|
![]() 凯利来印染污水全生态减泥净化系统
计划新建污水处理设施概况
由于业务扩大,将新增加碱减量和梭织印染污水,凯利来重视环保、不惜花费财力物力,为了适应国家关于《纺织染整工业水污染物排放标准》要求,因此计划新建5000吨/天的污水处理系统,以期望达到国家排放标准的要求。 新建污水处理系统设施为5000吨/天,要求比现有污水处理工艺(物化+生化)污泥减少50%以上,不需要物化,最多在二沉池出水前为了色度及COD等指标的更加完善,添加少量
第一章 项目总论1.1 项目简介1.1.1 凯利来实业状况凯利来实业有限公司衬布厂成立于1990年,专业生产机织,无纺,针织,沾合领衬以及各类树脂衬。公司已形成全棉,涤棉树脂和沾合衬两大系列,产品包括:粉点,浆点,撒粉等100多个规格,适用于西装,休闲服饰,时装,鞋帽用衬等。优质的服务,先进的生产设备,齐全的检测手段,雄厚的研发力量,使凯利来的衬布质量,价格在激烈的市场竞争中始终处于领先地位,产品已远销东南亚,中东,港澳台等地区。 凯利来现有污水处理设施两套: 一套600吨/天,主要用于处理水洗厂的污水和内衣污水; 另外一套1500吨/天,用于处理衬布厂的印染污水。 1.1.2 计划新建污水处理设施概况由于业务扩大,将新增加碱减量和梭织印染污水,凯利来重视环保、不惜花费财力物力,为了适应国家关于《纺织染整工业水污染物排放标准》要求,因此计划新建5000吨/天的污水处理系统 ,以期望达到国家排放标准的要求。 新建污水处理系统设施为5000吨/天,要求比现有污水处理工艺(物化+生化)污泥减少50%以上,不需要物化,最多在二沉池出水前为了色度及COD等指标的更加完善,添加少量药剂。 1.1.3 预估拟建污水处理设施进水情况(1)碱减量污水,含有荧光红、PVA浆料、油脂,表面活性剂等成分 (2)印染污水,含有荧光红、PVA浆料、 1.2 我公司印染污水处理理念我国绝大部分污水厂均采用传统的二级活性污泥工艺。这些工程耗能大 、 运行管理费用高、污泥产量高处理费用高、自动化要求高。由于近年来我国乡镇企业迅猛发展 , 许多行业和地方 , 尤其中小城市和乡村农业从业人员环保意识淡薄,再加上整体经济发展水平不均衡 , 行业盈利不高,企业的发展势必对所在地造成了严重的环境污染,针对全国环境污染现况,积极开发具有高效、简易、低耗、低运营成本的污水处理技术 , 具有长久深远的经济效益和社会效益。 依据国内外相关案列,结合我公司多年来处理不同水质、不同行业领域的经验,针对各种生活污水、洗涤漂染废水、新2手机登录地址最全(中国)有限公司提出不加或少加药品、不产生或少产生污泥的污水生化处理系统设计理念。 生化处理是一个完整的生态系统 , 是正在不断得到研究应用和发展的污水处理实用新技术。它在污水处理过程中形成内部的良好循环并达成较好的经济效益和生态效益 , 此处理方式 具有投资低 , 出水水质好、抗冲击力强、操作简单、维护和运行费用低廉等优点。在各种不同水质处理达标的基础上,完美的深度生态处理,以期达到中水回用的标准以造福子孙后代。 新2手机登录地址最全(中国)有限公司以诚信负责的态度,从客户成本、效益的角度出发,更期望在处理效果达标的基础上优化、精简、合理搭配组合工艺,最大降低建设成本和运营维护成本以达到最大程度维护客户利益,这是新2手机登录地址最全(中国)有限公司环境科技的设计准则和目标。
2.2 设计原则用最节能、最低的运行成本、最简单的工艺、最简单的维护管理、不使用化学药剂,不产生二次污染、以自然的生态还原修复法处理被污染的水源! 1 )针对洗涤污水的水质特点,预处理端选用技术先进可靠、工艺成熟稳妥、处理效率高、运行成本低、操作管理方便的处理工艺。 2 )采用当前国内外行之有效的先进技术工艺和设备,避免采用高能耗的工艺和设施,设施耐冲击力较强,并考虑适当的发展余地。 3 )在进行综合考虑的前提下,根据预计的水质、水量数据确定最优化的工艺路线,执行国家关于环保的政策,符合国家有关法规、规范和标准; 4 )在确保工艺达标的前提下,尽量减少工程投资费用和运行费用。 5 )为了便于检修和管理,设计大部分管道采用明管安装,并在上面设定流量计和闸阀便于控制水量、水位、抗洪。 7 )预处理的设计目的主要是服务于后端。 8 )在各功能模块完成任务的前提下尽量美观大方。 2.3 设计范围本技术方案为5000m3/天污水处理工程,内容包括工艺设计、配套设备选型、混凝土结构工程、机电安装工程、微生物培养工程、调试、给排水及一些必要的辅助工程设施。 ① 污水处理厂范围内工艺、土建、机电安装设计、管网、走道、楼梯设计等。 ② 处理后的污水排放管网应由业主完成。 ③ 我公司负责污水处理厂站内全部管网,进水口从业主指定的出水口接至污水处理站厂集水池,之后经调整池通过提升泵泵入厌氧池。总出水口接出1~2m与外部管网对接。 ④ 进线电缆应由业主完成,接至污水处理站操作管理房内配电柜。 此设计仅为初步设计,待业主认可该初步设计和高程要求后,我公司将再提供该设计方案的细步设计,并有可能依据水质、水量等环境的不同作相应的调整。细步设计包括各土建池体建筑、结构图纸、各土建池体的预留孔洞、管线预埋及铺设图纸、各设备基础及安装图纸、电气控制图纸等。 第三章 设计水质参数的确定3 . 1 设计水量根据业主提供的相关资料,该项目设计污水处理能力为500 0 吨,按24小时连续运行,则每小时的设计流量为210m3/h=3.5 m3/M=0.058 m3/s. 3.2 设计污水水质一般洗涤漂洗废水含有大量浮石、表面活性剂、多种助剂、PVA浆料、油脂、布头、酵素和少量染料等。 一般服装洗涤污水指标 单位:mg/L
由于凯利来衬布厂污水复杂,有4个分厂的污水,分别是: (1)碱减量污水。 (2)印染污水 (3)退浆漂染污水 (4)水洗污水 (5)印花污水 3.3 排放标准洗涤、纺织、印染行业应执行GB4287-2012《纺织染整工业水污染物排放标准》 中新建企业水污染物排放限值 , 达标后直接排放。其中COD要求做到60mg/L.
第四章 印染污水分析4.1 一般印染污水分析印染废水的水质随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异,污染物组分差异很大 ,一般印染废水PH值为6-10,CODcr为600-1000mg/L,BOD5为100-400 mg/L,SS为500 mg/L,色度为500倍。 当印染工艺及采用的纤维种类和加工工艺变化后,废水水质将有较大变化。 如,当废水中含有涤纶仿真丝印染工序中产生的碱减量废水时,废水的CODcr将增大到2000-3000 mg/L以上,BOD5增大到800 mg/L以上,PH值达11.2-12,并且废水水质随涤纶仿真丝印染碱减量废水的加入量增大而恶化,当加入的碱减量废水中CODcr的量超过废水中CODcr的量20%时,生化处理将很难适应。 印染污水分为以下几种污水。 4.2 退浆废水水量较小,但污染物浓度高,其中含有各种浆料,浆料分解物,纤维屑,淀粉碱和各种助剂。废水呈碱性,PH值为12左右,上浆以淀粉为主的(如棉布)退浆废水,其中COD,BOD值都很高,可生化性较好;上浆以聚乙烯醇(PVA)为主的(如涤棉经纱)退浆废水,COD高而BOD低,废水可生化性较差. 4.2.1 、退浆废水的来源在织造时,经纱由于开口和投梭作用受到了较大的张力和摩擦,常发生断经现象,为了减少断经,提高织纱的强力、耐磨性及光滑度,保证织布的顺利进行,在织造前经纱一般都要经过上浆处理。
但是上浆后给印染加工带来了许多困难,它不仅影响织物的渗透性,阻碍化学药剂和染料与纤维的接触,多耗用化学染料药品,还会影响产品质量。所以在棉布连漂前必须经过退浆。退浆不仅可以去除棉布上的浆料,而且还能去除棉纤维上的部分天然杂质。退浆主要的方法主要有酶、碱、氧化剂退浆等。织物上的浆料主要有天然浆料、合成浆料及纤维素浆料等 1 、碱液退浆法: 淀粉在氢氧化钠(烧碱)溶液作用下能发生溶胀,聚丙烯酸聚合物在碱液中较易溶解,可利用精练或丝光过程中的废氢氧化钠溶液作退浆剂,浓度通常为10~20克/升。织物浸轧碱液后,在60~80℃堆置6~12小时;棉织物还可应用碱、酸退浆,其方法是先经碱液退浆,水洗后再浸轧浓度为 4~6克/升的稀硫酸堆置数小时,进一步促使淀粉水解,有洗除棉纤维中无机盐类杂质的作用。 2 、酶退浆法: 主要用于分解织物上的淀粉浆料,退浆效率较高。淀粉酶是一种生物化学催化剂,常用的有胰淀粉酶和细菌淀粉酶。这两种酶主要组成都是α-淀粉酶,能促使淀粉长链分子的甙键断裂,生成糊精和麦芽糖而极易从织物上洗除。淀粉酶退浆液以近中性为宜,在使用中常加入氯化钠、氯化钙等作为激活剂以提高酶的活力。织物浸轧淀粉酶液后,在40~50℃堆置1~2小时可使淀粉充分水解。细菌淀粉酶较胰淀粉酶耐热,因此在织物浸轧酶液以后,也可采用汽蒸3~5分钟的快速工艺,为连续退浆工艺创造条件。 3 、氧化剂退浆法 有多种氧化剂可以适用。将织物在浓度为3~5克/升的过氧化氢碱性溶液中浸轧,再经汽蒸2~3分钟,可促使淀粉、聚乙烯醇降解,同时对织物有一定的漂白效果。用亚溴酸钠退浆时,织物以pH为9.5~10.5、有效溴浓度为 0.5~1.5克/升的亚溴酸钠溶液浸轧,在常温下堆置20分钟左右,对羧甲基纤维素、淀粉或聚乙烯醇上浆的织物有良好的退浆效果。过硫酸铵盐或钾盐也有良好的退浆作用,但易使纤维素纤维脆损。 4.2.2 、退浆废水的水质水量较小,但污染物浓度高,其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种助剂。废水呈碱性,pH值为12左右。上浆以淀粉为主的(如棉布)退浆废水,其COD、BOD值都很高,可生化性较好:上浆以聚乙烯醇(PVA)为主的(如涤棉经纱)退浆废水,COD高而BOD低,废水可生化性较差。 常用的浆料为化学和淀粉类浆料。 化学浆料主要有聚乙烯醇(PVA)和丙烯酸类两种,淀粉类浆料现在主要是改性淀粉。 聚乙烯醇、丙烯酸类及变形淀粉的BOD/COD值见下表
4.2.3 含PVA退浆废水处理方法聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性高分子聚合物,具有优良的浆膜性、粘附性、耐磨性及易与其他浆料相容的特点,在20 世纪40 年代就开始作为浆料应用于纺织、造纸、化工等行业。据统计,我国仅纺织浆料耗用的PVA 量就在25 万t 以上,每年产生的退浆废水达2500多万t,对环境造成巨大的压力。由于PVA的BOD5/CODCr值<0.1,使退浆废水的可生化性大大降低,增加了处理难度。国内外对含PVA退浆废水的治理进行了较多研究,处理方法分为物化法和生化法。 1 物化法 1 )膜分离技术 膜分离技术通过对废水中污染物的分离、浓缩、回收达到净化污水的目的,主要有微滤、超滤、纳滤和反渗透。膜分离法具有节能、无相变、操作简便、设备简单等优点,且能回收可再利用物质,已被证实在印染废水处理方面是切实可行的。 退浆废水中的PVA 浆料若能回收利用,可节省资源和成本,创造经济效益,还能减轻废水处理的难度和减少排放量。微滤和超滤是基于筛分机理进行分离的,可以截留退浆废水中的悬浮粒子和大分子,但对水中的离子起不到分离的效果。在超滤过程中,液体在压力推动下流经膜表面,小于膜孔的小分子溶质及水透过水膜成为净化液,PVA 等大于膜孔的物质被截留,以浓缩液形式排出,调整PVA 浓缩液至合适的浓度后可重新用于退浆,净化液也可回用于退浆。 膜分离技术是一种清洁生产技术,具有很好的环境和经济效益,但我国膜技术应用水平与世界先进水平尚有差距,急需开发高效分离膜和大型膜组器件。目前各种膜的性能尚不稳定,膜孔易堵塞,膜系统成本高,使用寿命短。故如何选取合适的膜、提高膜的性能、控制膜污染并降低成本是此法被广泛推行的关键。 2 )高级氧化技术 高级氧化技术简称AOPs,其原理是运用电、光辐射、催化剂等在反应中产生活性极强的自由基(如羟基自由基?OH),通过自由基与有机化合物之间的加成、取代、电子转移、断键等,使水体中的大分子难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质,甚至直接降解成CO2 和H2O,接近完全矿化,从而使有机污水的CODCr 值大大降低,其对水中高稳定性、难降解的有机污染物尤为有效。高级氧化技术主要包括光催化氧化法、Fenton 类氧化法、超临界水氧化法等现已逐渐成为水处理技术研究的热点。
①Fenton
类氧化法
②
超临界水氧化法 ③ 光催化氧化法 光催化氧化法利用光照产生的能量,促使催化剂或氧化物发生能级跃迁,由此产生的自由基或空轨道具有强氧化性,可与废水中的有机污染物发生反应而达到去除污染物的目的。光催化氧化法具有反应快、效果好等优点,开发应用化学性质稳定、廉价、无毒的光催化剂是其技术关键。 ④ 电化学法 电化学法是直接或间接利用电解作用,把水中的污染物质去除或转化为无毒、低毒物质。电化学氧化具有污染物降解彻底,与其他方法兼容性好,易于控制等优点,但能耗和设备成本较高,限制了其推广。 2 生化法 1 )高效降解菌法 随着退浆废水中化学浆料数量和种类的不断增加,其可生化性越来越差。故选育和培养高效降解PVA的菌株或菌群成为重要研究方向。到目前为止,仅有Pseudomonas O-3 和Pseud omonas vesicularis var -povalolyticul PH能够单独降解它们各自筛选培养基中的PVA。研究者认为要靠单一微生物实现对PVA 的彻底降解是非常困难的,只有通过驯化混合菌群才能达到对这种高聚物的彻底降解,而PVA 的不彻底降解会造成PVA 降解酶的提取困难。因为当PVA 存在时,在提取过程中残余的PVA 会与蛋白质形成一种乳白色的凝胶状物质,使PVA 降解酶无法提取。PVA 降解酶产生菌种类不多,且培养周期长,酶活性不高,再加上提取不易,阻碍了PVA 降解酶在实际生产中的运用。 2 )厌氧/好氧生化法 因分离、驯化高效降解菌降解PVA 的途径及生化机理尚需进一步研究,目前在实际处理含PVA 退浆废水中较多采用厌氧(水解酸化)、好氧生物技术或厌氧好氧联用。厌氧水解酸化使废水中包括PVA 在内的大分子和难降解有机物断链,并被细菌胞外酶分解为小分子有机物。在实际处理工艺中,悬浮和胶体状的难降解有机物水解成可溶性物质,提高了可生化性,从而提高了后续好氧处理效果和整个生物处理系统对PVA 等难降解有机物的去除效率。厌氧好氧生化法虽然对PVA 废水的整体COD 去除率可达80%以上,且投入和运行费用较低,但占地面积较大,需进一步研究。 3 展望 经过多年努力,我国PVA 退浆废水治理技术已取得一些成果,但仍需进一步研究。PVA 退浆废水处理技术的发展方向:(1)对于尚处于研究阶段的新型技术,如高级氧化法,应尽快应用于实践,加强实用性的研究,并且努力降低处理成本,利于应用推广;(2)由于在经济性、实用性等方面,物化法和生化法的单独使用存在一定的缺陷(物化法运行费用高,应用范围小;生化法反应时间长,COD 去除效率不高),故开发以厌氧-好氧联用为主,物化法为辅的混合多级处理工艺,可以使两者优势互补,提高处理效果。同时,企业要根据生产工艺和废水水质特点,选择适合的处理工艺,确定最佳工艺运行参数,使其处理效果和成本达到最优。
|