某工业园集中式印染污水处理厂工艺改造工程.pdf

某工业园集中式印染污水处理厂工艺改造工程 李珍珍 1 罗建中 1 谭广添 2 林伟成 2 谢维 1 1． 广东工业大学环境与工程学院， 广州 510006; 2． 港汇环保污水处理厂， 广东 佛山 528329 摘要 通过对顺德区某工业园集中式工业污水处理厂印染废水处理工艺存在的问题进行分析和研究， 根据印染行业环 保要求和技术政策， 对其原有的牛仔服洗水废水处理工艺进行技术改造。改造后采用分类进水方式， 原有工艺“混凝 沉淀 生物接触氧化” 处理洗漂废水， “混凝沉淀 水解酸化 混凝沉淀 生物接触氧化” 新工艺处理工业园区大量 退浆、 印花及丝光等高浓度高难度印染废水， 处理量由原来10 000 m3/d 提高到32 000 m3/d， 出水各项水质指标达 DB 44 /262001 广东省地方标准水污染物排放限值 第二时段中的一级排放标准， 取得了良好的环境、 社会和经济 效益。 关键词 印染废水; 混凝沉淀; 水解酸化; 生物接触氧化; 工艺改造 THE PROCESS RECONSTRUCTION FOR CENTRALIZED PRINTING AND DYEING SEWAGE TREATMENT PLANT IN AN INDUSTRIAL PARK Li Zhenzhen1Luo Jianzhong1Tan Guangtian2Lin Weicheng2Xie Wei1 1． Environmental Science and Engineering College，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006， China; 2． Ganghui Environmental Protection Sewage Treatment Co． ，Ltd， Foshan 528329，China AbstractIt was analyzed and studied the problems of the process for the centralized printing and dyeing sewage treatment plant in an industrial park in Shunde District． Based on environmental requirement and technical policy from printing and dyeing industry，the original process of jeans washing wastewater treatment was reconstructed． After reconstruction，the jeans washing wastewater was disposed by the original process of“coagulating precipitation biological contact oxidation” ，and the new process of“coagulating precipitation hydrolysis acidification coagulating precipitation biological contact oxidation” was used to degrade the higher concentration and larger amount of printing and dyeing wastewater，which was from desizing， printing and mercerizing． At the same time，the productivity of sewage plant was increased from the original 10000 m3/d to 32000 m3/d． The results showed that the water quality of industrial effluent reached the first grade standard of the second session discharge of“Water Pollutants Emission Limits” DB 44 /262001 ，which was a Guangdong local standard． Good benefits in environment，society and economy were got． Keywordsprinting and dyeing wastewater; coagulating sedimentation; hydrolysis-acidification; bio-contact oxidation; process reconstruction 印染行业所产生的印染废水， 约占工业废水总排 放量的 1 /10。据不完全统计， 我国每年约有 7. 2 108t 印染废水排入水环境， 是当前最主要的水体污染源之 一， 因此印染废水的综合治理已成为一个迫切需要解 决的问题 ［1- 3］。常用于印染废水处理的主要工艺方法 有混凝沉淀、 水解酸化、 好氧生化和化学氧化等 ［4- 6］。 对于印染废水， 要使处理后的出水达到规定的排放标 准， 很难用单项处理工艺彻底解决问题， 从而组合式 工艺处理法有逐渐被普遍采用的趋势。国家环保总 局制订的印染行业污染防治指南建议印染废水的处 理宜采用物化和生化联合处理工艺 ［7］。 1废水来源及水量水质 1. 1废水来源及特征 顺德某工业污水处理厂集中处理工业园区 20 多家 牛仔服装加工企业排放的洗水、 退浆、 印花、 碱丝光等印 染废水， 主要以洗水为主， 占总水量的 87. 5， 退浆、 印 花和碱丝光废水等高浓度难处理印染废水主要是由其 中两家牛仔服加工企业所排放， 占总进水量的 12. 5。 21 环境工程 2012 年 12 月第 30 卷第 6 期 废水特点 1 由于牛仔服印染加工各工艺环节 不同， 所排的废水含有大量的悬浮物， 成分复杂， 多为 难降解染料、 助剂和较高浓度的重金属， 如高锰酸钾、 硫酸铜、 铅、 汞等; 2 色度高， 化学需氧量 COD 高， 生化需氧量 BOD 低， 可生化性差， 不利于好氧生物 处理; 3 废水水质和水量不均匀， 洗漂废水、 退浆废 水、 碱丝光废水水质相差很大， 同时根据企业效益和 生产要求， 每天所用的原料相差甚远， 排放的水量不 稳定， 为处理工艺带来很大的冲击负荷; 4 pH 呈碱 性， 碱度很高; 5 废水温度太高， 尤其是碱丝光废水， 温度可达 50℃ 以上， 对好氧微生物生长造成严重影 响; 6 营养比例失衡， 废水中可被为微生物利用的氮 磷营养物质较少， 生化工艺不定期出现好氧微生物营 养缺乏问题， 造成出水不稳定。 1. 2水量和水质及出水标准 该污水厂进水根据水质的不同分类处理， ρ COD ＜500 mg/L 的洗水废水排管直接进入集水池进行收集 处理， 两家有退浆、 碱丝光工艺的加工企业所排放的 ρ COD＞ 1 000 mg/L的印染废水排管收集到单独的 调节 池 后 进 行 后 续 处 理。 污 水 厂 总 处 理 水 量 32000m3/d， 各类废水水量和水质具体见表 1 所示。 污水处理后达到广东省地方标准 DB 44 /262001 水污染物排放限值 第二时段中的一级排放标准。 表 1各类废水水量、 水质及排放标准 类型 水量 / m3d － 1 ρ COD/ mgL － 1 ρ 氨氮/ mgL － 1 ρ SS/ mgL － 1 pH 色度 / 倍 水温 / ℃ 洗漂废水28 00026014500951227 退浆废水1 5008 000403 000111 02440 印花废水1 5007 800373 400111 02438 碱丝光废水1 00010 0007003 650121 02446 DB 44/126- 2001 ≤90 ≤10 ≤60 6 ～ 9 ≤40 2工艺流程的对比 2. 1原有污水处理工艺及其存在的问题 原有污水处理工艺见图 1。 图 1废水处理原有工艺流程 20 家牛仔服加工企业单独接管进入污水处理 厂， 18 家洗水企业排放的洗漂废水和特殊的两家印 染企业排放的洗漂、 退浆、 印花、 碱丝光废水在集水 池混合， 通过污水提升泵进入沉砂调节池， 经沉砂 调节池沉降部分泥砂和冷却进水温度后， 废水经提 升泵进入混凝沉淀池， 在前部分混凝池中投加 PAC 和 PMA， 在后部分沉淀池和圆形竖流沉淀池中进行 沉降， 去除大量的色度、 悬浮物和胶体物质后进入 生物接触氧化池进行处理， 采用弹性针状填料作为 载体， 曝气进行好氧生物处理降解去除有机物， 同 时废水中氨氮、 重金属和色度也进一步得到降解去 除。生化处理后废水进入二沉池， 采用斜管沉淀法 进行泥水分离， 出水直接排放。二沉池污泥一部分 作为回流污泥， 采用气提法将污泥回流至接触氧化 池， 另一部分剩余污泥由污泥泵送至重力浓缩池， 利用泥水重力差进行浓缩处理， 然后泵入污泥脱水 车间， 通过带式压泥机脱水后外运处置。浓缩池废 水和脱水车间的压泥废水回流至集水池再进行处 理。整个系统产生的泥砂通过泵送至污泥脱水车 间通过压滤脱水后统一外运。 31 环境工程 2012 年 12 月第 30 卷第 6 期 2. 2原污水处理工艺存在问题及原因分析 2. 2. 1系统进水负荷变化大 企业每天排进污水厂的水量和水质随着其经济 效益和生产工艺的不同而变化较大， 在集水池混合 后， 退浆、 印花和碱丝光等高浓度印染废水会提高进 水污染物浓度， 将进水 COD 由原本主要洗漂废水 ρ COD 260 mg/L提高到 600 ～ 800 mg/L， 此类废 水的 pH 很高， 悬浮物和胶体物质含量较多， 在集水 池格栅处堵塞， 造成集水池积泥。 2. 2. 2混凝沉淀效果不好 由于综合进水水质复杂， 水量大， 在进入混凝沉淀 池时， 混凝反应时间和沉淀停留时间达不到要求， 造成 较多的悬浮物和色度等尚未去除， 混凝沉淀效率不高。 2. 2. 3生物接触氧化池微生物死亡 综合进水水质 COD、 pH、 水温等太高， 同时废水的 可生化性较差， 营养碳氮磷比例失衡， 一旦进入接触氧 化池使得有机污染物负荷冲击太大， 造成微生物直接死 亡， 生物膜脱落， 污泥发白发臭， 生物处理系统崩溃。 2. 2. 4二沉池污泥上浮， 出水不达标 由于进水 COD 浓度过高， 生物接触氧化工艺不 能有效去除废水中有机物和色度， 同时生化池中微生 物不能适应冲击负荷而生物膜脱落， 进而在二沉池中 使得污泥量增多， 长时间在二沉池中发生厌氧产气使 污泥上浮， 二沉池出水悬浮物和色度太高， 造成出水 水质不达标。 3改造后的处理工艺及效果 3. 1改造后的处理工艺 改造后的工艺流程见图 2。 图 2改造后污水处理工艺流程 3. 1. 1圆形竖流沉淀池改为混凝沉淀池 将特殊的两家企业排放的高浓度印染废水直接 进入原来的圆形竖流沉淀池， 在此处投加 PAC 和 PAM， 作为混凝沉淀池， 单独将退浆、 印花、 碱丝光废 水进行加药絮凝沉淀处理， 减轻集水池水力负荷和污 染物冲击负荷， 同时此类废水直接排入混凝沉淀池而 不经格栅处理， 可防止格栅设备堵塞。池体尺寸设计 为 D H 10. 4 m 7. 5 m， 地上式钢筋混凝土圆形 水池， 2 座; 锥室 2 400 /400 mm 4 500 mm， 2 个; 堰 槽300 mm 200 mm 3 000 mm 2 mm。有效容积 为1 200 m3， 设计流量为 417 m3/h， HRT 6 h。 3. 1. 2沉砂调节池分两个池体 将原有的沉砂调节池均分两个池体， 沉砂调节池 A 作为集水池过量进水时的缓冲储备池， 沉砂调节池 B 作为特殊的两家企业进水缓冲储备池， 当各类水质 进水量太大时， 可将部分废水分别对应引进沉砂调节 池 A 和 B， 以减轻后续工艺中水力负荷; 当水量较小 时， 再处理该池水， 满足工艺处理能力， 使水力负荷稳 定。沉砂调节池整体为地上式钢筋混凝土矩形水池， 有效容积 2 502 m3， HRT 7 h， 具体尺寸 B L H 24. 0 m 32. 0 m 4. 5 m， 现将该池均分为二， 改造成 等容积沉砂调节池 A 和沉砂调节池 B。 3. 1. 3接触氧化池 1A 改为水解酸化池 为处理高浓度印染废水， 将原有接触氧化池 1A 41 环境工程 2012 年 12 月第 30 卷第 6 期 单独利用作为水解酸化池。两家企业高浓度废水进 入水解酸化池内， 在缺氧微生物和厌氧微生物的作用 下将大分子有机物降解成为小分子有机物， 提高了废 水的可生化性， 有助于后续好氧生化处理。在池内采 用穿孔微曝气系统， 主要是起湍动作用， 不会影响厌 氧兼性菌的生长， 使兼性菌和废水更好接触， 同时曝 气可加快池内废水温度冷却。水解酸化池和其他接 触氧化池池体结构尺寸相同 地上式钢筋混凝土矩形 水池， B L H 6. 0 m 38. 0 m 5. 8 m， 有效水深 5. 3 m， 池 内 悬 挂 弹 性 针 状 填 料，填 料 体 积 为 2 000 m3。水解酸化池微曝气鼓风量为 1. 5 m3/min， 风压 为 10. 0 kPa， 好 氧 接 触 氧 化 池 中 鼓 风 量 为 9. 121 m3/min， 风压为 59. 0 kPa。采用 3 台 GRB200A 型和 1 台 GRB125 型三叶罗茨鼓风机。 3. 1. 4二沉池 1A 出水回流至集水池 二沉池 1A 改造后为水解酸化池废水进行泥水分 离池， 水解酸化后的出水自流回到集水池， 和集水池的 其他废水一起再经过混凝沉淀和好氧接触氧化处理。 经水解酸化后废水可生化性大大提高， 同时水温降低， 改善了好氧微生物生长条件， 减轻污染物冲击负荷， 提 高了好氧生化处理效率， 出水稳定达标。水解酸化后 的污泥产生量大大减少， 沉淀池的污泥全部作为回流 污泥进入水解酸化池， 减轻污泥处理负担， 节省污泥处 理成本。二沉池结构尺寸 平流式沉淀池， 地上式钢筋 混凝土矩形池体， 池内利用斜管沉淀结构， 尺寸 B L H 12 m 12 m 5. 4 m， 回流污泥全部采用气力提 升污泥泵， 共 8 台使用泵， 8 台备用泵。 3. 2改造后的处理效果 该工业园区集中式印染污水处理厂的污水处理 工艺改造后经过 7 个月的运行， 结果表明， 整个系统 运行稳定， 排水稳 定达 到 并 优 于 广 东 省 地 方 标 准 DB 44 /262001第二时段中的一级排放标准， 同时， 污水厂处理废水由单纯的洗水废水扩展到退浆、 印 花、 碱丝光等高浓度高难度印染废水， 水量由 10 000 m3/d 扩大到 32 000 m3/d。经有关部门和污水厂化 验部每天监测， 废水处理后每月各项指标监测所得平 均值如表 2 所示。 4结论 佛山市某工业园集中式印染污水的处理由于其 水质浓度变化大， 水量波动大， 废水中 COD、 pH、 水温 和营养碳氮磷比例失衡， 使得微生物异常死亡和生物 表 2改造后废水处理系统进、 出水污染指标监测结果 日期项目 ρ COD/ mgL － 1 ρ 氨氮/ mgL － 1 色度 /倍pH 2011 － 11集水池进水300. 614. 75127. 3 两家企业进水1 383. 352. 71 02411. 3 1A 回流废水430. 1 70. 61 0249. 1 排放废水40. 75. 886. 9 2011 － 12集水池进水27619. 25127. 5 两家企业进水1 10439. 51 02411 1A 回流废水487 87. 11 0249. 6 排放废水38. 13. 8986. 9 2012 － 01集水池进水23712. 32567. 3 两家企业进水97122. 45129. 5 1A 回流废水425 32. 65129. 1 排放废水41. 23. 286. 9 2012 － 02集水池进水211. 215. 45127. 3 两家企业进水1 316. 2521 0249. 3 1A 回流废水606. 6 90. 81 0249. 0 排放废水41. 56. 4487. 1 膜脱落， 单独的好氧生物处理法达不到处理要求， 改 造采用“混凝沉淀 水解酸化 混凝沉淀 生物接 触氧化” 双级生物处理新工艺， 在实际运行中需要根 据具体情况进行调试和改进。实践证明， 改进后的系 统运行稳定且排水浓度稳定达标， 污水厂的废水处理 类型和处理规模也得到提高， 取得了良好的环境、 社 会和经济效益， 同时也为同类型企业的废水处理提供 了有益的借鉴。 参考文献 ［1］韩月， 卢徐节． 印染废水处理技术现状研究［J］． 工业安全与 环保， 2008， 34 7 12- 14． ［2］刘翠英． 印染废水的特点及其处理工艺问题述评［J］． 有色金 属加工， 1998 6 27- 29． ［3］黄川， 刘元元． 印染工业废水处理的现状［J］． 重庆大学学报， 2001， 11 6 139- 142． ［4］杨书铭． 纺织印染工业废水治理技术［M］． 北京化学工业出 版社， 2003． ［5］高廷耀， 顾国维． 水污染控制工程［M］． 北京 高等教育出版 社， 2001． ［6］曾科， 卜秋平． 污水处理厂设计与运行［M］． 北京化学工业 出版社， 2003． ［7］国家环境保护总局科技标准司． 印染废水污染防治指南［M］． 北京中国环境科学出版社，2002． 作者通信处李珍珍510006广东工业大学环境与工程学院 E- maillizhenzhen1110 yeah． net 2012 － 03 － 23 收稿 51 环境工程 2012 年 12 月第 30 卷第 6 期