天津某制衣公司廢水處理工藝設(shè)計及調(diào)試
摘 要：本文以天津某制衣公司廢水處理工程為背景，主體工藝采用混凝沉淀－水解酸化－二級接觸氧化工藝，當(dāng)PH調(diào)節(jié)至7-7.5，混凝劑優(yōu)尼克投加量為20mg/L，水解酸化停留時間為6小時，填料BOD5負荷為1.5kg/（m3.d）時該工藝對COD、BOD5、色度等指標(biāo)的平均去除率分別為86％、92％、90％，出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標(biāo)準》GB8978-1996二級標(biāo)準。同時文中給出了主體單元混凝加藥單元及接觸氧化池單元的調(diào)試方法，并對可能出現(xiàn)的問題提出了解決的措施。實際工程表明，本文的設(shè)計參數(shù)及調(diào)試經(jīng)驗，對類似工程有一定的參考價值。
關(guān)鍵詞：制衣廢水處理、工藝設(shè)計、調(diào)試、混凝沉淀、水解酸化、二級生物接觸氧化
一、 緒論
天津某制衣公司是一家專營制衣的民營企業(yè)，產(chǎn)品有牛仔服、西裝、各式工作服等，產(chǎn)品遠銷美國等地。該廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生洗衣廢水、沖洗地面水及生活污水，日產(chǎn)污水約400m3/d，這些污水如直接排放，將嚴重污染環(huán)境。另外，在天津，還有眾多這樣的制衣行業(yè)，均沒有建設(shè)污水處理設(shè)施，因此當(dāng)?shù)丨h(huán)保局要求該公司建設(shè)污水處理站，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H的情況，提出了要采用先進成熟的處理工藝，最低的工程投資及運行費用，易于操作管理等多項要求。該污水處理工程于2003年下半年動工，2004年3月份竣工，2004年6月驗收監(jiān)測。水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表明：處理后出水達到GB8978-1996中二級標(biāo)準。目前，該污水處理站正常運行，出水水質(zhì)達標(biāo)排放，已成為當(dāng)?shù)刂埔滦袠I(yè)或相關(guān)行業(yè)的示范工程，具有顯著的環(huán)境效益及社會效益。
二、工藝設(shè)計
2.1、設(shè)計水量
設(shè)計處理水量：400 m3/d
2.2、設(shè)計進水水質(zhì)
CODcr：1000mg/L； BOD5：300 mg/L； SS：800 mg/L； 色度：800倍； P：4.5 mg/L
2.3、設(shè)計出水水質(zhì)
符合《污水綜合排放標(biāo)準》GB8978-1996中的二級排放標(biāo)準，主要指標(biāo)如下：
CODcr≤150mg/L； BOD5≤30 mg/L； SS≤150 mg/L； 色度≤80倍； P≤1.0 mg/L； PH：6－9
2.4、處理工藝流程及說明
2.4.1、原水水質(zhì)特點及分析
（1） 水質(zhì)波動范圍較大：根據(jù)該廠產(chǎn)品品種較多，而且隨著季節(jié)的變化制作的服裝類型也隨之變化。因而導(dǎo)致水質(zhì)有較大的波動。為此要求處理工藝有較強的適應(yīng)性。
。2） 污水中色度及含磷量較高，工藝流程中應(yīng)設(shè)計去除色度及磷的有效措施。
。3） 有機污染物濃度較高，COD達1000mg/l。生物處理是去除有機污染物的高效經(jīng)濟的處理方法，為此生物處理應(yīng)成為處理工藝中的核心單元。
（4） 從原水水質(zhì)數(shù)據(jù)可以看出，BOD/COD=0.3,污水的可生化性較差，為此需在生物處理單元之前增設(shè)水解酸化處理單元，以提高污水的可生化性。
2.4.2、處理工藝流程
根據(jù)原水色度及含磷量較高，有機污染較嚴重，可生化性較差的特點，經(jīng)過工藝選擇，確定采用如下的處理工藝：
2.4.3、工藝流程說明
污水經(jīng)匯集管道匯集后，經(jīng)格柵去除飄浮物、懸浮物等雜質(zhì)后自流入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池設(shè)一級潛污提升泵兩臺，將污水提升入混凝沉淀池，廢水在該池內(nèi)經(jīng)過與藥劑混合反應(yīng)，然后沉淀，上清液出水進入水解酸化池，通過厭氧和兼氧微生物的作用，將大分子的污染物轉(zhuǎn)化或降解成小分子的物質(zhì)，難生物降解的有機物轉(zhuǎn)化為易生物降解的有機物，以提高廢水的可生化性能。水解酸化池的出水自流入生物接觸池, 通過好氧微生物的作用，將廢水中的污染物分解、轉(zhuǎn)化為H2O、CO2 、NH3 等物質(zhì)，大幅度去除廢水中COD、BOD。接觸氧化池出水進入沉淀池進行泥水分離，二沉池出水各項污染指標(biāo)達到規(guī)定的排放標(biāo)準。
2.4.4、重點技術(shù)應(yīng)用介紹
生物接觸氧化是一種好氧生物膜法工藝，池內(nèi)設(shè)有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長在填料表面，部分則是絮狀懸浮生長于水中。該工藝兼有活性污泥法與生物膜法二者的特點，其優(yōu)點有：
（1）處理能力大（與活性污泥法比較），因而可以節(jié)省用地；
。2）對沖擊負荷有較強的適應(yīng)性；
。3）污泥成量少，不產(chǎn)生污泥膨脹的危害，能夠保證出水水質(zhì)；
。4）勿需污泥回流，易于維護管理，不產(chǎn)生濾池灰蠅①。 該工藝成熟穩(wěn)定，占地面積省，設(shè)備國產(chǎn)化，在運行管理上更具優(yōu)勢，在廢水處理工程中得到了廣泛的應(yīng)用。
值得提出的是，當(dāng)接觸氧化池體積較大時，很難實現(xiàn)完全混合的水力流態(tài)，因此需要在池型結(jié)構(gòu)上進行考慮，為此提出二級接觸氧化池的概念。
由于填料比表面積大，接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流實現(xiàn)完全混合，因此可提高生物接觸氧化池對水質(zhì)水量的驟變的適應(yīng)能力。
通過對池型結(jié)構(gòu)的改變，完全可以克服諸如短流，水和填料接觸不佳等缺點，從而達到了相應(yīng)的處理效果。
總結(jié)起來，這種布置有以下幾個方面的優(yōu)勢：
。1）避免了單級單段式的短流現(xiàn)象，保證了水和填料的充分混合。
。2）每級漸次有一個COD濃度梯度，最大限度地保證了有機物向微生物細胞的傳遞，從動力學(xué)角度保證了去除效果。
。3）每級生物均不相同，從而最大程度保證了各自不同的生存環(huán)境在一個最佳的位置上。
2.5、沿程去除率預(yù)測
2.6、主要處理設(shè)施
2.6.1、主要構(gòu)筑物及參數(shù)
2.6.2、主要設(shè)備材料及規(guī)格
2.7、工藝設(shè)計特點
2.7.1 、工藝成熟可靠，出水水質(zhì)達標(biāo)有保證
(1) 對總體水質(zhì)特點及主要污染物特性進行分析，有針對性地提出相應(yīng)的處理方法，工藝路線合理，工藝流程順暢。 (2) 設(shè)計參數(shù)的選取參考類似工程的實際經(jīng)驗，能經(jīng)受得住實踐的考驗。 (3) 重視預(yù)處理并對核心單元進行精心設(shè)計，處理效果好。重視預(yù)處理，如污水在進入生物處理系統(tǒng)之前考慮到盡可能將SS、色度及COD較大幅度地去除；核心單元的設(shè)計精益求精，如接觸氧化池考慮到曝氣頭及填料分布的均勻性，接觸氧化池采用兩級考慮到避免水力短流及生物相豐富多樣等。
2.7.2 操作簡單方便，易于維護
污水處理系統(tǒng)設(shè)計自動化程度高，機泵設(shè)備的運行實現(xiàn)自動啟停，故障時設(shè)備報警及備泵自投，操作簡單方便，大大地降低人操作工人的勞動程度; 另外，選用的產(chǎn)品均是成熟可靠的產(chǎn)品，性能穩(wěn)定，且易于維護。
2.7.3 投資省
構(gòu)筑物設(shè)計合理，采用半地下的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，且多設(shè)計成共壁的型式，建筑物采用一層的磚混結(jié)構(gòu)，易于施工且節(jié)省了投資; 核心設(shè)備采用進口產(chǎn)品或中外合資產(chǎn)品，輔助設(shè)備采用國內(nèi)成熟產(chǎn)品，既可保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行，又可將投資控制在合理的范圍之內(nèi)。 據(jù)核算，設(shè)備部分投資為25萬元，土建部分15萬元，工程總投資僅40萬元。
2.7.4 運行費用低
如減少污水提升的次數(shù)，盡量采取重力自流的方式，以減少機泵功率;投加藥劑選用可靠高效的品牌，降低藥劑消耗等。通過以上多種方式，可較大程度地降低污水處理系統(tǒng)的運行費用。運行費用計算如下：
三、工藝調(diào)試
調(diào)試的過程亦是摸索運行參數(shù)及規(guī)律的過程，根據(jù)實際的情況進行調(diào)整，為以后的正常運行提供正確的操作方法、運行參數(shù)、維護及預(yù)防措施。
3.1、調(diào)試前的準備
3.1.1、調(diào)試前期主要工作
。1）清水試車已經(jīng)完成。
。2）各構(gòu)筑物及設(shè)備已開始正常使用，有一定量的污水產(chǎn)生，能夠維持污水處理工序的基本運行。
。3）有良好的接種污泥的來源。
3.1.2、接種污泥的來源
污泥接種可以大大縮短污泥培養(yǎng)馴化的時間。
以下污泥可作為接種污泥且按此順序確定優(yōu)先級：
① 同類污水廠的剩余污泥或脫水污泥
、 城市污水廠的剩余污泥或脫水污泥
③ 其它不同類污水站的剩余污泥或脫水污泥
、 河流或湖泊底部污泥
⑤ 糞便污泥上清液
本次調(diào)試采用接種污泥取自市政污水廠脫水后的污泥。
3.1.3、接種污泥的數(shù)量
接種量視污泥種類的不同而不同，一般接種量為3－5g/L干污泥。本次調(diào)試向一級接觸氧化池和二級接觸氧化池分別投入約3t含水率80％的泥餅，投加方式為多點投加。
3.2、接觸氧化池單元的調(diào)試
3.2.1 污泥的培養(yǎng)②
污泥的培養(yǎng)有連續(xù)培養(yǎng)法和間歇培養(yǎng)法。針對本工程的特點，污泥培養(yǎng)可采用連續(xù)培養(yǎng)的方法。
。1） 向調(diào)節(jié)池內(nèi)注入生活污水，并投入一定的營養(yǎng)源。
。2） 當(dāng)調(diào)節(jié)池內(nèi)液位達到中液位以上時，開啟污水提升泵，將污水打入水絮凝沉淀池，絮凝沉淀池水滿之后流入水解酸化池，水解酸化池水滿之后流入接觸氧化池。
。3） 當(dāng)一、二級接觸氧化池內(nèi)液位均達到設(shè)計液位時，開啟鼓風(fēng)機，同時停止調(diào)節(jié)池內(nèi)的提升泵，悶曝1～2天。
。4） 之后啟動一級沉淀池中的污泥回流泵，將污泥回流至水解酸化池，同時開啟二級沉淀池中的污泥回流泵，將污泥回流至一級接觸氧化池，繼續(xù)悶曝2～3天，投入適量的養(yǎng)料。悶曝一個星期之后，開啟調(diào)節(jié)池提升泵，將生活污水提升至后續(xù)處理單元，水量逐漸增大，通過調(diào)節(jié)提升泵出水閥門及回流閥進行水量控制。
（5） 依上述流程連續(xù)運行，觀察填料上污泥的生長狀況。
（6） 當(dāng)填料上的生物膜達到1～2mm厚時，且沉淀池的出水較清澈，氧化池進出水去除率＞60％時，可認為生物膜的培養(yǎng)基本結(jié)束。此時可關(guān)閉沉淀池中的污泥回流泵，不再將污泥回流至接觸氧化池。當(dāng)水質(zhì)惡化時，可適時開啟污泥回流泵，以增強處理效果。
3.2.2 污泥馴化
當(dāng)污泥培養(yǎng)成功之后，即可進行污泥馴化階段。本工程調(diào)試采用方法屬異步馴化。
（1） 調(diào)節(jié)池內(nèi)進入廠區(qū)排放廢水。
。2） 開啟污水提升泵將污水提升至水解酸化池，水解酸化池污水自流入一級接觸氧化池，控制提升泵出水水量約為設(shè)計水量的1/4，即提升水量為每天100t。
。3） 持續(xù)運行一段時間之后，觀察出水水質(zhì)情況，當(dāng)沉淀池的出水較清澈，加大提升泵出水水量，每次增加10－20％（以設(shè)計流量為基準），重復(fù)以上步驟，直至達到滿負荷，當(dāng)處理水量達到滿負荷，水質(zhì)亦能達標(biāo)時，馴化階段結(jié)束。進入試運行及穩(wěn)定運行階段。
3.2.3 注意事項
。1） 接種污泥在投加入反應(yīng)器前，應(yīng)以小于0.5mm的沙網(wǎng)濾過，以去除其中尺寸較大的顆粒，防止生物膜通道堵塞。同時應(yīng)邊曝氣邊投加。
。2） 加接種污泥時應(yīng)注意在反應(yīng)池中先充入一定量的污水，其體積要保證剩余空間可以容納接種污泥。
。3） 泥馴化時負荷應(yīng)由小至大，待運行穩(wěn)定后逐步增大污水水量，提高污泥有機負荷直至滿負荷運轉(zhuǎn)。
。4） 曝氣池水面的漂浮物要定期撈除。
定期觀察設(shè)備運行和處理出水，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)即時處理。
3.3 混凝劑投加單元的調(diào)試
（1）藥品選擇：絮凝劑可采用優(yōu)尼克，優(yōu)尼克是一種以天礦物原料與聚合氯化鋁和有機高分子絮凝劑制成的凈水劑，是一種復(fù)合型的新產(chǎn)品，外觀為灰色粉末。本工程采用優(yōu)尼克要求產(chǎn)品中氧化鋁的含量不小于28%。
（2） 液濃度：在藥桶內(nèi)將優(yōu)尼克調(diào)配成濃度為5%~10%溶液。
（3） 配藥周期：藥箱有效容積200L,約4~6天配一桶藥液，具體以實際調(diào)試結(jié)果為準。
（4） 配藥過程：先打開進水閥，加水至水箱高度的1/2處停，按下面板上的攪拌電機按鈕，開動攪拌機，邊攪拌邊將稱好的的藥劑緩慢投入，繼續(xù)攪拌10min左右關(guān)閉攪拌機，再加水至桶的指定液位，再攪拌10min,溶藥完畢。將手動開關(guān)扳至自動狀態(tài)。
。5） 注意事項：配藥時要戴防護手套，口罩，不要穿高跟鞋，倒藥劑時要緩慢謹慎，以保證不濺出傷人。
3.4 系統(tǒng)監(jiān)測
3.4.1通過鏡檢，觀察原生動物數(shù)量、種類和活躍情況判斷微生物掛膜及處理效果。
3.4.2 檢測污水中溶解氧的含量，一般不低于2mg/L。
3.4.3 觀察污水的顔色變化。
3.4.4 常用水質(zhì)及測定方法③，見下表：
從5月份開始調(diào)試，對污水進出水水質(zhì)進行多次監(jiān)測，數(shù)據(jù)如下：
3.4.5 水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)
(1) 第一次水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)
(2) 第二次水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)
注：上表中色度超標(biāo)是因為原水色度嚴重超標(biāo)，是原水設(shè)計值800的1.81倍。
(3) 第三次水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)
3.4.6水質(zhì)監(jiān)測結(jié)論
水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，主要出水水質(zhì)指標(biāo)滿足設(shè)計要求，出水水質(zhì)達到或優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準》GB8978-1996。
3.5 污水處理系統(tǒng)調(diào)試過程中可能出現(xiàn)的異常情況及排除方案
四、 結(jié)論與建議
4.1 制衣廢水具有水量水質(zhì)波動范圍較大，有機污染較嚴重，色度及含磷較高，可生化性較差等特點，工藝選擇上宜采用物化與生化相結(jié)合的工藝。
4.2 工藝設(shè)計時PH調(diào)節(jié)至7-7.5，混凝劑投加量為20mg/L,水解酸化池水力停留時間為6小時，填料負荷為1.5BOD5/m3填料.d④時，該工藝對COD、BOD5、色度有較好的去除效果。
4.3 核心處理單元接觸氧化池設(shè)計成兩級，可有效避免水力短流，同時具有豐富的生物相及漸次COD濃度梯度，保證了處理效果。
4.4 工藝調(diào)試時混凝劑的篩選及投加量的控制十分重要，最好通過現(xiàn)場試驗確定。
4.5生物接觸氧化池單元調(diào)試時采用接種污泥進行培養(yǎng)及馴化，可大大縮短污泥培養(yǎng)及馴化的時間，調(diào)試過程中應(yīng)預(yù)測可能出現(xiàn)的問題并準備解決問題的方案。
4.6 本工程所采用的處理工藝設(shè)計參數(shù)及調(diào)試過程中積累的經(jīng)驗，對制衣行業(yè)及相關(guān)行業(yè)的廢處理工程的設(shè)計與調(diào)試具有一定的參考價值或借鑒意義。
五、參考文獻表
①、顧夏聲 黃銘榮 王占生等 《水處理工程》 P227 1990年4月
②、吳萍萍 《新湖石化ABS污水處理工程調(diào)試及運行》P2 2003年11月
③、鄒家慶 《工業(yè)廢水處理技術(shù)技術(shù)》P320 2003年8月
④、建筑工程常用數(shù)據(jù)系列手冊編寫組 《給水排水常用數(shù)據(jù)手冊》（第二版）P150 2002年4月
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