噴水織機(jī)廢水提標(biāo)改造氣浮+接觸氧化工藝

　　太湖流域某鎮(zhèn)是噴水織機(jī)集中區(qū)，區(qū)內(nèi)有近10萬臺噴水織機(jī)，日排放噴水織機(jī)廢水近30萬噸/天，目前該鎮(zhèn)噴水織機(jī)廢水一般都采用加藥絮凝-氣浮法處理，處理出水CODCr在50～100mg/L左右。但是隨著《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要DB32/1072-2007水污染物排放限值》的執(zhí)行，氣浮工藝明顯達(dá)不到要求，該鎮(zhèn)也積極尋找辦法進(jìn)行治理，如“氣浮+砂濾”、“氣浮+活性炭過濾+超濾”等工藝措施，但不是因?yàn)樘幚硇Ч_(dá)不到要求，就是因?yàn)樘幚沓杀靖?、膜污染?yán)重等而使問題得不到徹底解決。

　　太湖地區(qū)某鎮(zhèn)目前利用氣浮法處理的噴織廢水處理站有32座，其中有6座準(zhǔn)備擴(kuò)建改造，將大部分噴織廢水進(jìn)行提標(biāo)改造，利用氣浮+接觸氧化進(jìn)行處理，目前已經(jīng)運(yùn)行了一座規(guī)模4000噸/天的噴水織機(jī)廢水處理站，效果良好。

　　1、廢水水量水質(zhì)

　　1.1 設(shè)計(jì)規(guī)模

　　廢水水量以4000噸/天計(jì)。

　　1.2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

　　根據(jù)該鎮(zhèn)水處理公司的資料及我公司實(shí)測，噴水織機(jī)廢水進(jìn)出水水質(zhì)如下表1：

　　2、工藝流程和設(shè)計(jì)參數(shù)

　　2.1 工藝流程

　　噴水織機(jī)廢水的主要污染物為廢紗頭、化學(xué)漿料(丙烯酸脂類)、潤滑油等，每臺噴水織機(jī)日排廢水量約4m3左右，屬中度污染水質(zhì)。

　　由于廢水中含有廢紗頭及潤滑油等物質(zhì)，廢水表面一層油花，所以采用氣浮工藝，經(jīng)過氣浮處理后，廢紗頭及潤滑油等幾乎全部被去除，剩余的化學(xué)漿料是主要污染物。此類廢水根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在夏天時效果較好，出水在50～70mg/L，而冬季出水氣浮效果較差，COD在100mg/L左右。而目前噴水織機(jī)使用的漿料多為以丙烯酸酯為主體的合成漿料。該漿料上漿時用氨水中和增稠，使丙烯酸漿料呈水溶性，以利調(diào)漿和上漿時應(yīng)用。在漿紗機(jī)上，濕漿紗烘燥時氨氣被揮發(fā)，在漿膜中的丙烯酸酯銨鹽側(cè)鏈變成羧酸，這種高分子酸的水溶性極低，使用中漿膜呈非水溶性，從而能承受噴水織機(jī)投緯時水滴的侵?jǐn)_，漿紗的機(jī)械性能仍然保持良好，依舊能完美地進(jìn)行織造。

　　在織造中部分漿料混入廢水中，在氣浮時會調(diào)節(jié)pH在堿性使得部分漿料溶解于廢水中，這就是造成噴水織機(jī)廢水氣浮后COD還在100mg/L的原因，要使的這部分溶解性漿料去除，使用超濾、砂濾等物理方法僅能去除部分COD，且截留的漿料粘度大，造成濾料和濾膜的污染在所難免，膜的清洗也較難成功。而丙烯酸類漿料是單鏈的有機(jī)物，大部分也較容易生物降解，所以利用生物法是比較有效的方法。

　　廢水通過水泵提升至調(diào)節(jié)池后，再提升進(jìn)入反應(yīng)池，首先進(jìn)行加入氫氧化鈉對pH進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后的廢水自流入下一級反應(yīng)池與混凝劑PAC進(jìn)行混凝反應(yīng)，有效地去除SS及部份COD;然后再進(jìn)入絮凝池投加PAM后攪拌后形成厚重的礬花，進(jìn)入溶氣氣浮池利用氣泡將廢水中的懸浮物質(zhì)浮起，刮渣機(jī)刮除浮沫去除廢水中的廢紗頭、潤滑油及膠體物質(zhì)后，進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行好氧微生物降解，由于進(jìn)入接觸氧化池中廢水有機(jī)濃度較低，不利于生成活性污泥，所以在池中安裝立體彈性填料，彈性立體填料有助于微生物粘附在填料上，使得接觸氧化池中微生物及原后生動物的生長，污泥濃度增加，更好地去除廢水中的有機(jī)物，廢水重力流入二沉池沉淀后出水達(dá)標(biāo)排放。

　　氣浮池池、接觸氧化池產(chǎn)生的污泥排入污泥池，污泥經(jīng)污泥泵進(jìn)入廂式壓濾進(jìn)行壓濾，泥餅外運(yùn)處置。壓濾機(jī)壓濾后的污水進(jìn)入集水井再進(jìn)行處理。其工藝流程見圖1：

　　2.2 工藝特點(diǎn)

　　本工藝作為噴水織機(jī)廢水處理的有效工藝，具有以下特點(diǎn)：

　　(1)氣浮工藝是噴水織機(jī)廢水的最佳預(yù)處理手段。氣浮池去除廢水中的懸浮物、油類、廢紗頭以及部分聚丙烯酸酯漿料等物質(zhì)，減少后續(xù)處理的難度。由于噴織廢水懸浮物較輕，又含有油類及廢紗頭，比重都較小，所以氣浮是噴織廢水處理的必須預(yù)處理工藝流程。

　　(2)氣浮+接觸氧化法替代國內(nèi)常用的氣浮+活性炭過濾、砂濾、超濾工藝。由于噴織工藝中所使用的漿料以聚丙烯酸酯類漿料為主，其在堿性條件下可溶解，而在酸性條件下形成，在漿膜中的丙烯酸酯銨鹽側(cè)鏈變成羧酸，這種高分子酸的水溶性極低，漿膜呈非水溶性。根據(jù)該漿料的此特點(diǎn)，在噴織廢水中該漿料有部分溶解于廢水中，溶解性有機(jī)物對于砂濾不能很好地進(jìn)行截留，活性炭吸附又易于飽和，超濾容易造成膜的污堵，而采用接觸氧化法可較好地去除溶解性有機(jī)物。

　　(3)采用彈性立體填料。龐浩然等曝氣生物濾池針對噴水織機(jī)廢水進(jìn)行了研究[2]，其研究噴織廢水沒有使用氣浮進(jìn)行預(yù)處理，而是直接進(jìn)入曝氣生物濾池，出水能達(dá)到污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)的二級標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目使用彈性立體填料相較于曝氣生物濾池處理噴水織機(jī)，廢水不易堵塞，不用反沖洗裝置，操作運(yùn)行維護(hù)簡單，并且通過氣浮預(yù)處理后再進(jìn)入接觸氧化池，出水效果更好。

　　(4)填料框架使用混凝土框架。本項(xiàng)目中彈性立體填料框架沒有采用普通槽鋼螺紋鋼作為框架材料，而是在土建設(shè)計(jì)施工中使用混凝土梁柱作為填料支撐體系，安裝簡單，使用壽命長，不怕鋼材被腐蝕，當(dāng)檢修時水池排空后，填料將槽鋼、螺紋鋼框架拉斷散架的風(fēng)險(xiǎn)。

　　2.3 工藝參數(shù)

　　(1)調(diào)節(jié)池(原有利舊)，鋼砼結(jié)構(gòu)，有效池容：1500m3，水力停留時間9.0h;附屬設(shè)備：進(jìn)水泵2臺(一用一備)，調(diào)節(jié)池風(fēng)機(jī)2臺(一用一備)，電磁流量計(jì)1只，液位計(jì)3套;

　　(2)反應(yīng)池(原有利舊)，鋼結(jié)構(gòu)，與氣浮池配套;配備設(shè)備：攪拌機(jī)4臺，PAC計(jì)量泵2臺，液堿計(jì)量泵2臺，PAM自動泡藥機(jī)1臺，PH在線監(jiān)測儀1套;

　　(3)氣浮池(原有利舊)，鋼結(jié)構(gòu)，成套設(shè)備，處理能力200m3/h;

　　(4)接觸氧化池，鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸：6.0×12×5.5m/座，共四座;有效容積：1440m3;停留時間：8.6h;配備設(shè)備：風(fēng)機(jī)2臺，一用一備，風(fēng)量15m3/min，風(fēng)壓0.06MPa，功率N=30kW，曝氣軟管600m;彈性立體填料1000m3;

　　(5)豎流式沉淀池，鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸：6.0×6.0×6.9m/座，共四座，表面負(fù)荷：1.2m3/m2.h;

　　(6)污泥池(原有利舊)，鋼砼結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑物尺寸：15×15×2.0m;配套設(shè)備：1.5英寸氣動隔膜泵2臺;

　　(7)污泥脫水機(jī)棚，建筑物數(shù)量：1座;設(shè)備材料：60m2板框壓濾機(jī)1臺，功率3.0Kw，包括污泥加藥裝置1套;

　　(8)加藥、風(fēng)機(jī)房，數(shù)量：1座(分三個房間);平面尺寸：6.0×6.0m。

　　3、處理效果

　　3.1 污泥馴化

　　往生物接觸池中共投放污泥，污泥來自當(dāng)?shù)赜∪緩U水處理廠生化池污泥，開通風(fēng)機(jī)，對污泥進(jìn)行培養(yǎng)，每天定時、定量向水解池中投加營養(yǎng)物質(zhì)(糖、尿素、磷酸二氫鉀等)，進(jìn)行悶曝。

　　綜上，通過這一階段的工作，生化池中微生物的接種、培養(yǎng)、馴化工作已經(jīng)完成，污水處理站已完全能達(dá)到設(shè)計(jì)出水水質(zhì)要求。

　　3.2 處理效果

　　系統(tǒng)調(diào)試完成后運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好，設(shè)備運(yùn)行正常，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，CODCr、氨氮、總氮和總磷均能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，具體數(shù)值如表2所示

　　4、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

　　該工程占地面積約1000m2，工程運(yùn)行費(fèi)用有：

　　電費(fèi)，電耗約1200kW?h/d，折合處理費(fèi)用約0.225元/m3;

　　藥劑費(fèi)，工業(yè)液堿用量約200kg/d，PAC用量約800kg/d，PAM用量約8kg/d，折合處理費(fèi)用約0.6元/m3;

　　人工費(fèi)，安排4名操作工，按人均月工資為3000元計(jì)，折合處理費(fèi)用約0.1元/m3;

　　合計(jì)運(yùn)行費(fèi)用約為0.925元/m3;年運(yùn)行費(fèi)用130萬元;而增加的接觸氧化池僅僅只有風(fēng)機(jī)和水泵的電費(fèi)沒有藥劑的投加，其中接觸氧化池的運(yùn)行費(fèi)用為0.16元，但卻將廢水COD從100mg/L左右，降至40～50mg/L;

　　處理出水僅僅需要再增加一定的深度處理措施，即可回用，目前已有部分企業(yè)通過陶粒過濾器過濾后回用于噴水織機(jī)用水中。

　　5、結(jié)論

　　(1)針對噴水織機(jī)廢水的特性，氣浮+生物接觸氧化工藝能取得較好的處理效果，且比較穩(wěn)定;

　　(2)根據(jù)初步估算，此工藝的處理成本約為0.925元/m3;

　　(3)采用此工藝后，便于開展后續(xù)深度處理。

　　(來源：上海環(huán)境保護(hù)有限公司，上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院)