印染工业废水集中处理工程设计

李峰 　古杏红 　　　　许秧南
（南京市市政设计研究院）　　 （吴县市甪直镇污水处理厂）

　　吴县市甪直镇是一座具有2000年悠久历史的古镇，素有“神州水乡第一镇”之称的优美环境、发达交通，给甪直镇的开发建设提供了有利的条件。
　　目前，甪直镇有三资企业（多为印染工业企业）100多家，仅有一座工业污水处理厂，日处理其中28家工厂排放的6000 m³废水，而其余70多家工厂的污水未经处理直接排放，使水体严重污染，严重影响到人民的身体健康以及旅游资源，使投资环境恶化。因此，甪直镇政府决定在原有污水处理厂北侧兴建一座污水处理厂，以解决工业企业的污水排放问题。

1　设计水质水量

1.1设计水量
　　根据现有工业企业排放水量的统计以及工业区今后的发展规划，确定新建污水处理厂规模为：14000m³/d。
1.2设计水质
　　根据原有污水处理厂多年的运行资料以及现有蓄水池水样取样分析，并按照环保部门的要求，确定新建污水处理厂进出水水质如下：

表1　 进出水水质一览表 　 COD（mg/l） BOD(mg/l) pH SS(mg/l) 色度（倍） 进水水质 800～1000 280～350 8～10 400～600 500～600 出水水质 100 20 6～9 70 50

2　处理工艺流程

　　印染工业在我国比较发达，废水的主要特点是废水色度、COD浓度较高，废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱，纤维杂质及无机盐等，其处理工艺也相对成熟，国内多数印染废水均采用厌氧——好氧生物处理工艺，厌氧水解的主要作用是使印染废水中的难降解有机物及其发色基团解体、被取代或裂解，从而降低废水的色度，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厌氧反应后的产物，包括一些易降解小分子有机物及染料中的某些发色基团等在好氧段中进一步去除。在一定停留时间内（厌氧10h，好氧10h），处理出水能达到《纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-92》的二级排放标准。但由于国家新的排放标准（GB8978-96）的执行，印染工业废水经厌氧—好氧工艺处理不能保证新的排放要求（CODcr<100mg/l，色度<50倍），必须增加三级处理措施。原有污水厂有一套小型气浮设施，经设备调试运转后效果良好，因此，本工程设计中不再对三级处理设施进行小试，直接选用气浮和次氯酸钠脱色作为污水厂处理水达标排放的把关措施。

3　主要建构筑物及设备

3.1厌氧水解池
　　原有蓄水池改造，设置水下推进器和污泥回流泵，钢筋砼结构，尺寸为：65×45×5m，有效容积14000m³，污水停留时间1d。
3.2进水泵房
　　进水泵房1座，平面尺寸：6.5×7.0×5.3m，内设潜水泵三台（单台Q=300m³/h，H=9m，N=18.5kw），两用一备。
3.3生化池
　　生化池1座，钢筋砼结构，分两格，单格处理能力：7000m³/d，单格尺寸为：52.25×18.00×5.10m，有效容积：4232 m³，水力停留时间（HRT）：14.50h，污泥混合液浓度X=2.5g/l，污泥回流比R=100%，污泥负荷：0.12kgBOD₅/kgMLSS.d，污泥龄（SRT）：20d，为有效克服污泥膨胀，在每格中设置导流墙，使污水在曝气池中呈推流式运行方式，生化池中安装微孔曝气头，平均氧利用率达18%，采用鼓风曝气方式供气。
3.4二沉池
　　表面负荷q=0.79m³/m².h，沉淀时间t=2h，圆形钢筋砼结构，2座，单座处理能力：7000m³/d，尺寸为D×H=22×4.0m，池中安装吸泥机。设计中考虑二沉池的表面负荷较低的原因在于：1.确保固液分离效果，保证出水水质；2.保证回流污泥的浓度，在污水的生物处理系统中，生化系统中生物量的保证是污水厂运行成功的关键，有机物能否得到降解取决于系统中降解该有机物的微生物的数量，一般小型印染废水厂均设置填料以提高生物量，因为填料价格较高，一般不在大型污水厂中应用，故设计中考虑保证二沉池中固液分离效果，提高回流污泥浓度，同时延长污泥龄。
3.5浅层气浮池
　　浅层气浮为圆形成套钢设备，2套，单套处理能力：300m³/h，尺寸为D×H=10×0.7m。浅层气浮装置是在传统气浮理论的基础上，成功地运用了“浅池理论”和“零速”原理，集凝聚、气浮、撇渣、沉淀、刮泥为一体的先进、高效净化设备，主要特点为：原水进水口、净化水出水口均为移动式，进水口自身以原水出流速度并以相反的方向回旋，混合废水的水平流速相对流出装置为零，零流速状态大大改善气浮过程中液体紊流，缩短原水中的气泡上浮时间，池子中水的流态基本上相对静止，原水中的悬浮物从池底浮到表面的速度快（可达40～100mm/min），有效水深只需400～500mm。
3.6污泥池
　　圆形钢筋砼结构，2座，尺寸为D×H=22×4.0m，池中安装搅拌机。
3.7鼓风机房
　　砖混结构，1座，尺寸为19.5×8.4×6.3m，内设三台离心鼓风机（单台Q=80m³/min，H=5.5m，N=110kw），两用一备。
3.8脱水机房、加药间
　　砖混结构，1座，尺寸为20×10×4.5m，内设1m带式压滤机1台及气浮加药设备1套，加药间内设次氯酸钠发生器四套（三用一备，单套加氯量2.0kg/h，N=5kw）。
3.9综合楼
　　砖混结构，建筑面积350m²，内设中控室、会议室、办公室等。

4　技术经济参数

表2　 技术经济参数一览表 吨水投资

(元/吨水) 吨水占地

(m²/吨水) 吨水电耗

(度/吨水) 运行费用

(元/吨水) 环境效益

(COD削减吨/年) 1500 0.93 0.67 1.15 4088

5　工程特色分析

5.1工业区内各工厂企业废水的集中处理，主要的优点
　　（1）统一财力、统一建设、统一管理，既避免了环境的进一步恶化，又解决了企业的后顾之忧，据有关统计资料显示：集中处理污水厂吨水投资、运行费和能耗将比各厂分散治理的费用降低30%～60%，充分发挥了环境效益；
　　（2）由于各厂水质水量均有较大的波动，各厂分散处理难度大、效果差，而集中处理对水量水质均得以调节，使处理效果稳定。
5.2充分利用原有构筑物，节约了污水厂投资
　　原有已建的蓄水池在扩建工程中起到以下三个作用：1.调节池，均化水质水量；2..厌氧水解池，由于蓄水池容量较大，HRT=1d，实际调节池容只需4h左右，因此，充分利用原有蓄水池进行分格改造，内设水下推进器，回流剩余污泥进行厌氧水解；3.剩余污泥的稳定池，二沉池剩余污泥排入大容量的蓄水池，在厌氧水解的同时完成污泥的稳定。
5.3加药方式简单、灵活
　　气浮工艺前均应有混凝反应阶段，一般水厂污水厂均设置单独的混凝反应池或加管道混合器，本工程结合实际，通过设计计算，认为通过二沉池跌水能满足工艺上的混合要求，污水在管道中的时间也能满足反应时间要求，故气浮加药管直接设置在二沉池出口处。
5.4吨水投资及吨水占地低于一般工业污水厂
　　从本工程技术参数中可以看出，本工程吨水投资及吨水占地较为理想，低于一般工业污水厂。但吨水运行费用稍高，主要原因在于三级处理设施——浅层气浮运行费用较大，电费、药剂费消耗较大，该部分运行费用达：0.40元/吨。根据老污水厂的运行经验以及现有的污水进水水质，提高运行管理水平，主要是厌氧水解池的运行效果，废水最后经次氯酸钠脱色处理是能够达到排放要求的，气浮只是作为污水厂出水达标排放的把关措施。

参考文献
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