亚麻废水处理工艺方案

简介： 纺织印染工业污水主要来自染整工段，包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等。织造工段污水排放较少。该工艺方案为混凝沉淀+水解酸化+生物接触氧化+后混凝沉淀处理亚麻煮漂废水。
关键字：亚麻废水 混凝 水解酸化 生物接触氧化

 

第一章　　总论

    为发挥原有品牌市场效益，带动其他纺织企业快速良性发展，原华金集团和纺联等合并成立华金苑针织股份有限公司，并在城阳区开工兴建青岛市纺织工业园。该工业园在生产过程中将排放大量印染污水，为防止污染，造福子孙后代，根据“三同时”原则，华金集团在开发建设工业园的同时，决定同时筹划建设三废治理工程。公司领导对此十分重视，决心在有关部门的指导下，从环境评价入手，决定加大环保投入，把工业园建设成一个高水平的现代化无污染工业园区。达到经济效益、社会效益和环境效益的有机统一，树立华金品牌形象，为企业的可持续发展打下良好的基础。

   浙江省环境保护科学设计研究院和我公司在治理工业废水方面都具有雄厚的技术实力和优良的工程业绩，在废水处理技术等方面按照合作协议一直相互交流、合作，现针对华金苑项目的重要性，两家决定共同合作，发挥各自的优势，参与项目竞标，凭借两家的实力，为华金苑的建设贡献我们的力量，为青岛市的环境保护事业增姿添彩。

第二章　　污水水量和水质

一、污水来源：

纺织印染工业污水主要来自染整工段，包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等。织造工段污水排放较少。

1、退浆污水：棉织物上的浆料和纤维本身的部分杂质在漂染前必须去除。退浆污水一般占印染污水总量的15%左右，污染物约占总量的一半。退浆污水是碱性有机污水，含有各种浆料分解物、纤维屑、酸和酶等污染物，污水呈淡黄色，退浆污水的污染程度和性质视浆料的种类而异。褪浆污水主要来自青纺联，实际污水量约占总污水量的10%左右。

2、煮炼污水：为保证漂白和染整的加工质量，要将纤维中的棉蜡、油脂、果胶类含氮化合物等杂质除去。煮炼工艺一般用烧碱、碱性盐、水玻璃及适量表面活性剂的水溶液，在100℃左右的高温及pH在13左右的条件下，对棉纤维进行煮炼，该工序污水量大，呈强碱性，含碱浓度约0.3%，污水呈深褐色，BOD₅和COD_cr高达数千mg/l。该类污水来自华金和青纺联内部。

3、漂白污水：漂白工艺一般采用次氯酸钠、过氧化氢（双氧水）、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的有机杂质，使织物漂白。由于这些氧化剂在漂白过程中被分解，所以漂白污水的特点是量虽大，但污染浓度小，污水中含有剩余漂白助剂、表面活性剂和无机盐等，BOD₅和COD_cr均较低。该类污水主要来自华金。

4、丝光污水：丝光处理是在氢氧化钠浓碱液中浸渍，提高纤维的张力强度，增加表面光泽度，降低织物的潜在收缩率和增加与染料的亲和力，该污水含NaOH   3%~5%，一般通过多重蒸发浓缩后回收利用，先用于丝光，再用于调配煮炼液，故丝光污水较少排放，经多次重复利用和碱回收，最终污水碱性仍很强，BOD却较低。其污染程度根据加工布的种类而异。该类污水主要来源于华金且污水量仅占污水总量的1%左右。

5、染色污水：其特点是水质变化大，色度高，主要污染源是染料和各种助剂。由于选择的染料、助剂和染色工艺及设备的差异很大，污水水质变化很大。一般染色污水的碱性很强，染料本身的BOD很低，但COD却很高。染色污水中的许多物质不易被生物降解，单纯的生物处理，COD去除率仅为60~70%，脱色率也仅为50%左右。染色污水是本方案主要处理对象，来自华金和青纺联，污水中以活性染料和分散染料为主。

6、印花污水：印花污水主要来自调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗水以及后处理的皂洗、水洗及洗印花衬布的污水，其污染程度高，此外活性染料应用大量的尿素，使其污水氨氮含量升高。印花污水主要来源于华金。

7、整理污水：该种污水含有多种树脂、甲醛、表面活性剂等，但污水量较少。该类污水主要来源于青纺联。

8、其他污水：包括生活污水、蒸汽凝结水等，该污水所占比重较小。

通过以上分析可知，印染污水来源较为复杂，综合污水水质、水量变化量较大，其污染程度也较高。

二、污水水量：

   该污水处理站预期处理量10000m³/d，要求一期3000 m³/d，二期3000 m³/d，预留4000 m³/d。因此本方案按3000m³/d进行设计，但在平面布置、共用设备等方面充分考虑二期和预留污水的处理，保证处理厂整体美观，避免重复投资。

三、污水处理站设计规模：

　　按3000m³/d规模进行设计，每日三班运行，每小时处理污水量125m³/h。生产污水排水方式：按两班生产，16小时排水进行设计。

四、污水水质：按建设方提供的综合污水水质作为设计依据。

COD_cr ≤1300mg/l        BOD₅≤420mg/l

SS≤280mg/l             色度≤500倍

pH=10.5

五、出水要求：

　　综合出水达到中华人民共和国污水综合排放标准（GB8978-96）二级排放标准（1998年1月1日后建设单位），即：

COD_cr ≤180mg/l            BOD₅≤40mg/l

SS≤100mg/l                色度≤80倍

pH=6~9

第三章　　污水处理站方案设计

一、处理工艺分析与选择依据

    1、根据上述印染污水特点，污水处理的主要对象是碱度、不易生物降解或生物降解极为缓慢的有机物质、染料色素以及有毒物质等。国内棉纺织物染色污水多采用好氧生物处理为主的处理工艺，纯棉织物染色污水采用好氧处理效果较好。针对该污水主要以染色污水、漂白污水为主，污水中含有大量的难以生物降解的物质等，单纯经生物处理后，一般达不到排放标准，因此需在生物处理装置后还串联不同形式的物化处理装置作进一步处理。

    2、针对印染污水含有大量的难降解大分子物质，在好氧处理前增加水解酸化工序（即兼氧处理），使环链或长链的不易生物降解的有机物水解为短链低分子容易降解的有机物，改善污水的可生化性，破坏染料发色基团，可以明显提高全流程的COD和色度的去除效率。

    生物处理工艺可采用各种类型的好氧处理工艺，以活性污泥法和接触氧化法使用的较多，因接触氧化法在池容、运行管理、处理效果等方面具有明显的优势，本设计优先拟采用该工艺。

    3、污水色度很高是该污水的治理重点之一。因使用染料品种复杂，染色加工过程中10~20%将进入污水中，致使污水色度深，成分复杂。对各类染料性质的了解有利于选择合适的处理方案。根据建设单位提供，使用染料以活性染料和分散染料为主。活性染料为亲水性染料，活性污泥对其吸附作用较小，硅藻土对其脱色效果较差，混凝脱色效果不很理想。分散染料是一种不含水溶性磺酸基因的疏水性较强的非离子性染料，分散染料污水采用混凝脱色效果较好。大部分染料均可用氧化法脱色。

二、污水处理设计原则

1、工艺先进成熟，运行可靠，出水稳定达标。

2、操作简单，运行稳定，便于维修管理。

3、在保证处理效果的前提下，尽量降低建设投资。

4、力求减少能耗和材料消耗，并降低运行费用。

5、充分考虑工程的分期建设，力求处理站设施布局合理，整齐美观，体现绿色环保设施特点。

6、占地面积尽量减少。

三、编制依据

1、国家及地方有关环境保护法律、法规和技术政策；

2、中华人民共和国污水综合排放标准（GB8978-96）；

3、《室外排水设计规范》；

四、污水处理站工艺流程方案的确定及技术论证

     根据纺织印染废水的特点：碱度较高、悬浮物较少、色度高、COD_cr居中但较难生化、含一定NH₃~N和其它有色物质。通过如下工艺分析，力求确定最佳工艺流程 ：

1、印染废水的排放极具周期性，为保证后续各处理单元均能按最佳工况点运行，故必须设调节池均衡水量及水质，并通过曝气搅拌，降低部分COD_cr 和色度。

2、因印染废水SS较低但pH较高，可不设初沉工序，但必须把pH首先调至中性，为后续生化处理作准备。

3、鉴于印染废水BOD₅/COD_cr较小，可生化性能差，因此必须设水解酸化工艺，即兼厌氧工艺，靠兼性菌使难生物降解的有机物水解为较易生物降解的短链有机物，改善可生物降解性能，提高全流程的去除效率。

4、采用好氧生化工艺，降低有机污染物：可采用的好氧生化工艺很多，如活性污泥法、生物滤池、氧化沟、SBR工艺及生物接触氧化法等。各工艺简介如下：
A、普通活性污泥法：主要特点是负荷中等，对污水冲击负荷有一定的适用性，但运行管理较为严格，易产生污泥膨胀等现象，抗毒物冲击能力不强，在印染污水中应用不多。
B、氧化沟法：属活性污泥法的一种变形，特点是处理水质好，污泥产率低，耐冲击负荷，具有部分除磷脱氮功能，管理方便，但占地面积较大，在印染污水处理中应用较少。
C、SBR工艺：是近年来发展起来的一种活性污泥新工艺，即间歇性活性污泥法，流程较简单，投资较省，出水稳定，国内在城市污水、制革污水等已有应用，但目前尚欠成熟，是一种很有发展潜力的污水处理工艺。
D、生物接触氧化法属生物膜法，微生物固定于池内的生化填料上，特点为充分利用填料的比表面积，可设计较高的 容积负荷，减少池容，减少占地面积，不存在污泥膨胀问题，有一定的耐冲击负荷能力，操作管理简单，出水效果稳定，产泥量小，在中、小型污水处理厂应用广泛，工艺稳定成熟，在印染污水处理中应用较多。

    好氧生化处理工艺是全处理流程的核心，直接决定将来出水水质及其稳定性，而且它在总投资及运行费构成中所占比重较大，故应对各种生化处理工艺进行详细的技术、经济比较，选择最佳工艺方案。综合上述对各种生化工艺的比较根据本污水处理站的设计原则，确定好氧生化处理采用生物接触氧化工艺，采用推流式四级接触氧化，选用优质组合填料和鼓型微孔曝气头及日本进口SSR鼓风机，增加生物浓度，强化溶氧效率，确保取得理想的处理效果，最终达到要求的出水标准。

5、好氧生化处理后必须设二沉池分离微生物新陈代谢产物和其它SS ，采用辐流式沉淀池，齿形堰出水。

6、为了使色度达标，采用投加氯气脱色，彻底清除色度而不产生污泥。

五、工艺流程图：

 

 

六、工艺流程简述：

1、废水部分：废水经过格栅、自动旋转格栅机去除大部分悬浮物后，自流入集水池，通过大流量潜污泵将水泵入曝气调节池，在调节池内通过预曝气，对水质、水量均匀调节后，按设计流量由泵提升入水解酸化池。集水池和曝气调节池通过液位浮球开关自动控制液位。废水在厌氧菌、缺氧菌的作用下，废水中的COD_cr、BOD₅、色度有一定的去除，同时该池还可消化部分污泥，减少系统污泥量。废水进入接触氧化池后，在此与附着在填料上的微生物充分接触，并通过完全混合式连续鼓风曝气提供微生物所需要的溶解氧，利用微生物的有氧代谢降解大部分CODcr、BOD₅ 和SS，同时废水中的NH₄-N也有所下降。接触氧化池出水连同残留的悬浮物和脱落的生物膜共同进入二次沉淀池进行沉淀，沉淀出水通过投加氯气将废水中的部分发色物质氧化达到去除色度的目的，保证出水色度达标排放。

第四章　　污水处理工程设计

一、工艺设计

1、集水池

功能：收集污水，提高曝气调节池的池容利用率。

    鉴于污水处理站距生产车间较远，考虑到污水总排放口水位较低，因此设计一集水池，提高曝气调节池的池容利用率。集水池采用地下式，砼结构，考虑到同时满足二期工程，确定集水池有效容积125m³，一期停留时间1小时，池净尺寸7800*6000*5200。集水池进口处入流明渠内安装一台自动机械格栅机，将较大悬浮物自动分离出来。栅前粗调pH值至8~9，集水池内设pH自动测试仪一台，两台潜污泵，一用一备，将污水提升至调节池。

2、曝气调节池

功能：a、均衡水量，解决进水不均匀与处理构筑物规模恒定之间的矛盾。

　　　b、均衡水质，使各处理单元构筑物在最佳工况点运行，减少后续处理冲击负荷。

　　调节池采用半地下式砼结构，有效容积1058m³，池净尺寸16500*13500*5000，污水停留时间为8.5小时，有效水深4.7m。调节池底部设ABS穿孔曝气管网一套，采用罗茨风机鼓风曝气，间歇运行，起搅拌、混合、预曝气作用，设污水泵三台，两用一备，将污水定量泵入水解酸化池进行水解处理。调节池处理效果如下：

项目	进水水质	出水水质	去除效率
CODcr	1300mg/l	1235 mg/l	5%
BOD5	420 mg/l	418mg/l	7%
SS	280 mg/l	271 mg/l	3%
色度	500倍	490倍	2%
pH	10.4~10.5	8~9	——

3、水解酸化池

功能：对印染污水中可生化性很差的某些高分子物质和不溶性物质通过水解酸化，降解为小分子物质和可溶性物质，改善污水的可生化性，提高BOD₅/CODcr值，为后续好氧处理创造条件。

    水解酸化池分为两级，采用地上式砼结构，容积负荷N_v=3.5kgCOD_cr/m³.d，有效容积为1250m³，水力停留时间10.0小时，池净尺寸为30000*7800*5900，池内分格。表面负荷率为0.5m³/m².h。水解酸化池内安装高醛化软性填料，池底布穿孔管网，采用进水搅拌，便于污水与兼氧微生物充分接触。水解酸化池处理效果如下：

项目	进水水质	出水水质	去除效率
CODcr	1235mg/l	766mg/l	38%
BOD5	418 mg/l	293mg/l	30%
SS	271 mg/l	149 mg/l	45%
色度	490倍	309倍	37%
pH	8~9	6~9	——

4、生物接触氧化池

功能：利用好氧微生物的新陈代谢作用将污水中的有机污染物分解，达到污水净化目的。

　　生物接触氧化池分为八级进行，采用地上式砼结构，容积负荷N_v=1.1kgCOD_cr/m³.d，填料区有效容积为1750m³，接触时间14.0小时。接触氧化池净尺寸为30000*15700*4900，池内分格。生物接触氧化池内安装优质生化填料，作为好氧微生物的栖息地，池底布微孔曝气管网，采用氧利用率高、防堵塞的专利产品鼓型微孔曝气头供气，为好氧微生物的新陈代谢提供足够的氧气，同时搅拌污水，使污水与好氧微生物充分接触并冲击老化的生物膜，保证生物膜的活性。生物接触氧化池的处理效果如下：

项目	进水水质	出水水质	去除效率
CODcr	766mg/l	184mg/l	76%
BOD5	293 mg/l	26.4mg/l	91%
SS	149mg/l	245.9 mg/l	-65%
色度	309倍	216倍	30%
pH	6~9	6~9	——

5、辐流式沉淀池

功能：进行泥水分离，使混合液澄清、浓缩和回流剩余污泥。

    辐流式沉淀池采用地上式砼结构，表面负荷q=0.70m³/m².h，有效沉淀时间为2.5小时，沉淀池内尺寸为Φ15000，安装刮泥机进行排泥并设两台污泥泵回流污泥。辐流式沉淀池处理效果如下：

项目	进水水质	出水水质	去除效率
CODcr	184mg/l	184 mg/l	——
BOD5	26.4mg/l	26.4mg/l	——
SS	245.9mg/l	91 mg/l	63%
色度	216倍	203倍	6%
pH	6~9	6~9	——

6、接触脱色池

功能：使废水与氯气充分接触，保证废水色度达标。

    沉淀池采用砖混结构，接触脱色池净尺寸为6400*6000*2800，接触时间为0.75h，中间分格。脱色池处理效果如下：

项目	进水水质	出水水质	去除效率
CODcr	184mg/l	165.6mg/l	10%
BOD5	26.4mg/l	24mg/l	8%
SS	91mg/l	30 mg/l	67%
色度	203倍	67倍	67%
pH	6~9	6~9	——

7、污泥储存池

功能：用于储存非正常运行所产生的污泥，便于污泥的集中处理。

     储存池池采用砖混结构，有效容积80m³，池净尺寸为6000*4000*3700。

8、设备间

功能：安装水处理设备，便于操作管理。

    设备间分为加氯间和风机房。加氯间安装1套自动加氯系统设计为30m²。风机房需安装三台罗茨风机及操作系统，设计15m²。

9、其他

其他包括化验室、办公室等污水处理站的必需设施，考虑到二期需要，设计60m²。

二、污水处理效果分析：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单位：mg/l

序号	名称		CODcr	BOD5	SS	pH	色度
1	调节池	进水	1300	420	280	10.5	500
		去除率	5%	7%	3%	——
							2%
		出水	1235	418	271	8~9
							490
2	兼氧池	进水	1235	418	271	8~9	490
		去除率	38%	30%	45%	——	37
		出水	766	293	149	6~9
							309
3	接触氧化池	进水	766	293	149	6~9	309
		去除率	76%	91%	-65%	——	30%
		出水	184	26.4	245.9	6~9	216
4	二沉池	进水	184	26.4	245.9	6~9
							216
		去除率	——	——	63%	——
							6%
		出水	184	26.4	91	6~9
							203
5	接触脱色池	进水	184	26.4	91	6~9	203
		去除率	10%	8%	67%	——	67%
		出水	166	24	30	6~9	67
5	总去除率%		87.2%	94.3%	89.3%	——
							84%
6	出水指标		≤180	≤40	≤100	6-9	≤80

说明：以上数据是根据经验数据拟定。

三、结构设计

     各构筑物如集水池、调节池、水解酸化池、生化池、二沉池、等均采用钢筋砼结构，具体池体配筋图由土建专业人员计算出图。砼采用C25，防渗等级S6。

五、配电及电气控制设计

    动力配电由厂建设方从厂区电网按要求的装机容量配线引至污水处理总配电柜，由此控制各用电设备，总装机容量及运行功率如下：                                             单位：kw

序号	名称	单机功率	数量	总装机容量	运行功率
1	自动格栅机	2.2	1台	2.2	0.82
2	加酸泵	0.55	1台	0.55	0.20
3	集水池提升泵	11	2台	22	3.90
4	调节池提升泵	3.0	3台	9	3.85
5	SSR150风机	30	3台	90	48.5
6	刮泥机	1.5	1台	1.5	1.0
7	回流污泥泵	3.0	2台	6.0	2.5
8	加氯系统	1.0	1套	1.0	1.0
9	轴流风机	0.37	3台	1.11	1.11
10	其它			1.0	1.0
	合计			134.36	63.88

注：总装机容量按140kw设计，实际运行功率按70kw设计，设备控制按自动和手动两套系统设计。采用德国进口PLC编程器及优质进口器件，备有自动测控及声光报警系统，并配有过流、过压及缺相保护系统；对于较大功率的电机采用软启动系统，提高了设备的寿命和可靠性，减少了系统故障率，使维修更为简单、方便。

第五章　　人员编制与项目实施计划

一、人员编制

　　污水处理站直属厂级环保部门领导，负责污水处理站的运行管理、日常维护、水质监测等工作，实行站长负责制。污水处理站实行三班制，建议定员6人，其中负责人1人，化验员1人，操作人员每班1人，维修工1人。为了保证污水处理站能长期稳定运行，使污水处理站发挥最大的环保作用，污水处理站操作人员上岗前必须经过安全生产和专业知识培训，管理人员应具有高中以上文化程度。

二、项目实施计划

序号	内容	周期
1	施工图设计	35天
2	土建施工	80天
3	设备安装	50天
4	工艺调试	60天
	合计	225天

第六章　　总投资估算

一、   总投资估算：

（一）直接费

1、土建部分：

序号	名称	规格L*W*H	数量	投资 （万元）	结构
1	集水池	7.8*6.0*5.2	1座	6.80	钢混
2	曝气调节池	16.5*13.5*5.0	1座	25.50	钢混
3	兼氧池	30.0*7.8*5.9	1座	27.85	钢混
4	接触氧化池	30.0*15.6*4.9	1座	47.40	钢混
5	辐流式沉淀池	Φ15000	1座	18.30	钢混
6	接触脱色池	6.4*6.0*2.8	1座	2.50	砖混
7	污泥储存池	6.0*4.0*3.7	1座	2.60	砖混
8	设备间	45m2	3间	2.90	砖混
9	办公室、化验室	60 m2	4间	3.00	砖混
10	古力井、阀门井、污泥井、护栏等		全套	4.00	砖混
	合计			A=140.85

2、工艺设备及材料

3、设备安装及运输费：

C=B*8%=192.0*8%=15.36万元

直接费合计：W₁= A+B+C=140.85+192.9+15.36=349.11万元

（二）间接取费：

1、工程设计费：D=W₁*2%=6.98万元

2、工程调试费：E=W₁*2%=6.98万元

3、工程管理费：F= W₁*1%=3.49万元

4、工程预备费：G= W₁*2%=6.98万元

间接费合计：W₂= D+E+F+G =24.43万元

工程税收： W₃=（W₁+W₂）*3.41%=12.46万元

合计总投资：W=W₁+ W₂+W₃=386.0万元

二、吨水投资估算

399.69*10000/3000=1332元/m³水。

第七章　　运行费核算

1、工程总有效占地面积：约 7500 m²；（含二期、预留、中水回用）

2、每年少交纳的排污费：{（1300-150）÷100×30×3000×0.05+2600}×12÷10000=65.22万元；

3、运行费用分析

（1）电费

本工程最大装机容量为140KW，实际使用功率为70KW ，工业电费按0.80元/KW计，则：

E₁=（0.80*70.0*24）/3000=0.448元/m³水；

（2）人工费

当地工人工资按600元/月计，则：

E₂=（600*6/30）/3000=0.04元/m³.水；

（3）药剂费

　　本工程主要投加药剂为液氯和废硫酸，氯气一般投加量为80mg/l，其价格为1400元/吨，废酸按0.03元/m³水计，则：

E₃=（0.08*3000*1400/1000/3000+0.03=0.142元/m³.水

（4）工程折旧费

土建构筑物按30年折旧，工程设备按15年计，则：

E₄=140.85×10000÷360÷3000÷30+192.0×10000÷360÷3000÷15=0.28元/m³水；

（5）实际运行费用为

（a）E₁+E₂+E₃+E₄ =0.907元/m³水；（含折旧费）

（b） E₁+E₂+E₃ =0.627元/m³水；（不含折旧费）

二、环境效益分析

本工程投产后每年可减少CODcr排放量为1242吨，减少BOD₅排放量为421 吨，减少SS排放量为195吨，有利的保护了周围环境。

附：说明

1、本工程设计及报价范围为集水池至混凝沉淀池出水之间的所有构筑物及设备。不包括集水池前入水管网和混凝沉淀池出水外排系统管路及综合排放口规范化整治设施。

2、本方案是在没有得到主办单位详细地质资料的前提下设计的，此报价不包括地基处理、原有构筑物拆除、自厂区至污水站低压配电箱电缆及自来水设施、试车期间药品费、施工、调试临时水费、电费等费用。因此电、蒸气、自来水等共用设施需由甲方引到污水站所需部位。    

３、本工程建设范围不包括污水站内道路、绿化、景观、照明等。由甲方统一规划建设

４、本工程保修期为一年，保修期内我方负责指导工程运行，期间出现的非人为损坏因素造成的设备损坏、故障，我方将在接到通知后三日内赶赴现场处理，及时排除故障，全部费用由我方承担。保修期满后，我公司对该工程优惠提供终身有偿服务，随时提供技术服务；只收取更换零部件费、材料费及管理费，免收技术服务费。