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福建省新宏港紡織科技有限公司凈水站、軟水站、廢水處理及中水回用工程

1 污水處理工藝的選擇

污水處理工藝的選擇應綜合考慮基建投資、運行管理費用、出水水質要求、操作管理難易、占地面積的大小等多種因素。

依據以往污水處理的工程經驗,污水處理工藝路線如下:

①高、低濃度廢水中含有較多懸浮雜物,在進入生化處理前,首先必須加以去除;

②污水中具有相當的溶解性污染物,這些溶解性污染物必需以生化處理工藝降解;

③低濃度廢水中含有不易生化降解的染料以及助劑等大分子有機污染物,在生化處理后,必須采用深度處理,將難生化降解的污染物、色度、懸浮物、鐵、錳、硬度等去除,確保最終滿足回用標準;

按照以上工藝路線,針對高、低濃度廢水的不同性狀,就預處理、前處理、生化處理、深度處理單元分別選擇如下:

1)高、低濃度廢水處理工藝選擇

①預處理

預處理主要是將廢水中所含的懸浮物、色度以及部分難生化降解的有機物去除,調節廢水的PH,提高廢水的可生化性。根據本公司大量的染整廢水處理經驗表明,生化處理效率的高低,最終出水水質的好壞,主要取決于前處理的效果。染整廢水中色度主要來源于殘余的染料及助劑。由于生產所用染料主要為分散染料以及酸性染料,在廢水中以分散或膠體形式存在,在混凝劑的作用下容易脫穩而相互聚集去除;懸浮物細小不易沉降但在混凝劑、絮凝劑的作用下也容易相互聚集去除。因此為減輕后續生化處理負荷,減少工程占地,本設計預處理部分采用“格柵池+調節池+混凝沉淀池”工藝,將色度、懸浮雜質以及部分難生化降解有機物去除,同時提高廢水的可生化性。

②生化處理

經預處理后,廢水中的有機污染物有了一定程度的消減,同時,由于高濃度廢水排放標準要求不高,可以直接采取生物好氧處理工藝。

污水的好氧生化處理方法國內外常用且工藝比較成熟的是傳統活性污泥法和生物膜法。CASS循環式活性污泥反應池是一種可變容積的活性污泥工藝,該工藝有機地將間歇操作的序批式工藝(SBR工藝)和生物選擇池結合在一起。

CASS循環式活性污泥法工藝是在多個平行運行、且反應容積可變的池子中,完成生物降解和泥水分離過程。因此在該工藝中無需設置單獨的沉淀池。在這一系統中,活性污泥法按照“曝氣-非曝氣”階段不斷重復進行。

在曝氣階段主要完成生物降解過程,在非曝氣階段雖然也有部分生物作用,但主要是完成泥水分離過程。因此,循環式活性污泥法系統無需設置二沉池,可以省去傳統活性污泥法中曝氣池和二沉池之間的連接管道。完成泥水分離后,利用撇水堰排出每一操作循環中的處理出水。根據活性污泥實際增殖情況, 在每一處理循環的最后階段(撇水階段)自動排出剩余污泥。CASS工藝可以深度去除有機物(BOD5、CODcr)、通過同時硝化/反硝化過程去除大量的氮,同時完成生物除磷過程,其出水中氮和磷的濃度是很低的(通??扇コ?0-90%的磷)。

CASS工藝的主要特征和優點可以總結如下:

1)工藝流程簡單,布置緊湊,運行靈活,處理效果好,可在不增加大量投資的條件下,實現深度除磷脫氮的目的。

2)工程投資低。

3)工藝系統運行費用低。

4)所有的活性污泥在任何時間都處于一個反應池中,能保證有機物的降解、硝化等生物處理過程的正常進行。

5)整個工藝系統的操作完全自動化,維護費用及人員費用能降到最低。

6)具有很大的抗沖擊負荷能力,能有效地控制污泥膨脹和絲狀微生物的生長,系統具有很高的工藝穩定性。

7)適應水質水量的變化能力強。

8)占地面積少。

9)可最大程度地降低對周圍環境的影響。

綜上所述,高、低濃度廢水處理工藝擬采用“格柵池+調節池+混凝沉淀池+CASS生物池+二沉池”工藝。

2)深度處理回用工藝選擇

  ①高效全自動凈水器

高效全自動凈水器是由本公司研制的系列新產品,凈水量分為10、30、50、60、80、100、160、200噸/小時等各種型號,該系列凈水裝置集絮凝、沉淀、排污、反沖、集水過濾等工藝中的精華之大成,無需人員操作而能達到單體全自動運行的系列凈水裝置。

本系列凈水裝置,不僅適用范圍廣,處理效果好,出水水質優良,而且自耗水量少,動力消耗省,占地面積小,節水、節電、節人工,可省去輔助機泵及設施的新型節能新產品。其具有如下特點:

1、除了對一級泵房及加藥系統的管理外,凈水裝置本身從反應、絮凝、沉淀、集泥、排泥、集水、配水、過濾、反沖、排污等一系列運行程序,達到了自動運行的要求,值班人員只要定時作水質監視測定工作外,無需對凈水裝置操作管理。

2、高濃度的絮凝層,能使原水中的雜質顆粒,在其間得到充分的碰撞接觸,吸附的機率,因而能適應各種原水的水溫和濁度,雜質顆粒去除率高。在一定使用條件時,還具有除藻功能。

3、迅捷的泥渣濃縮室及可調式自動排泥系統,能保證多余的泥渣雜質及時排除,從而保證穩定的雜質顆粒去除率。

4、高效的絮凝及沉淀效果,使沉淀出水水質一直保持良好狀態。

5、新穎獨創的集水系統及最低的集水水頭,使集水更均勻有效,不僅提高了體積利用系數,因其集水水頭極小,累積的省電效果可觀。

6、凈水系統自動化,既保證了凈水系統的高效過渡,(在原水濁度小于3000mg/L時,濾后水濁度可保持在3mg/L以下)又能自動反沖洗,無需另設反沖洗水泵或空壓機等電器設備,可節省大量的基建投資及日常運行、維修、保養費用。

7、占地面積小,與一般凈水構筑物相比,可節省占地50%以上,高度在4.10米左右,室內外均可安置。

9、便于擴建、改造、再用、便于搬遷或易地再用。

②超濾

超濾主要是在預處理之后對廢水進行深度處理,以保證后續的反滲透設備能正常的運行。

超濾是利用超濾膜的微孔篩分機理,以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質顆粒。在壓力驅動下,溶液中水、有機低分子、無機離子等尺寸小的物質可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側;溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質則不能透過超濾膜而被截留,從而達到篩分溶液中不同組分的目的。該過程為常溫操作,無相態變化,不產生二次污染。在給水處理中常作為反滲透、離子交換的預處理。

超濾的優點:

a. 超濾與傳統的預處理工藝相比,系統簡單、操作方便、占地小、投資省、且水質良好,可滿足各類反滲透裝置的進水要求。

b.合理地選擇運行條件和清洗工藝,可完全控制超濾的濃差極化問題,減少膜污染。

c. 超濾對水中的各類膠體均具有良好的去除特性,因而可以考慮擴大到冷凝水處理及離子交換除鹽系統的預處理中。

③反滲透

反滲透水處理技術基本屬于物理方法,它借助物理化學過程,在許多方面具有傳統的水處理方法所沒有的優點:

a.反滲透是在室溫條件下,采用無相變的物理方法使水得以淡化、純化。

水處理僅依高壓泵壓力作為推動力,其能耗在許多處理方法中最低。不用大量的化學藥劑和酸、堿再生處理。

b.無化學廢液及廢酸、堿排放,無廢酸、堿的中和處理過程,無環境污染。

c.系統簡單,操作方便,產品水質穩定,可以取得較高的純水。

d.適用于較大范圍的原水水質,既適用于苦咸水、海水及污水的處理,又適用于低含鹽量的淡水處理。

e.設備占地面積小,需要的空間少。

f.運行維護和設備維修量低。

因此,深度處理回用工藝擬采用“中間水池+高效全自動凈水器+超濾原水池+超濾系統+超濾產水池+RO系統+軟水池”工藝。

2 污泥處理工藝的選擇

①處理要求:本項目廢水處理過程中將產生一定量的物化污泥、生化剩余污泥,有機物含量較高,不穩定,易腐化,并含有寄生蟲卵,若不妥善處理和處置,將造成二次污染。

污泥處理要求如下:

☆減少有機物,使污泥穩定化;

☆減少污泥體積,降低污泥后續處置費用;

☆減少污泥中有毒物質;

☆利用污泥中有用物質,化害為利;

②處理工藝

目前常用的污泥處理工藝為:污泥濃縮+污泥干化脫水+污泥最終處置。

污泥濃縮的目的是降低污泥的含水率,使污泥體積大為降低,其可大幅度降低后續處理的費用。一般來說,污泥濃縮處理的對象是污泥中70%的游離水。主要的濃縮方法有重力濃縮法、氣浮濃縮法和離心濃縮法等三種。根據本項目污泥的來源、性質以及控制運行成本、方便操作方面考慮,本項目污泥濃縮采用目前常用的重力濃縮方式。

污泥脫水和干化的目的是除去污泥中的大量水分,縮小其體積,減輕其重量。自然干化多采用于干化床其中主要的干化機理是自然蒸發與滲透,但由于自然干化床的占的面積較大,且易發臭造成二次污染,受自然環境、天氣的影響較大已逐步被淘汰;機械脫水多采用板框壓濾機、帶式壓濾機、離心脫水機等。板框壓濾機是最早應用于污泥脫水的機械,其采用間歇操作,過濾能力低,操作強度大,但其濾餅的含固率高、濾液清、藥劑用量少,多用于污泥處理量少的場合,但近年來隨著全自動板框壓濾機的發展,以上缺點均得到有效改善;帶式壓濾機可連續工作、處理能力大、制造容易、操作管理簡單、附屬設備較少;離心機利用離心沉降原理固液分離,由于沒有濾網,不會引起堵塞且其占地少,操作簡單,自動化程度高,但離心機由于其高速旋轉,故障率較高,運行不穩定,運轉噪聲高易產生二次污染且設備本體的造價較高。

根據以上的分析比較,考慮到本項目污泥量產生量大,為減輕工人的勞動強度,減少污泥含水率,本設計污水脫水采用全自動隔膜壓濾機,脫水后的干污泥可采用摻煤鍋爐燃燒或外運堆肥處理的方式最終處置。

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