上海新丰彩色织造厂污水处理工程设计

作者:黄明文 来源:推广部 时间:2019-06-25 14:00

上海新丰色织厂总污水量为500m3/d,废水中染料含量高,难以处理。在污水处理工程的设计中,通过浓水流量鲲曝气鲲气浮式鲲超滤等,部分染料回收率为鲲再利用,使出水水质远低于国家排放标准,取得了良好效果社会和经济利益。

1工程背景

上海新丰彩织厂生产的靛蓝棉防缩强(俗称“牛仔布”),所有产品均出口。为了扩大出口,赚取外汇,我们将利用国外贷款资金引进新型剑杆织机和纸浆染色联合机,进行技术改造,形成年产804.99万米牛仔布的新企业。同时建设污水处理设施,每日处理废水500立方米。文化和试运行于1991年9月进行。1992年10月,经上海市环境监测中心监测,100%的样品均达到或超过上海工业“废水”排放标准,验收合格,正常使用。

1.1生产过程

(1)全厂生产工艺白纱→翘曲→纸浆染色→织造→烧毛预缩→检验和包装

(2)染色车间生产工艺白纱盘头→精练→染色→洗涤→烘干→上浆→烘干→缠绕→送织造车间

1.2染色过程中使用的主要染料和添加剂

染料还原靛蓝染料

添加剂烧碱鲲保险粉鲲渗透剂等

1.3污水废水的来源和特征

上海新丰彩色织造厂污水处理工程设计

1.3.1生产废水

主要来源是染色车间染色机的洗涤和洗涤部分。染色槽底部和第一个洗涤槽排水浓度大,含有较多染料,应分别用浓缩废水处理。回收染料,降低生产成本,提高废水处理质量,降低加工成本是有益的。

1.3.2生活污水

主要来自厕所鲲食堂鲲卫生间等,普通污水的性质。

1.4总处理水量

按500m3/d设计,生产废水450m3/d,生活污水50m3/d。

1.5处理前的水质指标和分析

据市纺织局化纤公司环境监测站环境监测站和上海市纺织工业环境保护监测中心1988年1月25日至31日,两个单位的水质相对较近。因此,将两个单位的测量数据的平均值作为处理前的水质指标(参见表1),并进行工艺设计。

表1原水水质

其中,1#水样是清洗过程中取出的水样,浓度高。由于提出的染料回收装置,回收后废水浓度将大大提高,因此不考虑1#水样的水质。

从2#~7#水样的分析数据

(1)大多数水样中bod5/codcr的比例在0.35和0.43之间,最不利的值是0.188(2#水样)。因此,一般来说,废水的生物降解性相对较好,采用主要基于生物化学并辅以气浮的方法是可行的。(2)2#~7#水样中bod5的值<500mg/l,采用好氧过程更为合理。

(3)如果出水bod5≤30mg/l,bod5的去除率需要达到93.2%,因此采用延迟曝气生化法更为合适。

(4)只有当鳕鱼去除率高达92%时,出水水质才能达到上海排放标准浓度≤100mg/l。这在整个印染行业中是困难的。

1.6水质指标和处理后的分析

根据市环境监测中心1992年10月10日10:00至10月16日10:00的监测和抽样,每个生产区的设备正常运行,生产负荷符合要求,即用作污水处理。水质指标(见表2)。表2处理后的水质

从数据结果来看,所有指标均达到或超过上海排放标准(见表3),特别是平均浓度100mg/l,证明该污水处理设施一般适用于工厂的污水处理,一般操作效果更好。表3上海工业“废水”最高允许排放浓度值

2该过程分别用浓缩废水处理。通过超滤回收靛蓝染料后,有机物浓度降低,后续处理结构的负荷降低,出水水质得到改善。

来自浓缩废水的过滤废水排入淡水废水调节池;将垂直流沉淀池中的泥浆泵入真空过滤器,注入混凝剂,分离出泥浆水,将分离出的泥浆送入罐内。在植物煤渣场,分离出的水流回废水调节槽;垂直流沉淀池中的剩余污泥被泵提升并返回延迟曝气池;浮选槽和消毒槽分别注入凝结剂和消毒剂。

3主要设备选型和结构设计

3.1设计参数

3.1.1设计水量

根据工厂提供的信息,其为500m3/d,其中生产废水为450m3/d,生活污水为50m3/d。

3.1.2设计水质

生产废水bod5466.83mg/l,codcr1350.91mg/l

生活污水浓度5200mg/l,codcr400mg/l

混合废水水质bod5=(466.83×450 + 200×50)/500=440.15mg/l

的CODcr=(1350.91×450 + 400×50)/500

=1255.82mg /升

3.2调整池

调节罐的容量根据6小时的平均废水量计算。

长×宽×高=8.2×4.35×3.5≈125m3。

停留时间=125m3 /(500m3/d/24h/d)=6h。

为了提高污水处理效果,防止大颗粒沉淀在水池中,并在水池底部设置多孔空气管,并使用24小时连续曝气。3.3延时曝气池

(1)每日去除bod5量(440.15mg/l-30mg/l)×500m3/d=205.1kg/d

(2)污泥负荷ns=0.15kgbod5 /(kgmlvss.d)

混合物污泥浓度mlss=4g/l

混合液挥发性污泥浓度mlvss与混合液污泥浓度mlss的比为0.7,混合液挥发性污泥浓度mlvss=4×0.7=2.8g/l。

体积负荷率nv=0.15×2.8=0.42kgbod5 /(m3.d)

曝气区体积=205.1/0.42≈488.33m3

曝气池长39.35m,宽3.1m,深4m

然后水力停留时间=(39.35m×3.1m×4m)/(500m3/d/24h/d)≈23.42h

(3)每1kg生物去除1.8千克氧气计算

然后耗氧量=205.1×1.8=369.18kgo2/d

根据氧气利用率5%,污水水氧气透过率为0.7,空气含氧量为21%计算

然后供气量=369.18 /(5%×0.7×21%×24×60)≈34.88m3/min

使用四组10m3/min罗茨鼓风机,全部在最大负载下工作。使用穿孔管吹气曝气。

3.4沉淀池

垂直流沉淀池用于确保曝气池中活性污泥回流的要求。

沉降时间为1 h,沉淀池表面负荷为3 m3 /(m2.d),沉淀区污水向上流量为0.00083 m/s,中心管流速为0.3女士。

3.5空气浮池

反应时间为10分钟,泥水分离时间为1小时,溶解气体体积为10.4立方米/小时(50%回流)。用水射流吸气以减少噪音。水在溶解的气罐中停留3分钟。

3.6污泥脱水

按0.3kg干泥/1kg bod5计算

205.1×0.3=61.53kg干污泥

转化为98%的水污泥

61.53 /0.02≈3076.5l/d

使用两组带式鼓式真空过滤器。

3.7超滤

采用中国纺织大学纺纱机械化分离研究组对废水膜分离进行了可行性研究,选择了膜的种类。使用丙烯腈 - 聚氯乙烯(pan-pvc)膜。超滤器是外压膜管型。

从图1可以看出,随着时间的延长,废水的排放速率相对平缓,平均通量为60 l /(m2.h)。最好使用膜。

从图2中可以看出,染料的排斥率为99%至100%,并且该膜是合适的。

从图3中可以看出,废水的平均通量随着压力的增加而增加。另外,实验发现操作压力对废品率几乎没有影响,即r=99%至100%。根据需要,可以在0.2至0.4mpa的范围内选择实际操作压力。从图4中可以看出,在相同的操作压力下,废水的平均通量随着温度的升高而增加。由于pan-pvc薄膜可以承受60至80℃的温度,因此可以自己选择实际的工作温度。类似地,已经通过实验发现,操作温度对拒绝几乎没有影响,即r=99%至100%。

4.1加工成本

取1992年7月至9月的数据(见表4)。

表4 1992年7月至9月的处理费用

5调试鲲发现运行问题

(1)该项目于1991年8月完成,并于9月中旬正式投入试运行。使用生产废水直接灭菌。由于曝气池的上清液不能排入下水道,因此只能进入调节槽,污泥量不会长时间升高,培养时间延长。

(2)1991年12月,工厂根据客户要求加工了一批黑色牛仔布。由于技术部门没有及时将有关染色品种的信息反馈给环保部门,因此未提前采取预防措施,导致大量硫黑生产污水。进入原始

污水细菌相使得污水处理工作能够正常进行,导致细菌的第二次培养。

(3)染料回收由于原设计泵流量鲲头与实际安装的超滤器不匹配,超滤设备无法正常启动。此外,还没有完成回收染料的生产可用性试验,还没有找到最佳浓度值。因此,一方面,染料不能回收,成本降低;另一方面,设施的操作负荷增加,并且治疗的难度增加。这不利于生产的进一步发展。

(4)立式泥浆泵腐蚀严重,维修难度大。建议将调节水箱鲲沉淀池的立式泥浆泵改为移动泵或不锈钢泵。

(5)由于污水的腐蚀性,大多数自动液位控制泵装置损坏,应采取其他措施更换。

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