喷水织机废水压滤机处理

引言

喷水织机是一种无梭织机，利用高压水将纬线送出，纺织丝表面本身附有油剂等污染物，在制造过程中由于水的冲刷，污染物混在水中，每台喷水织机平均每天需要产生2.5 m3废水。江苏某化纤纺织产业园主要行业为喷水织机，工业园内有7000台喷水织机，园区综合污水处理厂设计规模为750 m3/h。本篇以此喷水织机废水处理工程为例，采用“气浮+厌氧水解+A/O生化+二沉+滤池”工艺，详细地介绍了工艺设计参数、各个工艺段效率和运行费用，为喷水织机污水处理实现超低排放提供工程实践参考。

1 工艺设计

1.1 设计进水水质

1.2 排放标准经处理后，出水中COD、氨氮、总磷执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)之IV类水标准，其他出水指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)表1中一级A标准，具体的要求为：

1.3 工艺流程见图1

1.4 流程说明污水通过管网经格栅后进入集水井，再通过提升泵泵入调节池，进行水质水量的调节，通过提升泵提升至气浮池进行处理，在气浮池中投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺药剂。气浮出水自流入生化系统，生化系统采用厌氧水解+A/O生化工艺，二沉池采用辐流式，沉淀池的沉淀的污泥85 %回流到A/O缺氧反硝化及好氧池，15 %回流到厌氧水解进行厌氧消化。二沉出水进入滤池后进入紫外消毒池进行消毒，保证出水达标排放或回用。

2 各构筑物设计

2.1 细格栅和集水井细格栅设置在集水井中，集水井水深6 m，1座。设置细格栅1台，渠宽1.2 m，格栅的间隙5 mm。设4台排污泵(流量500 m3/h，扬程12 m，功率37 kW，2用2备)。

2.2 调节池调节池设计尺寸长35m，池宽24.0 m，池高6.0 m，钢砼，1座。主要进行水质水量的调节，有效停留时间HRT=7 h。2.3 气浮池气浮池设计尺寸：直径12.0 m高1.2 m，钢结构。2套，单套处理水量500 m3/h，水力停留时间为13.6 min，表面负荷为4.4 m3/(m3·h)。配有排泥泵(Q=30 m3/h，H=30 m，P=4 kW，1用1备)，加药剂设备2套，分别投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺。

2.4 厌氧水解池厌氧水解池设计尺寸：长27m宽20.0 m高6.0 m，钢砼，2座，有效水深：5.5 m，停留时间8 h，有机负荷为0.9 kg COD/(m3·d)，设置潜水搅拌机(功率4 kW，共8台)。

2.5 A/O生化池A/O缺氧反硝化设计参数分别为：污泥负荷Nw=0.05 kgBOD5/kgMLSS·d，回流污泥浓度XR=9000 mg/L，污泥回流比R=80 %，污泥浓度MLSS=3000~4000 mg/L，两段停留时间比例A︰O=1︰4。缺氧区停留时间2.5 h，尺寸长20.0 m宽11.0 m高6.0 m，2座；好氧区停留时间11 h，长44.0 m宽20.0 m高6.0 m，2组。配有2台空气悬浮风机(气量50 m3/min，风压6 m，功率75 kW，600套曝气器，硝化液回流泵(流量200 m3/h，扬程12 m，功率22 kW，2用2备)。

2.6 二沉池辐流式沉淀池，设计表面负荷：0.60 m3/(m2·h)。配有单边传动刮泥机，行走速度2.6 m/min，功率2.2 kW。排泥泵：(流量200 m3/h，扬程15 m，功率11 kW，2用2备)。2.7 滤池滤池设计过滤速度：2.0 m/h，过滤的面积：390 m2，滤料床层厚度1 m，石英砂滤料粒径1~2 mm。用虹吸管代替进水阀和反冲洗排水阀的滤池[4-5]，实现了进水和反冲洗的自动化过程，降低人工操作强度。

2.8 紫外消毒紫外消毒设计参数：接触时间：60 秒，容积：10 m3，结构形式：钢砼，数量：l座。配置250 w/支低压高强汞灯共24支；3个紫外灯管模块，每个模块设置紫外灯管数量：8支；跨水渠电气箱1套；水位控制系统1套；自动清洗系统1套。

2.9 污泥浓缩池污泥浓缩池设计尺寸：直径11.0 m高4.5 m，钢砼，2座，竖流式，设计进水污泥浓度为8000 mg/L，设计出水污泥浓度为1000 mg/L，对气浮污泥、水解和A/O生化排泥进行浓缩。污泥压滤机采用2台板框压滤机，单台过滤面积为100平方。

3 工艺运行分析

3.1 浅层气浮池运行状况分析

浅层气浮池主要采用投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺药剂去除喷水织机废水中的油污和悬浮物，聚合氯化铝加药量为30~40 ppm和聚丙烯酰胺加药量为0.3~0.4 ppm。经过10周的调试运行，进水COD在500 mg/L上下波动，在运行前期，出水COD接近400 mg/L，后期逐步在300 mg/L以下，去除率可基本稳定达到44 %左右；进水TP波动较大，在2.5~3.0 mg/L之间，出水TP从一开始2.0 mg/L，调整加药量后基本稳定在1.0 mg/L以下；进水石油类在20.0 mg/L上下波动，出水基本可维持在1.8~2.0 mg/L之间。采用浅层气浮来预处理处理再生纸废水[6]和多晶硅微粉加工生产废水[4]均实现了去除绝大部分油污、TP和少量有机物COD的目的。

3.2 生化段运行状况分析

本工程生化段指厌氧水解酸化+A/O工艺，首先在池中添加城市硝化脱水污泥，从小水量低浓度到最后达到设计负荷，经过了为期4个月的调试及驯化过程，进出水水质状况如下：进水COD(即气浮出水)在300 mg/L上下波动，在运行前期，出水COD接近70 mg/L，后期逐步稳定在25 mg/L以下，去除率可基本稳定达到90 %以上；进水TP(即气浮出水)在0.8~1.3 mg/L之间，起伏较大，出水TP从一开始0.6 mg/L逐步降到0.2 mg/L以下，去除率可达78 %；进水TN在40.0~60.0 mg/L之间，经过缓慢增加硝化液的回流量，在调试后期，出水TN基本在8.0 mg/L以下，去除率约为85 %；进水NH3-N在30.0 mg/L左右，最高时可达35.0 mg/L，在提高风量，提高溶解氧至3.5 mg/L左右后，NH3-N基本被氧化为硝酸根，出水NH3-N稳定维持在0.8 mg/L以下，去除率高达97 %。厌氧水解池[7-8]主是通过厌氧微生物把废水中的有机物大分子分解成可以为微生物利用的的小分子的有机物。在缺氧池中，溶解氧控制在0.5 mg/L以内，喷水织机废水有机碳被反硝化细菌利用。反硝化细菌将回流液中硝酸氮(NO3–N)和亚硝酸氮(NO2–N)还原成氮气。好氧池溶解氧控制到2~4 mg/L之内，对总磷的去除主要是聚磷菌把废水中的磷聚合成聚磷酸盐通过与剩余污泥一起排出系统 。

3.3 滤池和紫外消毒运行情况分析滤池主要针对前面工艺段出水中的SS指标做进一步去除，在由前段工艺后，滤池进水SS基本在18 mg/L左右，经过滤池过滤后出水清澈，后期稳定在9 mg/L以下，滤池对SS的去除率在50 %以上。最后出水通过紫外消毒池杀灭废水中可能含有的细菌及病毒。

3.4 污水总体去除效率见表3。

4 运行费用分析该废水处理厂装机负荷850 kW，实际使用功率550 kW，电费按1元/度计算，吨水的运行电费为0.70元/吨水；劳动定员10人，人员工资按照4000元/人·月，吨水的费用约0.10元/吨水。废水处理的药剂费按照0.20元/吨水计算。其他费用如维修和保养费按照0.10元/吨计算。

5 结论与建议(1)采用“气浮+厌氧水解+A/O缺氧好氧+二沉+滤池”为主的工艺来处理喷水织机污水，COD、氨氮、总磷达到了《地表水环境质量标准》(GB3838-2002) IV类水标准，其他指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)表1中一级A标准。(2)经过本工程实验表明废水经过处理达标后，可作为生产的补充水回用于生产，节省了生产成本。(3)为喷水织机废水提供了成功的范例，可在类似行业的推广使用。

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