印染污水處理廠改造工程設計_厭氧水解

更新時間：2015-03-04 16:37 來源：論文網作者: 閱讀：2642

導讀:：為其配套的印染污水處理廠于2007年2月建成。對印染污水處理廠進行達標改造勢在必行。厭氧水解池效果不佳。水量水質調節問題。

關鍵詞：印染污水處理廠，達標改造，厭氧水解，水量水質調節

1 污水處理廠概況

改革開放以來，慈溪市針織漂印染產業得到了前所未有的發展，為此，慈溪市有關部門決定在杭州灣新區內建設一個集生產、開發、銷售為一體的漂印染工業生產基地，將原先分散在慈溪各地的39家針織漂印染企業遷建集中至園區內統一管理。為其配套的印染污水處理廠于2007年2月建成，設計處理能力3萬m3/d，總占地67畝。

原考慮建成一座預處理水廠，處理出水達到城鎮接管標準后輸送至市政污水處理廠，進行二級處理后達標排海。但考慮到印染廢水的色度和CODcr值均較高，對市政污水處理廠的污染負荷沖擊較大，為滿足園區企業投產需要，并解決園區工業廢水及時處置，后決定將3萬m3/d印染污水預處理廠改建為二級處理廠厭氧水解，采用“吸附沉淀 + 厭氧水解 + 接觸氧化 + 高效澄清”工藝，將污水處理達到GB4287-92《紡織染整工業水污染物排放標準》的一級標準后排海。工藝流程見圖1。污水處理廠設計進出水水質見表1

表1 污水處理廠設計進出水水質

Tab.1

指標

CODcr（mg/l）

BOD5（mg/l）

NH3-N（mg/l）

（mg/l）

色度

(度)

進水

≤1200

≤300

≤30

—

≤700

≤400

8－11

出水

100

8（15）

6-9

注：括號外數值為水溫>12℃時的控制指標，括號內數值為水溫≤12℃時的控制指標。

圖1 污水處理廠工藝流程

Fig.1

2 存在的問題

印染污水處理廠建成投入運行后，出水水質一直未能達到GB4287-92《紡織染整工業水污染物排放標準》的一級標準要求，2009年8月(改造前)污水處理廠實際進出水水質見表2。

表2 污水處理廠2009年8月進出水水質情況

Tab.2

項目日期	進水水質			出水水質
項目日期	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：表中平均值為全月平均值。

由上表可以看出，污水處理廠出水水質中，SS、色度均已達到排放標準，但CODcr一直未能達標。說明整體處理系統中，沉淀池、澄清池，以及氧化劑氧化脫色等均取得了一定的效果，也就是說系統中的物化作用起到了預想的效果;CODcr不達標說明系統中的生物處理由于受到某些因素的影響，未能發揮到預想值。

通過檢測污水進水狀況，發現污水處理廠存在如下問題：

1)進水水溫過高。

污水處理廠進水水溫檢測值為45℃~55℃，夏季甚至達到60℃左右，水溫過高。由于進水溫度過高，造成排污企業進入污水處理廠的管道發生變形、坍塌;潛水提升泵過熱，無法正常工作;調節池由于水位不斷變化，造成由于驟然的熱脹冷縮，使得池體存在開裂的風險;生化系統微生物的生長環境無法達到最佳等等。

2)進水水量不均勻，對處理系統造成較大的沖擊。

下圖反映了污水處理廠一天中，進水的流量情況。可以看出，由于慈溪當地電費存在時間性差異，致使大部分漂印染企業均夜間生產，造成污水處理廠夜間水量遠大于設計水量的情況，對處理系統造成了較大的沖擊。

圖2 污水處理廠進水流量規律圖

Fig.2

3)厭氧水解池效果不佳。

下表為污水處理廠某五日各主要處理構筑物進出水CODcr處理情況，可以看出厭氧水解，為提高印染廢水可生化而建的厭氧水解池并未達到理想的處理效果。CODcr去除率較低，有時甚至出現CODcr濃度倒置。

表3 污水處理廠某五日各主要處理構筑物進出水CODcr濃度(單位mg/L)

Tab.3

目標日期	進水	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	總出水平均	標準
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 解決方案

3.1 冷卻降溫問題

針對水溫過高，污水處理廠新增了冷卻塔設備。考慮到如將冷卻塔置于調節池后，冬季時，由于進水水溫與當地氣溫溫差較大，及調節池的液位變化，將會造成調節池池體開裂等嚴重后果，因此將冷卻塔設備置于調節池前，優先考慮進水降溫。

進水泵房置于冷卻塔前，由于結構形式為地埋式，水溫對池體影響較小，但提升泵需采用耐高溫潛污泵。

高溫廢水經進水泵房中耐高溫潛水泵提升送入冷卻塔降溫后，自流進入調節池，進行后續處理。但運行時存在兩種情況，一種是夏季水溫較高，必須送入冷卻塔降溫;另一種是冬季水溫較低，無需進入冷卻塔，即便關閉冷卻塔的風機，停止冷卻功能，但進水仍送入冷卻塔，則存在提升上面的浪費。

因此，污水處理廠在進水泵房耐高溫潛水提升泵后串聯管道泵，以提高揚程參考文獻格式。水溫過高需冷卻時，兩種泵同開，增加揚程，送入冷卻塔;若無需冷卻厭氧水解，則只開潛污泵，揚程降低，直接將污水送入調節池，進行后續處理。這樣將大大降低能耗，從節能及可持續發展角度考慮，是可行的。

另外，由于污水排入收集管網的溫度超過國家標準，且超過污水管道所采用HDPE管材的使用條件，從而導致某些路段污水管道出現不同程度的變形、坍塌。

對此，污水處理廠將污水均采用現澆鋼筋混凝土暗渠收集，所有污水接戶支管均采用d400鋼管，鋼管內外壁均采用科鑫防腐并采用360°混凝土全包封處理。

3.2 水量水質調節問題

根據最新發布的《紡織工業企業環境保護設計規范》GB50425-2008對調節池的規定——“在無確切的數據時，應選用8~12小時平均小時流量設計。”污水處理廠現有的調節池結構尺寸為56×36×5.3m，有效水深4.8m，按污水處理廠總規模5萬m3/d(現為一期工程3萬m3/d，遠期再增建2萬m3/d)水量調節，則停留時間為4.64小時，按目前3萬m3/d水量調節，則停留時間為7.74小時，調節水量均偏低。

但新規范對調節池8~12h停留時間的規定，是在無確切數據的情況下，而污水處理廠有大量的水量水質數據，根據這些數據進行計算，可以得出以下三種調節池容積及停留時間的結果：

(1)按單日時變化系數計算

由污水處理廠目前的進水水量情況得出污水處理廠單日時變化系數平均值為Kz=1.26，即超出平均水量(按全廠總規模5萬m3/d計算)為0.26×50000m3/d=13000 m3/d，大于現有調節池容量56×36×4.8=9676.8 m3厭氧水解，按這種變化系數考慮，調節池停留時間至少應為0.26×24h/d =6.24 h。

(2)按待調節流量變化系數計算

仍由污水處理廠目前的進水水量情況得出污水處理廠待調節流量變化系數平均值為Kz=1.15，調節池一天的調節能力至少應該不小于一天中一次連續超出當日平均流量的流量總和，而這個流量總和與對應累積時間的比值，便為當日需調節的每小時平均流量，(需調節單小時平均流量 / 日平均流量)+ 1 = 待調節流量變化系數。該變化系數反映了工業廢水每日需調節工業廢水的情況，是建設調節池的重要依據。按此方法，需調節水量(按全廠總規模5萬m3/d計算)為0.15×50000m3/d=7500m3/d，調節池停留時間至少應為0.15×24 h/d =3.7 h。

(3)按水質(COD)變化系數計算

對污水處理廠進水CODcr濃度數據取平均值，得CODcr的平均濃度為905.7mg/L。CODcr設計濃度 / 平均濃度=1200 / 905.7 = 1.32。因此水質變化系數為1.32，即調節池容積至少為0.32×50000m3/d=12500m3/d，調節池停留時間至少應為0.32×24 h/d =7.9 h。

考慮到污水處理廠進水水質的復雜性及運行穩定可靠的重要性，必須保證有充足的調節時間和足夠的抗沖擊負荷能力，因此以上三組結果取最大值，并結合《紡織工業企業環境保護設計規范》GB50425-2008對調節池的規定，污水處理廠新增設了調節池，使全廠調節總容量不小于8小時。

3.3 水解酸化工藝的優化

污水處理廠對水解酸化工藝做如下優化：

1)增大水解酸化池容積，增加其水力停留時間。

2)增加二沉池回流污泥管，其作用有二：

一、將馴化污泥送入水解酸化池中進行培養，保證水解酸化段的污泥量，縮短水解酸化段的啟動時間;

二、若生化污泥量較大時，可將二沉污泥排入水解酸化池中進行厭氧消化，減少生化污泥處理量，降低運行成本。

3)采用升流式多點布水器布水方式，使布水更加均勻，并通過控制上升流速厭氧水解，使泥水充分混合，達到最佳處理效果參考文獻格式。

4)增加池深，調節池由曝氣攪拌改為機械攪拌，提供厭氧微生物最佳生長條件，提高水解酸化效率。

5)嚴格控制加藥后的物化污泥進入水解酸化等生化系統的量，降低化學藥劑對微生物的抑制作用，提高水解酸化的處理效果。

4 改造后的效果

改造工程于2009年9月開始建設，2010年3月完工，下表為近期(2010年9~10月)污水處理廠進出水水質情況。可以看到，經過改造后，印染污水處理廠出水各項指標均已達到GB4287-92《紡織染整工業水污染物排放標準》的一級標準要求。改造初見成果。

表4 污水處理廠2010年9月進出水水質情況

Tab.4

項目日期	進水水質			出水水質
項目日期	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：表中平均值為全月平均值。

表5 污水處理廠2010年10月進出水水質情況

Tab.5

項目日期	進水水質			出水水質
項目日期	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：表中平均值為全月平均值。

5 結語

隨著我國對環保力度的加強，特別是對漂印染工業企業排污控制要求越來越高，對印染污水處理廠進行達標改造勢在必行。慈溪漂印染生產基地印染污水處理廠改造工程費約1233萬元，通過達標改造后提高了系統的處理能力，使印染污水處理廠穩定達到GB4287-92《紡織染整工業水污染物排放標準》的一級標準，可為當前印染污水處理廠的運行管理提供參考。

參考文獻：

[1]許良英,劉慎,王明芳.印染廠污水處理系統改建方案探討.節能與環保，2010,38(1):48-50

[2]王浩.印染廢水處理廠擴建工程設計實踐與探討.上海化工，2010,35(2):4,7

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