主页 > 新闻动态 > 废水处理流程工艺流程主要构筑物及运行效果 2021-11-20

废水处理流程工艺流程主要构筑物及运行效果

纺织印染工业产生的废水已成为公认的工业废水中较难处理的废水之一。印染废水成分复杂，主要产生自退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花、整理工序〔1-3〕。其水量波动较大，有机物含量较高，色度高、可生化性差，相对来说较难处理〔4-6〕。目前对印染废水的处理主要采用物理法、化学法和生物法，但由于其水质的特殊性，常采用2种或多种方法共同处理，从而有效保障处理后的水质稳定，达到较好效果。
一、印染废水处理的工程概况
某印染企业的生产工艺为拼轴、烧毛、丝光、退浆、染色、烘干、定型，最终产品为印染涤棉布。
生产采用的染料主要以活性染料、还原染料为主，产生的废水治理起来比较困难。该废水水量波动较大，色度、COD、悬浮物浓度均较高，可生化性较差，采用单一的污水处理技术不能进行有效处理。针对该企业排放废水的特点，采用混凝沉淀—两级生化工艺进行处理，以期达到有效的处理效果。
该废水水量约1000m3/d，主要来源于丝光废水、退浆废水、漂白废水及印染废水等，碱度大，COD、色度、SS较高。废水中含有浆料、残余染料、纤维素、表面活性剂、漂白剂等，其中使用的上浆剂为难降解的聚乙烯醇。根据企业提供的进水水质，确定主要进、出水水质，如表1所示。

表1印染企业废水的进、出水水质

二、印染废水处理的工艺流程及主要构筑物
1.工艺流程
根据废水特点并结合同类废水处理经验，确定采用混凝沉淀与两级生化处理相结合的方法。主要工艺流程如图1所示。

图1印染废水处理工艺流程

2.主要构筑物
（1）调节池。主要功能是接纳废水，起到均质、均量的作用。该池设有曝气装置，运行中必须开启，一方面可使投加的聚合硫酸铁与废水充分混合，防止药剂直接下沉到水底；另一方面防止废水中的悬浮物沉淀。运行过程中要合理控制调节池的液位，始终维持调节池水深达到0.5m以上，防止提升泵空转，从而损坏机器。调节池处理规模为1000m3/d，42m3/h，采用钢砼结构，尺寸为7.0m×5.0m×3.5m。配备2台提升泵，1用1备，提升泵流量为43m3/h，扬程17m，功率4.0kW。
（2）混凝反应池及混凝沉淀池。主要功能是投加混凝药剂后吸附沉淀废水中的大分子、悬浮物，同时改善废水的可生化性。混凝药剂采用液体聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺（PAM）。聚合硫酸铁根据水量直接用药剂泵投加到调节池中，聚丙烯酰胺通过药剂泵投加到混凝池前段的混凝反应池中。混凝池设置2套加药系统，包括2台药剂泵和2个药剂桶；混凝沉淀池配备1台单管道排污泵。混凝池采用钢砼结构，设计为多廊道翻流混合，能使药剂和废水充分混合。该池设计参数为：停留时间0.5h，有效容积1m3，尺寸5.0m×1.0m×5.0m。混凝沉淀池采用斜板沉淀，设计参数为：停留时间2.0h，表面负荷1.4m3/（m2·h），建筑尺寸6.0m×5.0m×5.0m。
（3）1号水解池。主要功能是利用悬浮的和附着在填料上的厌氧微生物分解废水中溶解于水的大分子有机物，并将其转化成小分子有机物，不但能去除部分有机物，为后续好氧微生物的新陈代谢提供基质，同时可提高废水的可生化性。水解酸化池不是严格的厌氧池，只停留在水解和酸化阶段，在运行过程中需要间歇性微曝气，使废水溶解氧＜0.5mg/L。1号水解池采用钢砼结构，停留时间7.5h，有效容积315m3，尺寸为10.0m×7.0m×5.0m。
（4）1号好氧池。采用传统的活性污泥处理技术，活性污泥在好氧池中呈悬浮状生长，能够充分与水混合，有利于微生物迅速捕捉水中的有机物。好氧微生物摄取水解酸化池水解后的小分子有机物，并将其转化为二氧化碳和水，大幅消除有机物。好氧池中的溶解氧一般控制在2mg/L左右。曝气量不能太大，如曝气量过大一方面会出现大量泡沫，另一方面导致能耗过高，且对曝气管网不利。
1号好氧池采用钢砼结构，池底铺设微孔曝气器，共有5个反应池，合计水力停留时间约为24h。
配备2台三叶式罗茨鼓风机，当有机负荷达到设计值的50%以上时，需同时开启2台鼓风机；当有机负荷低于设计值的50%时，只需开启1台鼓风机，以节省能耗。该池设计参数为：停留时间4.7h，有效容积196m3，尺寸7.0m×7.0m×4.5m。
（5）二沉池。对活性污泥进行固液分离，通过污泥泵将污泥回流到好氧池或水解池中，以补充系统所需的微生物，上清液则直接溢流到二沉池出口。
污泥回流装置配备1台单管道排污泵。二沉池采用竖流式沉淀池，停留时间3.0h，表面负荷0.85m3/（m2·h），尺寸7.0m×7.0m×4.5m。
（6）2号水解酸化池。2号水解酸化池是二沉池出水直接流入的单元，该池填挂有组合填料，主要功能与1号水解池相同，其废水溶解氧要保证＜0.5mg/L。2号水解酸化池采用钢砼结构，停留时间4.4h，有效容积187m3，尺寸10.0m×7.5m×2.8m。
（7）2号好氧池。2号水解酸化池的出水流入该单元进行好氧处理，池中设有组合填料，微生物可以附着在上面生长，微生物不易流失，可维持好氧池内高浓度的微生物数量，保证较好的处理效率。池底铺设微孔曝气器，配备1台三叶式罗茨鼓风机，为池中的微生物提供氧气，该池溶解氧一般控制在2mg/L左右。2号好氧池停留时间5.0h，有效容积216m3，尺寸9.0m×6.0m×4.5m。
（8）三沉池。2号好氧池的出水流入三沉池进行泥水分离，其功能与二沉池相同，该池子同样采用斜板沉淀池，内设沉淀斜板，利用污泥的重力作用加速污泥沉降。停留时间为3.0h，表面负荷1.16m3/（m2·h），尺寸9.0m×4.0m×4.5m。
三、印染废水处理的工程运行效果
该工程经过近半年的调试运行后，两级生化处理工艺中的污泥浓度均能达到设计值，出水水质稳定，各指标能达到排放要求。进、出水水质及各单元去除率如表2所示。

表2 进、出水水质及各单元去除率

注：表中数据为一周连续测量值的平均值。
项目原水混凝沉淀二沉出水三沉出水
四、印染废水处理的技术经济分析
采用该组合工艺处理印染废水，废水水量为1000m3/d，1a按运行300d计算，则该工艺的运行成本为：
（1）电费：单位电价为0.70元/（kW·h），整个工程中装机容量为76.09kW，使用容量为59.47kW，每年电费大约为59.47×24×300×0.75×0.7≈24万元，则单位电费为0.80元/m3。
（2）药剂费用：混凝阶段需投加聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺，生化处理单元投加尿素、磷酸氢二钾，每年费用大约为20万元，单位药剂费为0.67元/m3。
（3）人工费用：该工程运行中共有4名工人，每人每年工资福利费用约2万元，1a共需8万元，折合后为0.27元/m3。
（4）设备折旧费用：该工程共投资100.18万元，预计运行10a，其折旧费用折合后为0.33元/m3。综上，其总运行成本（包括设备折旧费）为2.07元/m3。
五、教学设备的推荐与介绍

MYH-71 工业废水处理流程模拟实验装置

一、工业废水处理流程模拟实验装置,工业废水处理流程模拟实验设备,工业废水处理流程模拟实验台实验目的：
为了了解工业废水中常用的单元操作技术，掌握由这些单元操作组成的处理流程，观察废水、污泥和空气在处理过程中的举动，特别为水处理专业科研及教学研制的实验装置。整套装置由可编程序控制器对其废水的流入、加药混凝、曝气、反冲洗、排放、排泥等进行自动控制。对其每一段的水处理效果进行监测，整套设备连接使用、也可分开单独使用、每一个污水池都有开发取样口。
二、工业废水处理流程模拟实验装置,工业废水处理流程模拟实验设备,工业废水处理流程模拟实验台主要技术指标及参数：
1.环境温度：5℃～40℃
2.处理水量：5～15L/h
3.设计进、出水水质范围：
进水BOD   400～800mg/L         出水40～80 mg/L
进水COD   600～1200mg/L        出水60～120 mg/
进水SS    100～300mg/L         出水10～50 mg/L
进水pH    6～9                 出水6～9
4.工作电源：AC220V±10%、50Hz，单相三线制，功率1500W，安全保护：具有接地保护、漏电保护、过流保护
5.装置外形总尺寸：长×宽×高=5200mm×500mm×1700mm
三、工业废水处理流程模拟实验装置,工业废水处理流程模拟实验设备,工业废水处理流程模拟实验台主要配置：
1.原水箱1只：白色PP板材质、厚度10mm，600×400×500mm、底板上安装有放空阀，方便将水排净；
2.清水箱1只：白色PP板材质、厚度10mm，400×400×500mm，底板上安装有放空阀，方便将水排净；
3.配原水箱搅拌电机1台、304不锈钢搅拌桨1套；（功率25W、转速120rpm）、（含调速器1只）
4.微电解槽 1套、透明有机玻璃材质、壁厚10mm，250×200×250mm、含直流稳压电源 1台、
5.混凝反应槽、透明有机玻璃材质、壁厚7mm， Ø 200×300mm；
6.竖流式沉淀池、透明有机玻璃材质、壁厚8mm，Ø 250×350mm；、
7.曝气合建二沉池、透明有机玻璃材质、壁厚10mm，450×350×600mm、带曝气装置、、
8.虹吸滤池、透明有机玻璃材质、壁厚10mm， 450×350×600mm、含抽吸真空泵1台、
9.活性炭吸附池、透明有机玻璃材质、壁厚10mm，350×300×450mm、带反冲洗装置
10.串激搅拌电机1台、304不锈钢搅拌桨1套；（功率90W、转速3000rpm）、
11.搅拌电机1台、304不锈钢搅拌桨1套；（功率6W、转速80rpm）、
12.防腐蚀提升磁力水泵2台、流量：16～19（L/min)、扬程：2.7～3.4（m）功率20W；
13.防腐蚀污泥回流水泵1台、流量：16～19（L/min)、扬程：2.7～3.4（m）功率20W；
14.流量测量与调节：转子流量计2只、（LZS-15、量程6~60L/h）
15.流量测量与调节：气体流量计1只、（LZB-10、量程250~2500L/h）
16.气泵1台、功率：20 W、最大气量：6L/min，带微孔曝气管1套、
17.可编程自动控制器1套、
18.加药计量蠕动泵1台、流量范围：0.008-460mL/min、配有机玻璃加药箱1只、
19.中间水箱1只：白色PP板材质、厚度10mm，400×400×500mm、底板上安装有放空阀，
20.实验台面（白色10mm厚PP板）、
21.电源控制系统：双面亚光密纹喷塑电控箱1只、漏电保护器、电压表、带锁按钮开关、线管等组成，
22.配套UPVC连接管道和阀门（中财品牌）。
23.不锈钢框架实验台（30mm×30mm不锈钢方管、配脚轮为万向轮带禁锢脚）等组成。
六、结论
（1）采用混凝沉淀—两级生化工艺处理印染废水技术上可行，处理效果稳定，出水能满足排放标准要求。（2）两级生化处理中需注意营养源的投加，保证微生物生长所需要的营养要求。

废水处理流程工艺流程主要构筑物及运行效果

MYH-71 工业废水处理流程模拟实验装置

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