2023年《安全环境环保技术》之硅藻精土技术处理印染废水应用工程.docx

硅藻精土技术处理印染废水应用工程   常熟鸽球印染由六家印染企业组合而成，原位于常熟市区。随城市规划和生产开展需要，该公司整体搬迁至常熟市大义镇工业开发区。该公司主要生产纯棉和涤棉混纺织物，年产量约9000万米。生产过程中主要用分散染料和活性染料及有关助剂。废水排放量近6000m3/d。搬迁后废水处理工程属于三同时工程。受该公司委托，南京嘉庆科技实业为其设计污水处理方案。经本工程处理后的水质到达[GB4287—92]纺织染整工业水污染物排放标准的一级标准，其中50％（3000m3/d）排放，另有50％（3000m3/d）回用于生产工艺、冷却水补充水及绿化等。         （1） 设计规模           废水正常排放量接近6000m3/d，考虑生产顶峰期排水量，业主提出该废水系统的最大处理能力为8000m3/d。           （2） 设计进水水质           根据常熟鸽球印染提供的有关水质数据见表3。    工程pHCODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）色度指标5~12900202200800         （3） 出水水质            处理后的出水水质到达国家标准GB4287-92纺织染整工业水污染物排放标准的一级标准。回用水水质到达厂方对回用水的要求。具体指标见表4。    水量（m3/d）pHCODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）色度排放标准30006～9≤100≤25≤70≤40回用水30007～8≤100≤25≤20≤20         （4）设计原那么与指导思想           x 采用先进处理技术，通过中试确定处理工艺路线及工艺参数，确保达标排放。           x 尽量选择节能高效废水处理设备，节约基建投资，降低运行费用。           x 整个工程的设计具有一定的平安系数，工艺参数的选择要有充裕，以适应工艺生产变化。           x 操作管理简单，运行可靠，以保证处理效果和改善操作人员及采样化验分析人员的劳动强度。           x 在注重社会效应、环境效益的同时，本方案还将考虑化害为利，水尽其用，将处理后的水局部重复利用，节约水资源，从而提高企业的经济效益。          （5）处理工艺            本工程的生产过程中使用的染料主要是分散染料和局部活性染料，该废水中有机物含量较高且碱性较强，表观色度深，该废水COD较高，但BOD含量较低，BOD5/CODCr比值约0.16，水质可生化性差，但分散染料属于疏水性，易于采用物化方法进行处理，而活性染料属于水溶性，易于生化处理。故本方案采用物化处理和生化处理相结合的工艺，在一级物化处理后设计生化处理和硅藻土处理工艺，处理出水可以达标排放，由于废水中含氮源较低，应选择接触氧化法，一那么可减少传统活性污泥法因氮源缺乏等其他原因所产生的污泥膨胀，同时可降低污泥的产生量。接触氧化池采用组合填料，该填料容易挂膜，且形成的膜比较厚实，处理效果好。           好氧出水再进入硅藻土处理装置，硅藻精土是一种新型的水处理剂，是由不导电的非晶体二氧化硅组成的硅藻壳体，硅藻粒径为5-15u,孔隙度7-125A。在水处理时，被微量参加污水中后，在机械搅拌下，分散于水体之中，硅藻外表的不平衡电位能中和悬浮离子的带电性，使其相斥电位受到破坏而与硅藻形成缪羽，电位中和与沉淀作用，凝集成较大的絮花，借重力沉淀至底部，加上硅藻巨大的比外表积，巨大的孔体积和较强的吸附力，把细微和超细微物质吸附到硅藻外表，形成链式结构。由非晶体活性二氧化硅组成的硅藻，具有在水体中相聚和自由沉降为硅藻饼的性能。再加上精土被改性后产生的絮凝作用，加快硅藻等凝聚到水底形成硅藻饼的沉积速度，使硅藻吸附时电位中和，污染物质和细菌，瞬间下沉与水体别离。该水处理工艺集混凝、吸附、过滤三大功能，进一步降低CODcr、SS和脱色。经此处理后出水各项指标均能到达一级排放标准及回用要求（包括Fe3+）。其中，局部回用于生产，其余外排。为了验证所选工艺的合理性和可靠性，在工厂现场进行了中试试验，中试规模为30t/d，经过一个多月时间的实验说明，所选工艺是合理的和可靠的，可以确保达标排放。实验结果见表5。      序号进水COD混凝沉淀池接触氧化池硅藻土处理系统出水去除率出水去除率出水去除率190024073.315037.59238.6286226069.816038.49143.2392028069.517836.47856.1483024573.415536.77551.6         注：以上数据为中试结果，由于受气温影响各项去除率均较低，实际装置效果要好于中试结果。本工程采用的工艺流程如下：          图3 常熟鸽球印染废水处理工艺流程框图           （6）流程简要说明           印染厂排出的废水通过厂区污水管道，聚集到安装有机械格栅的调节池，去除大颗粒的固体悬浮物，并调节废水水量，均衡水质，用曝气方式使废水pH、色度、浓度、温度充分混合到达均匀水质的目的，并防止调节池沉积污泥。通过泵提升至反响池，同时参加FeSO4和Ca(OH)2通过泵叶的搅拌与废水充分混合进行混凝反响，再进入斜管沉淀池进行固液别离，这样废水经过物化处理去除大于50%的CODcr。污泥排至污泥浓缩池。出水自流至水解池，经水解池去除率大于15%，然后经过接触氧化池，有机物经好氧微生物的氧化分解作用而进一步得以降解，并去除局部色度。生化处理出水再自流进入到硅藻土净水设备进行深度处理，通过硅藻精土的混凝、吸附、过滤作用处理后的水，各项指标优于国家[GB4287—92]纺织染整工业水污染物排放标准一级标准并符合染整工艺对水质的要求，并能够局部回用于生产。同时，也可用于绿化，冲厕，人造景观等。斜管沉淀池和硅藻土净水设备产生的污泥排入污泥浓缩池，通过脱水设备脱水干化处理，滤液回流至调节池。           三、验收监测结果及近期运行状况           1、 江阴红枫印染2022t/d印染废水处理工程           现将江苏省环境监测中心环境监测站于2022年8月23日和24日验收监测数据汇总整理成表6，监测时的废水实际排放量约为1000t/d。目前废水处理系统已在冬季低温下稳定运行，各设备运转情况良好，根据现场在线COD检测仪的记录数据，实际排放COD浓度如下：          表6 江阴红嘉印染验收监测数据汇总   日期 工程pHCODcr(mg/L)BODs(mg/L)SS(mg/L)色度（倍）硫化物总磷总氮2022年8月23日进水范围6.66-11.48442-1400209-542146-1100400-202214.4-19.60.93-2.2910.11-19.94日均值6.66-11.481033366644122517.71.5316.51出水范围7.48-7.7886.4-95.79.8-11.210-2710-200.014-0.020.07-0.086.4-7.68日均值7.48-7.7891.510.716180.190.077.17去除率％-91.197.197.598.598.995.456.62022年8月24日进水范围10.98-11.981130-1270370-420548-11722022-250015.3-19.41.99-2.7216.71-19.94日均值10.98-11.981188393843212516.62.2918.29出水范围7.62-7.8287.2-94.19.8-11.310-1210-100.013-0.0170.06-0.085.38-6.08日均值7.62-7.8289.810.911100.0150.075.60去除率％-92.497.298.799.599.998.269.4排放要求6-91002570401.00.525         2、 常熟鸽球印染6000t/d印染废水处理工程          现将常熟市环境监测站于2022年10月10日和14日验收监测数据汇总整理成表7，监测时的废水排放量约为5000t/d，回用水量2022t/d左右，实际排放水量约为3000t/d。从表中可以看出，各项出水指标均到达了排放标准，其中BOD、COD明显优于排放标准。 单元  工程原水混凝沉淀池水解池-接触氧化池硅藻土处理系统排放要求出水去除率出水去除率出水去除率CODcr(mg/L)范围1490-1670392-440-72-80-53-69-≤100平均值155441773.2％7681.8％6119.7％BODs(mg/L)范围339-391136-157-9.6-12.6-6.3-9.2-≤25平均值36114859％1192.6％7.829.1％SS(mg/L)范围162-24862-112-68-72-29-34-≤70平均值2078260.4％7014.6%3155.7％色度（倍）4003292％32-32-≤40pH9.0-12.149.94-11.4-8.2-8.32-8.16-8.36-7-9         目前，处理系统在冬季低温条件下运行效果良好，下表是近期COD在线检测仪的检测数据。           四、主要技术经济指标           1、 江阴红枫印染2022t/d印染废水处理工程           （1）工程实际投资：           总投资为贰佰肆拾伍万元整。其中土建为104万元；设备为105万元；技术效劳费为36万元。         （2）占地面积：            整个废水处理系统占地面积为2022平方米。          （3）实际运行费用：           a、电费：电费以0.60元/度，电耗为1098.8kW·h/d           E1=0.60×1098.8/2022=0.33元/t废水           b、人员工资：装置定员4人，人员工资10000元/年           E2=4×10000/(365×2022)=0.054元/t废水           c、药剂费：高效净水设备所使用的硅藻精土水处理剂其用量是万分之一，每天用量为200kg，硅藻精土水处理剂的单价2500元/t；污泥脱水1kg干污泥投加PAM2g计，单价按20220元/吨计；废酸以0.1元/t废水计           E3=2500×0.2/2022+1600×0.02/10000+0.1=0.382元/t废水           d、污泥处置费：每天产生75％的脱水污泥500kg，由江阴固废处理中心处置，处置费用为           E4=合计直接运行本钱：E=E1+E2+E3+ E4=0.766元/t废水          （4）环境效益：           2、 常熟鸽球印染6000t/d印染废水处理工程           （1）工程实际投资：           总投资为玖佰陆拾万元整。其中土建为；设备为；技术效劳费为。          （2）占地面积：           整个废水处理系统占地面积约为7200平方米。          （3）实际运行费用：           a、电费：电费以0.60元/度，电耗为1098.8kW·h/d计           E1=0.60×1098.8/2022=0.33元/t废水           b、人员工资：装置定员4人，人员工资以10000元/年计           E2=4×10000/(365×2022)=0.054元/t废水           c、药剂费：高效净水设备所使用的硅藻精土水处理剂其用量是万分之一，每天用量为200kg，硅藻精土水处理剂的单价2500元/t；污泥脱水1kg干污泥投加PAM2g计，单价按2022