印染污水处理厂改造工程设计_厌氧水解

更新时间：2015-03-04 16:37 来源：论文网作者: 阅读：2467

导读:：为其配套的印染污水处理厂于2007年2月建成。对印染污水处理厂进行达标改造势在必行。厌氧水解池效果不佳。水量水质调节问题。

关键词：印染污水处理厂，达标改造，厌氧水解，水量水质调节

1 污水处理厂概况

改革开放以来，慈溪市针织漂印染产业得到了前所未有的发展，为此，慈溪市有关部门决定在杭州湾新区内建设一个集生产、开发、销售为一体的漂印染工业生产基地，将原先分散在慈溪各地的39家针织漂印染企业迁建集中至园区内统一管理。为其配套的印染污水处理厂于2007年2月建成，设计处理能力3万m3/d，总占地67亩。

原考虑建成一座预处理水厂，处理出水达到城镇接管标准后输送至市政污水处理厂，进行二级处理后达标排海。但考虑到印染废水的色度和CODcr值均较高，对市政污水处理厂的污染负荷冲击较大，为满足园区企业投产需要，并解决园区工业废水及时处置，后决定将3万m3/d印染污水预处理厂改建为二级处理厂厌氧水解，采用“吸附沉淀 + 厌氧水解 + 接触氧化 + 高效澄清”工艺，将污水处理达到GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》的一级标准后排海。工艺流程见图1。污水处理厂设计进出水水质见表1

表1 污水处理厂设计进出水水质

Tab.1

指标

CODcr（mg/l）

BOD5（mg/l）

NH3-N（mg/l）

（mg/l）

色度

(度)

进水

≤1200

≤300

≤30

—

≤700

≤400

8－11

出水

100

8（15）

6-9

注：括号外数值为水温>12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。

图1 污水处理厂工艺流程

Fig.1

2 存在的问题

印染污水处理厂建成投入运行后，出水水质一直未能达到GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》的一级标准要求，2009年8月(改造前)污水处理厂实际进出水水质见表2。

表2 污水处理厂2009年8月进出水水质情况

Tab.2

项目日期	进水水质			出水水质
项目日期	CODcr（mg/L）	SS （mg/L）	色度（倍）	CODcr（mg/L）	SS （mg/L）	色度（倍）
8.1	1288	247	512	158	42	40
8.3	1405	223	512	160	46	40
8.5	1173	257	512	140	48	40
8.7	1442	197	512	144	16	40
8.9	1286	270	512	142	12	40
8.11	1314	327	512	175	28.5	40
8.13	1265	247	512	155	36	40
8.15	1255	253	512	165	68	40
8.17	1303	160	512	168	45	40
8.19	1313	223	512	168	36	40
8.21	1245	223	512	153	32	40
8.23	1024	173	512	176	45	40
8.25	1281	227	512	172	38	40
8.27	1295	253	512	135	31	32
8.29	1246	236	512	147	40	32
8.31	1258	223	512	168	32	40
平均值	1271	256	512	157	36	39

注：表中平均值为全月平均值。

由上表可以看出，污水处理厂出水水质中，SS、色度均已达到排放标准，但CODcr一直未能达标。说明整体处理系统中，沉淀池、澄清池，以及氧化剂氧化脱色等均取得了一定的效果，也就是说系统中的物化作用起到了预想的效果;CODcr不达标说明系统中的生物处理由于受到某些因素的影响，未能发挥到预想值。

通过检测污水进水状况，发现污水处理厂存在如下问题：

1)进水水温过高。

污水处理厂进水水温检测值为45℃~55℃，夏季甚至达到60℃左右，水温过高。由于进水温度过高，造成排污企业进入污水处理厂的管道发生变形、坍塌;潜水提升泵过热，无法正常工作;调节池由于水位不断变化，造成由于骤然的热胀冷缩，使得池体存在开裂的风险;生化系统微生物的生长环境无法达到最佳等等。

2)进水水量不均匀，对处理系统造成较大的冲击。

下图反映了污水处理厂一天中，进水的流量情况。可以看出，由于慈溪当地电费存在时间性差异，致使大部分漂印染企业均夜间生产，造成污水处理厂夜间水量远大于设计水量的情况，对处理系统造成了较大的冲击。

图2 污水处理厂进水流量规律图

Fig.2

3)厌氧水解池效果不佳。

下表为污水处理厂某五日各主要处理构筑物进出水CODcr处理情况，可以看出厌氧水解，为提高印染废水可生化而建的厌氧水解池并未达到理想的处理效果。CODcr去除率较低，有时甚至出现CODcr浓度倒置。

表3 污水处理厂某五日各主要处理构筑物进出水CODcr浓度(单位mg/L)

Tab.3

目标日期	进水	吸附池	水解池	新建生化池	改造生化池	生化池出水平均	澄清池Ⅰ	澄清池Ⅱ	总出水平均	标准
2.8	660	378	418	132		132		153	153	100
2.9	714	407	328	147		147		155	155	100
2.10	701	331	259				153	136	145	100
2.11	861	288	339				113	131	122	100
2.12	882	300	289				89	122	106	100

3 解决方案

3.1 冷却降温问题

针对水温过高，污水处理厂新增了冷却塔设备。考虑到如将冷却塔置于调节池后，冬季时，由于进水水温与当地气温温差较大，及调节池的液位变化，将会造成调节池池体开裂等严重后果，因此将冷却塔设备置于调节池前，优先考虑进水降温。

进水泵房置于冷却塔前，由于结构形式为地埋式，水温对池体影响较小，但提升泵需采用耐高温潜污泵。

高温废水经进水泵房中耐高温潜水泵提升送入冷却塔降温后，自流进入调节池，进行后续处理。但运行时存在两种情况，一种是夏季水温较高，必须送入冷却塔降温;另一种是冬季水温较低，无需进入冷却塔，即便关闭冷却塔的风机，停止冷却功能，但进水仍送入冷却塔，则存在提升上面的浪费。

因此，污水处理厂在进水泵房耐高温潜水提升泵后串联管道泵，以提高扬程参考文献格式。水温过高需冷却时，两种泵同开，增加扬程，送入冷却塔;若无需冷却厌氧水解，则只开潜污泵，扬程降低，直接将污水送入调节池，进行后续处理。这样将大大降低能耗，从节能及可持续发展角度考虑，是可行的。

另外，由于污水排入收集管网的温度超过国家标准，且超过污水管道所采用HDPE管材的使用条件，从而导致某些路段污水管道出现不同程度的变形、坍塌。

对此，污水处理厂将污水均采用现浇钢筋混凝土暗渠收集，所有污水接户支管均采用d400钢管，钢管内外壁均采用科鑫防腐并采用360°混凝土全包封处理。

3.2 水量水质调节问题

根据最新发布的《纺织工业企业环境保护设计规范》GB50425-2008对调节池的规定——“在无确切的数据时，应选用8~12小时平均小时流量设计。”污水处理厂现有的调节池结构尺寸为56×36×5.3m，有效水深4.8m，按污水处理厂总规模5万m3/d(现为一期工程3万m3/d，远期再增建2万m3/d)水量调节，则停留时间为4.64小时，按目前3万m3/d水量调节，则停留时间为7.74小时，调节水量均偏低。

但新规范对调节池8~12h停留时间的规定，是在无确切数据的情况下，而污水处理厂有大量的水量水质数据，根据这些数据进行计算，可以得出以下三种调节池容积及停留时间的结果：

(1)按单日时变化系数计算

由污水处理厂目前的进水水量情况得出污水处理厂单日时变化系数平均值为Kz=1.26，即超出平均水量(按全厂总规模5万m3/d计算)为0.26×50000m3/d=13000 m3/d，大于现有调节池容量56×36×4.8=9676.8 m3厌氧水解，按这种变化系数考虑，调节池停留时间至少应为0.26×24h/d =6.24 h。

(2)按待调节流量变化系数计算

仍由污水处理厂目前的进水水量情况得出污水处理厂待调节流量变化系数平均值为Kz=1.15，调节池一天的调节能力至少应该不小于一天中一次连续超出当日平均流量的流量总和，而这个流量总和与对应累积时间的比值，便为当日需调节的每小时平均流量，(需调节单小时平均流量 / 日平均流量)+ 1 = 待调节流量变化系数。该变化系数反映了工业废水每日需调节工业废水的情况，是建设调节池的重要依据。按此方法，需调节水量(按全厂总规模5万m3/d计算)为0.15×50000m3/d=7500m3/d，调节池停留时间至少应为0.15×24 h/d =3.7 h。

(3)按水质(COD)变化系数计算

对污水处理厂进水CODcr浓度数据取平均值，得CODcr的平均浓度为905.7mg/L。CODcr设计浓度 / 平均浓度=1200 / 905.7 = 1.32。因此水质变化系数为1.32，即调节池容积至少为0.32×50000m3/d=12500m3/d，调节池停留时间至少应为0.32×24 h/d =7.9 h。

考虑到污水处理厂进水水质的复杂性及运行稳定可靠的重要性，必须保证有充足的调节时间和足够的抗冲击负荷能力，因此以上三组结果取最大值，并结合《纺织工业企业环境保护设计规范》GB50425-2008对调节池的规定，污水处理厂新增设了调节池，使全厂调节总容量不小于8小时。

3.3 水解酸化工艺的优化

污水处理厂对水解酸化工艺做如下优化：

1)增大水解酸化池容积，增加其水力停留时间。

2)增加二沉池回流污泥管，其作用有二：

一、将驯化污泥送入水解酸化池中进行培养，保证水解酸化段的污泥量，缩短水解酸化段的启动时间;

二、若生化污泥量较大时，可将二沉污泥排入水解酸化池中进行厌氧消化，减少生化污泥处理量，降低运行成本。

3)采用升流式多点布水器布水方式，使布水更加均匀，并通过控制上升流速厌氧水解，使泥水充分混合，达到最佳处理效果参考文献格式。

4)增加池深，调节池由曝气搅拌改为机械搅拌，提供厌氧微生物最佳生长条件，提高水解酸化效率。

5)严格控制加药后的物化污泥进入水解酸化等生化系统的量，降低化学药剂对微生物的抑制作用，提高水解酸化的处理效果。

4 改造后的效果

改造工程于2009年9月开始建设，2010年3月完工，下表为近期(2010年9~10月)污水处理厂进出水水质情况。可以看到，经过改造后，印染污水处理厂出水各项指标均已达到GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》的一级标准要求。改造初见成果。

表4 污水处理厂2010年9月进出水水质情况

Tab.4

项目日期	进水水质			出水水质
项目日期	CODcr（mg/L）	SS （mg/L）	色度（倍）	CODcr（mg/L）	SS （mg/L）	色度（倍）
9.1	1311	210	512	97	36	40
9.3	1200	220	512	98	46	32
9.5	1276	287	512	97	40	40
9.7	1265	207	512	96	37	40
9.9	1293	310	512	96	33	32
9.11	1224	1410	512	95	12	40
9.13	1322	217	512	95	18	40
9.15	1246	257	512	94	26	40
9.17	1285	380	512	96	52	40
9.19	1442	253	512	93	40	40
9.21	1521	213	512	95	50	40
9.23	1454	300	512	97	40	40
9.25	1327	193	512	97	28	40
9.27	1430	253	512	96	30	40
9.29	1275	163	512	96	37	40
平均值	1321	322	512	96	34	39

注：表中平均值为全月平均值。

表5 污水处理厂2010年10月进出水水质情况

Tab.5

项目日期	进水水质			出水水质
项目日期	CODcr（mg/L）	SS （mg/L）	色度（倍）	CODcr（mg/L）	SS （mg/L）	色度（倍）
10.2	1496	637	512	95	45	40
10.4	1397	320	512	96	41	32
10.6	1984	710	512	94	52	32
10.8	1394	250	512	93	46	32
10.10	1680	383	512	94	47	40
10.12	1565	300	512	98	48	40
10.14	1284	290	512	96	39	40
10.16	1307	403	512	93	46	40
10.18	1832	547	512	93	45	40
10.20	1408	233	512	93	33	40
10.22	1460	690	512	95	43	40
10.24	1576	447	512	97	48	40
10.26	1622	357	512	93	47	32
10.27	1606	327	512	92	44	32
10.30	1754	247	512	95	35	32
平均值	1505	377	512	95	43	37

注：表中平均值为全月平均值。

5 结语

随着我国对环保力度的加强，特别是对漂印染工业企业排污控制要求越来越高，对印染污水处理厂进行达标改造势在必行。慈溪漂印染生产基地印染污水处理厂改造工程费约1233万元，通过达标改造后提高了系统的处理能力，使印染污水处理厂稳定达到GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》的一级标准，可为当前印染污水处理厂的运行管理提供参考。

参考文献：

[1]许良英,刘慎,王明芳.印染厂污水处理系统改建方案探讨.节能与环保，2010,38(1):48-50

[2]王浩.印染废水处理厂扩建工程设计实践与探讨.上海化工，2010,35(2):4,7

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