【文章內(nèi)容簡介】 0 mg/L BOD5 10 mg/L SS 10 mg/L 色度 30 倍 pH 6～ 9 2 工藝流程確定 工藝 選擇原則 本工程設(shè)計是對一期工程出水進行深度處理進行回用。對于工藝的選擇原則遵從如下幾點： 技術(shù)合理 應(yīng)正確處理技術(shù)的先進性和成熟性的辯證關(guān)系。一方面，應(yīng)當重視工藝所具備的技術(shù)指標的先進性，同時必須充分考慮適合中國的國情和工程性質(zhì)，由于出水作為集團其他生產(chǎn)的工藝用水和景觀用水，對出水要求較高，且 40000t/d 的污水屬于較大型污水處理工程，對集團長期的發(fā)展和規(guī)劃起著舉足輕重的作用。規(guī)模大 ，投資較高。必須確保百分之百成功，工藝選擇必須注重技術(shù)的成熟性和可靠性。因此，需強調(diào)技術(shù)的合理而不簡單提倡技術(shù)的先進性，必須將技術(shù)的風險降到最低程度。 經(jīng)濟節(jié)能 節(jié)省工程投資是污水處理工程建設(shè)的重要前提，合理確定處理標準，在力求達到污水回用標準下，選擇簡潔緊湊的處理工藝，盡可能的減少占地，力求降低地基處理和土建造價，同時，必須充分考慮節(jié)省電耗和藥耗，把運行費用減至最低，對于該集團經(jīng)濟承受能能力來說，這一點非常重要。 易于管理 污水深度處理回用工程由于是企業(yè)自建性質(zhì)，專業(yè)人 員相對匱乏，在工藝選擇中也需要充分考慮我國現(xiàn)有的運行管理水平，在經(jīng)濟允許的條件下做到流程自動化，智能化。實現(xiàn)工藝過程自控，降低勞動強度和人工費用， 同時應(yīng)特別注重工藝本身對水質(zhì)變化的適應(yīng)性及處理出水的穩(wěn)定性。 40000t/d印染廢水深度處 理工程初步設(shè)計 5 工藝的比較和選擇 該工程進水是 印染廢水 的一期工程出水， 水量較大 （ 40000t/d） ， 深度處理技術(shù)一般有 考慮到成本和效率問題，應(yīng)以生化處理為主。同時其由于二級出水 BOD5/CODCr=，可生化性較差，需要提高廢水的可生化性。因為隨季節(jié)及生產(chǎn)產(chǎn)品每天不同時段變化較大，所以生化處理設(shè)施要有較寬 的適應(yīng)性，選用耐沖擊負荷能力強的工藝。不能多次進行水力提升 ， 否則處理成本非常高 ， 設(shè)備運行費用要放在首位 ,過高的處理成本 ， 沒有意義。該集團南部的污水處理（一期）工程的右上方正好有一個角落，為了節(jié)約土地成本和管道土建和各種額外造價，擬將工程建于該處。土地面積有限，故需要選擇高負荷的處理工藝。印染廢水對水質(zhì)要求十分苛刻 ， 回用處理過程不能有絲毫的過失 ， 設(shè)備的搞沖擊能力要非常好 ， 防突然性停電的能力要強。 集水池 各個車間的 生產(chǎn)廢水 ，其排 出的廢水水量和水質(zhì)一般來說是不均衡的，生產(chǎn)時有廢水，不生產(chǎn)時就沒有廢水，甚至在一日之內(nèi)或班產(chǎn)之間都可能有很大的變化，特別是印染行業(yè)的廢水，工藝濃廢水與輕污染廢水的水質(zhì)水量變化很大，這種變化對廢水處理設(shè)施設(shè)備的正常操作及處理效果是很不利的，甚至是有害的。因此廢水在進入主要污水處理系統(tǒng)前，都要設(shè)置一個有一定容積的廢水 集水池 ，將廢水儲存起來并使其均衡水質(zhì)同時保證一定的水量，以使得 廢水處理設(shè)備 和設(shè)施的正常運行，保護提升泵。 臭氧（ O3）工藝 常用的印染廢水深度處理方法有 混凝 /沉淀 /過濾， 膜過濾、曝氣生物濾池（ BAF），化學氧化等 [57]。 混凝 /沉淀 /過濾難以去除成高分散系（粒徑為 ~）的有機物。膜過濾法效果雖好但是投資和運行費用均較高，同時進水水質(zhì)對膜壽命的影響很大，膜處理后的濃相處理也是一個棘手的問題，如采用膜過濾，成本較高?；瘜W氧化方法從安全，高效穩(wěn)定和成本上考慮以 Fenton 氧化和臭氧氧化為主。 考慮到單一工藝不能完成污水的處理，而且該工程可生化性較差， 需要和生化處理聯(lián)合進行。所以必須首先提高該廢水的可生化性。兩種方法都能實現(xiàn)，但由于水量較大， H2O2儲存和運輸比較麻煩，而且對 pH 要求也較高，臭氧不失為一種好的選擇 [8,9]，而且還能去除一部分色度和 SS，為下一個生化處理單元準備好條件。 臭氧是一種強氧化劑，能與水中各種形態(tài)存在的污染物質(zhì) (溶解、懸浮、膠體物質(zhì)及微生物等 ) 起反應(yīng)，可以改變有機物分子量分布特征，將復雜的有機物轉(zhuǎn)化成為簡單有機物，使污染物的極性、生物降解性和毒性等發(fā)生改變。在理想條件下可把廢水中的大多數(shù)單質(zhì)和化合物氧化到最高價態(tài)，對水中有機物有 很強的氧化降解作用。多余的 O3可自行分解為 O2，不產(chǎn)生二次污染。因為臭氧與有機物反應(yīng)時速度快并且可就地生產(chǎn)，原料易得、使用方便、符合高水平環(huán)境需求及技術(shù)設(shè)備可40000t/d印染廢水深度處 理工程初步設(shè)計 6 靠等優(yōu)點，在凈化污水的化學氧化工藝中，臭氧處理作為一個有力、有效和經(jīng)濟的氧化方法，地位穩(wěn)步上升。由于臭氧氧化速度上 較 快，水質(zhì)上沒有太多的其他物質(zhì)生成， 對pH 幾乎沒有要求， 原料易得，占地省。且臭氧對提高印染廢水可生化性和脫色效果上較好。故選用臭氧作為生化處理前的預處理。 集水吹脫池 由于前處理中用了臭氧，而且濃度較高，所以在臭氧接觸池出水就難免不 會有臭氧殘余，殘余的臭氧會對后續(xù)的生化單元的產(chǎn)生破壞，過高的殘余臭氧可能直接導致微生物死亡，而使得整個污水處理工藝沒有處理效果。所以設(shè)置集水吹脫池主要是為了對臭氧接觸池出水中的殘余臭氧進行空氣吹脫，這樣不會對后續(xù)生化單元進行破壞，保證了整個工藝的處理效果。實現(xiàn)污水達到設(shè)計標準排放和回用。 曝氣生物濾池（ BAF）工藝 由于水量大，污染物濃度不高，采用生化法處理具有穩(wěn)定，效率高，成本低等特點。曝氣生物濾池在印染廢水二級出水處理上具有較理想的效果。曝氣生物濾池（ BAF）是在生物濾池和普通快濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新 型水處理技術(shù) [10]，處理污水的原理是反應(yīng)器內(nèi)填料上生長的生物膜中微生物的氧化分解作用、填料及生物膜的吸附截留作用和沿水流方向形成的食物鏈分級捕食作用以及生物膜內(nèi)部微環(huán)境和厭氧段的反硝化作用。曝氣生物濾池是生物降解與過濾截留相結(jié)合的一種高效低耗的污水處理方法，用于處理低濃度、難降解有機廢水，與普通活性污泥法相比，具有占地面積小、抗負荷沖擊強、氧傳輸效率高、避免污泥膨脹、出水水質(zhì)穩(wěn)定 ,運行費用低 等優(yōu)點。 單獨臭氧氧化的費用較高，且臭氧氧化只能將大部分大分子有機物氧化為小分子有機物，而不能將有機物徹底去除；曝氣 生物濾池雖然高效，但無法去除難生物降解有機物。臭氧 — 曝氣生物濾池組合工藝將兩種工藝的優(yōu)點結(jié)合起來，可以充分發(fā)揮各處理的長處，使微量污染物的去除達到最佳效果。利用臭氧預氧化去除色度、濁度和部分 COD，降低曝氣生物濾池的負荷，并提高廢水的可生化性，使曝氣生物濾池充分發(fā)揮微生物作用，達到較好的處理效果。 臭氧 — 曝氣生物濾池組合工藝對二級生化后的印染廢水進行深度處理，可以實現(xiàn)在較低的處理費用下獲得較好的回用水質(zhì)。 目前常用的曝氣生物濾池分為 BIOSTYR 和 BIOFOR 兩種工藝。 BIOSTYR 工藝 BIOSTYR 是 法國 OTV 公司的注冊水處理工藝技術(shù)，由于采用新型輕質(zhì)懸浮填料BIOSTYRENE（主要成分是聚苯乙烯，且比重小于 1g/cm3）而得名。下面以去除 BOD、SS 并具有硝化脫氮功能的反應(yīng)器為例說明其工藝結(jié)構(gòu)與基本原理。 40000t/d印染廢水深度處 理工程初步設(shè)計 7 BIOSTYR 工藝是一種上流生物濾池，是一種運行可靠、自動化程度高、出水水質(zhì)好、抗沖擊能力強和節(jié)約能耗的新一代污水處理革新工藝，工藝成熟高效。 污水通過濾料層，水體含有的污染物被濾料層截留，并被濾料上附著的生物降解轉(zhuǎn)化，同時，溶解狀態(tài)的有機物和特定物質(zhì)也被去除，所產(chǎn)生的污泥保留在過濾層中，而只 讓凈化的水通過，這樣可在一個密閉反應(yīng)器中達到完全的生物處理而不需在下游設(shè)置二沉池進行污泥沉降。 濾池底部設(shè)有進水和排泥管，中上部是填料層，厚度一般為 ～ ，為防止濾料流失，濾床上方設(shè)置裝有濾頭的混凝土擋板，濾頭可從板面拆下，不用排空濾床，方便維修。擋板上部空間用作反沖洗水的儲水區(qū)，其高度根據(jù)反沖洗水頭而定。 該區(qū)內(nèi)設(shè)有回流泵用于將濾池出水泵至配水廊道，繼而回流到濾池底部實現(xiàn)反硝化，在不需要反硝化的工藝中沒有該回流系統(tǒng)。填料層底部與濾池底部的空間留作反沖洗再生時填料膨脹之用。 濾池供氣系統(tǒng)分兩套管路 ，置于填料層內(nèi)的工藝空氣管用于工藝曝氣 (主要由曝氣風機提供增氧曝氣 )，并將填料層分為上下兩個區(qū)：上部為好氧區(qū)，下部為缺氧區(qū)。根據(jù)不同的原水水質(zhì)、處理目的和要求，填料層的高度不同，好氧區(qū)、厭氧區(qū)所占比例也相應(yīng)變化；濾池底部的空氣管路是反沖洗空氣管。 該工藝具有如下特點： 1)上流濾池，底部渠道進配水，頂部出水； 2)濾料比重小于 1； 3)穿孔管曝氣，節(jié)省設(shè)備投資和維護費； 4)濾頭在濾池的頂部，與處理后水接觸，易于維護； 5)重力反沖洗，無須反沖洗水泵； 6)工藝空氣和反沖洗用氣共用鼓 風機； 7)曝氣管可布置在濾層中部或底部，在同一池中可完成硝化、反硝化功能； BIOFOR 工藝 BIOFOR（生物過濾氧化反應(yīng)池）是得利滿水務(wù)繼滴濾池、 BIODROF 干式過濾系統(tǒng)之后的專為污水處理廠設(shè)計的第三代生物膜反應(yīng)池。 與其它類型的生物過濾工藝相比， BIOFOR 主要具有下列特性： 1)向上流生物過濾 進水自濾池底部流向頂部，上流過濾在濾池的整個高度上持續(xù)提供正壓條件，與下向流過濾相比提供了許多優(yōu)勢。 2)使用特制的過濾及生物膜支持煤介： BIOLITE 生物濾料 確保獲得較高的生物膜濃 度和較大的截留能力，并加長了運行周期。 3)高性能曝氣 BIOFOR 采用了特制的曝氣頭：它不僅能高效的供氧，而且節(jié)約40000t/d印染廢水深度處 理工程初步設(shè)計 8 能源、使用安全、易于操作和維護。 4)流體完全均勻的分布 空氣和水流為同向流。 BIOFOR 生物濾池的濾板配有25UB33e 濾頭，該濾頭的防阻塞設(shè)計通過均勻的配水使過濾效果優(yōu)化。 綜合技術(shù)的成熟性和工程實例，此設(shè)計選擇 BIOFOR 工藝。 由于該印染廢水中含 N量微量，對回用水水質(zhì)影響可以忽略，可以不予考慮。所以只需采用 DC 型曝氣生物濾池。 清水放流池 曝氣生物濾池由于需要反沖洗對濾層進 行再生，故需設(shè)一個反沖洗水池，作為反沖洗水的儲存池。所以此池的主要作用是用于儲存曝氣生物濾池單元的出水，用于其的反沖洗系統(tǒng)，同時反沖洗水泵安裝其中。 污泥濃縮池 曝氣生物濾池反沖洗系統(tǒng)出水為含水率約 %的活性污泥，需要對其進行濃縮，再脫水外運，通過焚燒、堆肥或者衛(wèi)生填埋處理。污泥脫水機脫水后含水率約 80%。 綜上，確定工藝流程為： 進水 泥餅外運 回用 集水池 臭 氧 發(fā) 生器 臭氧接觸池接觸池 清水放流池 DC 型曝氣生物濾池 集 水吹 脫池 污泥濃縮池 反沖洗 污泥脫水間 40000t/d印染廢水深度處 理工程初步設(shè)計 9 3 單元構(gòu)筑物的設(shè)計計算 集水池 集水池池體計算 由于此設(shè)計進水為一期工程的二級出水，出水較穩(wěn)定， 但 還是需要設(shè)立一集水池，達到均衡水質(zhì)水量，同時保護水泵的作用。 根據(jù)前人工業(yè)廢水處理經(jīng)驗，取集水池水力停留時間 ?? 。 則： 集水 池容積： 33 3 3 . 3124/ mV ??? 取 33501 mV? 取有效水深： m 5?H 則 集水 池占地面積： 27025/3 5 01 mHVS ??? 取 2072 mS? 設(shè)池體一座，根據(jù)該公司給的設(shè)計地形圖，設(shè)其長為 mA 20? ，則 集水 池寬： mLSB 3 . 5120/072/ ??? 取超高 mh ? ，則 集水 池高度： mhHH ????? 鋼筋砼結(jié)構(gòu) 污水提升泵設(shè)計 hmdtQ /1 6 6 7/4 0 0 0 0 3?? 選擇流量 hmQ /600 3? ，揚程 mH 16? ，功率 KwP 45? 的潛水泵 4 臺， 3 用 1 備。 臭氧處理單元設(shè)計 臭氧接觸單元經(jīng)過原水小試，確定在臭氧投加量 Lmgc /10? ，接觸時間 ?? 時能夠取得較好的處理效果和經(jīng)濟效益。臭氧單元出水能夠?qū)?BOD/CODcr 從原來的 提升到 ， 并且去除了一部分色度和 SS， 提高了廢水的可 生化性， 不會改變廢水的 pH，為 BAF 工藝的的生化處理提供了有利條件。 采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)。 40000t/d印染廢水深度處 理工程初步設(shè)計