喷水织机废水处理与回用工程设计分析

时间：2023-03-26 21:20:13　来源：柠檬阅读网本文已影响人

郑志勇，王迪

（1.德朗环保集团有限公司，杭州 310000；
2.浙江师范大学地理与环境科学学院，浙江金华 321000）

喷水织机因产量高、质量好、织造成本低[1]，目前已成为我国应用最广泛的织造设备。但是，织布生产过程会产生大量废水。喷水织机废水含有大量的化学需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）和悬浮物（SS），易造成水污染[2-4]。此外，喷水织机耗水量大，用水水质要求较高[5-6]，使得喷水织机废水的深度处理及循环利用成为亟待解决的问题。针对喷水织机废水，某纺织企业采用“气浮+接触氧化+超滤”工艺进行深度处理和回用，以期为同行业废水处理提供参考。

该纺织企业生产废水主要含有废纱头、润滑油等物质，其喷水织机废水处理与回用工程的设计废水处理规模为30 m3/d。按照环评要求，企业废水经处理后须达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 4287—2012）的纳管标准，回用水水质需要达到《纺织染整工业回用水水质》（FZ/T 01107—2011）的标准，满足企业用水要求。项目设计进出水和回用水水质如表1所示。

表1 项目设计进出水和回用水水质

2.1 工艺流程

针对纺织废水水质特征，本项目采用“气浮+接触氧化+超滤”工艺进行处理，工艺流程如图1所示。企业产生的生产废水自流收集后进入格栅井，通过格栅去除大颗粒悬浮物，然后进入调节池。调节池废水通过提升泵进入混凝气浮设备，加入一定量的混凝剂，使悬浮物和油脂形成矾花，在溶气作用下上浮，下层清液自流进入生化池。生化池采用接触氧化法，通过载体填料上的生物膜吸收降解有机污染物，从而使水质进一步净化。生化出水自流进入二沉池，去除老化脱落的菌膜及悬浮物沉淀，上清液通过标排口达标排放，纳入城镇污水管网[7-8]。

图1 工艺流程

部分废水进入深度处理工艺进行进一步处理，以便回用。经多介质过滤器、活性炭过滤器和保安过滤器过滤，去除水中的微粒、胶体和悬浮物等物质，以保护后续膜处理设施。超滤膜产水作为中水进行回用，以提高水资源利用率。气浮设备浮渣及二沉池下沉污泥排入集泥池，定期用压滤机进行脱水，干泥外运并委托相关资质单位处置，滤液回流至调节池进行达标处理。为应对突发环境事故，本项目设置应急废水收集池。平时不存储水，以保证有足够池容收集事故废水。应急池废水收集满后，分少量多次引入废水处理系统进行处理，达标排放。

2.2 主要构筑物和主要设备

废水处理系统的主要构筑物如表2所示，主要废水处理设备如表3所示。从设计参数来看，调节池和应急池的水力停留时间均为20 h；
生化处理池容积负荷为0.6 kg COD/（m3·d）；
二沉池表面负荷为0.4 m3/（m2·h）；
中间水池的水力停留时间为10 h。生化处理池需要使用弹性材料（型号为D900和L3000），数量合计30 m3。

表2 主要构筑物

表3 主要废水处理设备

从技术参数来看，栅条间隙为5 mm，格栅宽度为500 mm，格栅长度为800 mm，过栅流速为0.5 m/s；
提升泵流量为3 m3/h，扬程为10 m，功率为0.75 kW；
组合气浮机型号为GT-3T，功率为5.5 kW；
加药系统容积为500 L；
回转式风机风量为0.6 m3/min，风压为0.03 MPa，功率为0.75 kW；
单个曝气器充氧量为1.5～2.0 m3/h，服务面积为0.5 m2；
多介质过滤器功率为0.75 kW，流量为6 m3/h；
保安过滤器流量为60 m3/h，型号为FNCDLL-2X-40C；
超滤装置流量为6 m3/h，单支有效膜面积为25 m2，产水通量为100 L/（m2·h）；
反冲洗泵流量为10 m3/h，扬程为35 m，功率为2.2 kW；
气动隔膜泵流量为8 m3/h，扬程为50 m；
空压机风量为0.9 m3/min，风压为0.7 MPa，功率为7.5 kW；
压滤机脱水速度为25 kg·DS/h，功率为1.5 kW。

本项目于2021年3月竣工，现已运行近2年，平均进水量约为26 m3/d，中水回用率保持在65%左右。经第三方检测，排放水COD平均为138 mg/L，SS为65 mg/L，回用水COD平均为69 mg/L，SS为12 mg/L，总硬度为37 mg/L，稳定达到设计要求。

工程总投资约为56万元，运行费用约为8.37元/m3，其中电费约为1.77元/m3；
操作工人配备1人，人工费约为3.33元/m3；
药剂主要为絮凝剂（聚合氯化铝和聚丙烯酰胺），费用约为0.80元/m3；
膜滤芯使用年限以3年计，折旧费约为2.47元/m3。

本工程设计从企业实际生产出发，结合目前国内外处理喷水织机废水的研究，提出以生物接触氧化法为主体的处理工艺，以达到废水排放标准。同时，辅以多级过滤和超滤并行的膜处理技术，对中水进行深度处理，以提高中水回用率，降低外排水量，节约水资源。该工艺处理效率高，运行维护简便，它降低了运营成本，在经济、技术等方面有较大优势，对同行业废水处理具有指导意义。

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