理水温要求。设备冷却流量Q900m3/h,进水温度70左右,出水温度40左右,冷却器外形尺寸为770077008200mm。(二套,单套处理水量500m3/h)5.1.2调整池(原有)因为污水来水不均匀,水质、水量在一定时间存在差异,所以只有设置足够调整池才能使进入后续处理工艺水质、水量稳定。调整池采取斜流式出水,。在染整过程中依据染整程序,每个时间段排放水质多不一样,水量水质存在很大差异,这么势必会影响后续设备处理效果,加上处理排放要求较高,所以设置合理调整系统
20、是确保处理污水达标排放基础条件。为了预防污水中颗粒悬浮物在调整池中发生沉淀,在调整池内设置了预曝气系统,曝气方法为穿孔曝气,曝气所用风源由风机提供,设置采取百脚管布气,阀门调整控制,自动定时曝气,每4小时曝气30分钟。同时在调整池旁设置一座事故池,当系统出现故障时,污水经过旁通管道进入事故池,待系统恢复处理后由事故提升泵提升至调整池进行处理,以确保系统没有外排不合格废水, 事故池和调整池材质为钢筋砼,采取半地埋结构,和原有调整池结构相同。物化处理工艺采取斜板 +气浮净水机处理工艺(原有) 物化处理就是采取物理和化学处理方法,达成除去有机物、悬浮物、色度、油类物质目标,大颗粒悬浮物、油类物质采取
21、物理重力分离原理加以除去,污水中有机物、色度、化学试剂采取投加化学药剂方法经气浮净水机固液分离方法去除,达成调整污水可生化性目标。 5.1.3隔油池、斜板沉淀池(原有)因为废水进水中含油类物质,为避免这些油积累直接影响后续生化处理,所以在污水进入调整池前设置一座隔油池,将浮油隔除,隔油池设置在调整池内,隔油池出水从隔油池底部自流进入调整池,调整池设置穿孔曝气装置,经穿孔调整后废水由提升泵提升至斜管沉淀池,在斜管沉淀池前部设置搅拌反应槽,反应槽设置二格,第一格投加Ca(OH)2将PH值调降至7.5-8.5,经搅拌机搅拌混合后,自流进入第二格,在第二格内投加PAC/PAM,聚凝剂和助凝剂,使污水中
22、有机物、色度、悬浮物和药品反应生成聚凝物,反应后污水自流进入斜板沉淀池。沉淀池内设置斜管,采取塑料波纹板,斜管倾角为600,斜管内角直经为50mm,混凝物进入斜管沉淀布水系统,经均匀布水,污水上升流速为2-3mm,依据物体重力分离原理,因为混凝物重量大于水而下沉于沉底,部分小颗粒聚凝物伴随水流向上运动和安装在池内斜管壁相撞,产生回力使聚凝物加速下沉速度,达成固液分离目标,水流进入设备上清区经集水槽搜集排入后级设备继续处理,沉淀污泥定时排入原有污泥浓缩池,经斜管沉淀处理后可除去混凝物粒经60m悬浮物质;斜管沉淀池采取同向流沉淀池,斜管沉淀池含有造价省、耐冲击负荷、施工简易等显著特点。为预防污泥上
23、浮,泥斗采取60。沉淀污泥定时手动排至污泥浓缩池。5.1.4气浮净水机(原有)1) 工艺过程因为生化池出水中含有较高浓度有机物和色度,设计采取同济大学提供获多项奖气浮净水新工艺以支持。在去除部分有机物同时去除大部分色度、小于60m油滴。该设备在污水进行气浮处理前先将污水和反应药剂充足混合,发生絮凝作用后,混合液在接触区和溶气释放器产生微小气泡发生吸附作用,经过气泡上升及聚合达成相互凝聚效果,最终实现固液分离。本气浮工艺是同济大学长久研究、开发结果,其关键部件溶气释放器获国家专利。整套工艺含有释放气泡微小、固液分离效率高、占地少、出水水质佳、冲击负荷及温度改变适应能力强、污泥含水率低等特点,被广
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