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摘要：根据河南新野纺织集团股份有限公司染整废水的水质情况，提交水污染治理设计方案，该方案的工艺路线与国家环保总局、国家经贸委于2001年8月联合发布的《印染行业废水污染防治技术政策》相吻合，通过水污染治理设计方案和工程的实施，研究并探索了实施和运行中存在的问题，为环保工作的同仁在同类项目污染治理方案编制过程中提供参考依据。
1、项目提出的背景
河南新野纺织集团股份有限公司是国家大型棉纺织骨干企业，该集团总资产额8.9亿元，员工10362人，2000年产棉纱3.5万t，高档色织服装布料6000万m，实现销售收入10.6亿元，处于全国领先地位。
2、废水水量水质及废水排放控制要求
根据现有污染源调查监测和环境影响评价工程分析，确定新野纺织集团清污分流后染整废水设计水量1000m3/d，项目实施后废水水质COdcr：1000mg/L，BOd：450mg/L，ph：7～9，色度：700倍(稀释倍数)。处理设施处理后出水水质执行纺织染整工业污染物排放标准(gB428792)表3中2级标准，即：COdcr：180mg/L，BOd5：40mg/L，ph：6～9，色度：80倍。
3、染整废水处理方案与工艺流程
3.1染整废水的水质水量特点分析
根据现场监测调查，染整废水有以下特点：1)生产过程排放的废水水质成分复杂，所含颜料、染料和其他化学试剂等有机和无机污染物种类较多，形式也多样，既有悬浮杂质，又有胶体状和溶解性有机物，必须采用物理、物化和生化相结合的处理工艺才能对其进行全面、有效的处理；2)由于染整废水呈碱性，并含有大量悬浮物质和部分有毒有害物质，为保障后续生物处理正常进行，需进行适当的物化预处理；3)全厂混合废水水质波动较大，且废水水质随生产原料的种类和数量的变化而变化，水质有较大的不确定性，必须考虑废水水质和水量的调节设施有足够的调节能力，保证后续处理设施的处理效果。
3.2废水处理方案和工艺流程
根据染整废水的水质特点，该项目的废水处理采用物化预处理、缺氧?好氧生化处理和物化深度处理相结合的处理工艺，形成有针对性的全套废水处理系统。
工艺说明：各车间排出的废水管道和集水井提升泵提升输送至废水处理站。废水首先经格栅拦截，筛除水中尺寸较大的悬浮物质后自流入集水井，泵送至调节池，以均衡水量和水质，调节池设置有鼓风曝气搅拌装置，能起均匀水质和防止杂质沉淀的作用。调节池废水通过提升泵输送至机械反应池和斜管沉淀池进行物化预处理。投加适量和适当品种的化学絮凝剂后，该系统可去除大量该废水所含的颜料、染料等有机和无机污染物，可明显改善该废水的浊度和色度，减少废水中有毒有害物质和不可生化有机物的含量，并可降低废水的ph值，为后续生物处理创造有利条件。然后，废水由重力流入生化池进行生物处理。生化池分为厌氧水解和好氧处理两段，厌氧水解能将废水中较难降解的大分子有机物转化为小分子有机物，提高废水的可生物降解性，使得后续的好氧处理所需时间缩短，能耗降低。好氧采用接触氧化法。生物接触氧化池中装有大量生物填料，通过填料上附着的好氧微生物的氧化分解作用，使废水中的有机物进一步得到降解。经生物处理后的废水与接触氧化池中脱落的生物膜一起流至二次沉淀池进行泥水分离。
4、主要工艺单元设计
4.1集水井和废水调节池
设集水井两个，分别在处理站东50m(1)和西72m(2)处，平面尺寸为3m×3m，有效水深均为2.0m。各集水井分别设置WQk60103.0型切碎式潜污泵两台，一开一备，泵流量为60m3/h，扬程为10m。集水井之前各设格栅一座，栅条间隙10.0mm，安装角度75°，能满足最大流量时废水通过。本项目染整废水水质变化大，且间歇排放。调节池的设置采用长12.0m，宽6.0m，深4.5m，有效容积300m3，废水停留时间7.2h，为地下式钢筋混凝土结构。调节池设曝气装置和ph调整设施各一套。
4.2化学反应沉淀池
采用钢制机械反应沉淀池，长4.0m，宽6.0m，深5.3m。反应池分为两格，分别设置两组机械搅拌浆。反应池有效容积16.0m3，反应时间20miN。反应池投加聚合氯化铝作为混凝剂；沉淀池采用斜管沉淀形式，采用内径80mm的聚丙烯六角斜管；表面负荷为2.0m3/m2‧h。化学反应池设置药剂投加设施、ph调整设施和混合设施一套。
4.3厌氧水解池
水解池共有3池，每池长11.2m，宽3.8m，有效水深7.0m，总有效容积890m3，布水采用上流式配水方式，多点进水，尽量使布水均匀。池内设置半软性复合填料共434m3，该填料具有挂膜迅速、填料比表面积大、安装管理方便等优点。出水采用堰口出流，改善出水均匀稳定。池底设排泥装置，靠重力排泥。主要设计参数：平均流量41.7m3/h，水力停留时间20.0h。
4.4好氧生化池接
触氧化池长12.0m，宽10.0m，有效水深5.0m，总有效容积600m3。池内设置直径150的半软性复合填料，填充率为80%左右。曝气装置采用乌克兰进口的ＡkBＡLＩNＥ曝气软管，具有性能可靠、氧利用率高的特点。微孔曝气管总长53m，氧利用(清水)率30%。BOd容积负荷0.75kgBOd/m3‧d，供气量23.3m3空气/m3废水。
4.5二沉池
二沉池采用竖流式沉淀池3座，长3.8m，宽3.8m，高6.2m，有效水深2.5m。排泥方式采用重力排泥，泥斗倾角60°，沉淀时间2h，表面负荷1.0m3/m2‧h。
4.6气浮出水与提升
经气浮处理后出水进入出水池，池中设置提升泵台，将废水输送至吸附塔进行深度处理。提升泵采用gd80130A管道泵一台，该泵流量为48.0m3/h，扬程13m，功率3.0lkW，重72kg，口径dN80。
4.7吸附塔
由于在废水水质不利条件下，废水经生化处理和物化处理后仍带有一定的色度，需采用吸附塔加以去除。
采用高5.5m，直径1.8m的降流式脱色塔两座，型号为tX25。废水在塔内接触时间采用5miN～8miN。水力负荷8.0m/h。塔内炭层厚度为2.0m。活性炭的COdcr负荷采用0.5kgCOd/kg炭。
4.8污水井
设置污水井一座，收集储存脱水机房产生的污水。污水井长2.0m，宽1.5m，深4.5m。池中设置WQk5150.75型潜污泵两台，一开一备；该泵流量5m3/h，扬程为15m，功率0.75kW，重65kg，口径dN28，自藕装置ZgA501。
4.9污泥池
由化学反应沉淀池、厌氧生化池、二次沉淀池和气浮脱色池排出的泥渣分别排入污泥池进行贮存。污泥池长5.0m，宽3.6m，深4.5m，有效容积约为72.0m3，可贮存泥5d～10d。
4.10污泥提升
经浓缩后的污泥由污泥提升泵提升至污泥脱水设备进行污泥脱水处理。采用WQ10151.5型潜污泵两台，一开一备；泵流量10.0m3/h，扬程15.0m，功率1.5kW，口径dN50，自藕装置ZgA501。
4.11污泥调理反应池
污泥调理反应池平面尺寸：直径1.4m，有效水深2m，有效容积3.0m，污泥调理药剂由无机盐、石灰和有机高分子混凝剂复合而成。药剂和污泥的混合反应采用机械搅拌，N=1.0kW。
5、项目实施
该废水治理设计方案的工艺路线与国家环保总局、国家经贸委于2001年8月联合发布的《印染行业废水污染防治技术政策》相吻合，环保主管部门审批后即付诸实施。项目2002年上半年完成设计，下半年开始施工，由于资金原因，2003年底完成施工，2004年元月正式进入调试，2004年5月中旬调试完成，同年7月河南省环境保护局进行了监测验收。
6、项目实施和运行中发现的问题及改进意见
1)集水井中设置切碎式潜污泵，可有效解决堵塞问题，无需泵房和防雨罩。但在实际应用中，水泵经常发生故障，在调试和运行的一年中，更换水泵3台。通过研究发现，由于染整废水中的炼纱冲洗废水温度较高，集水井温度经常保持在60°左右，潜污水泵运行产生热量无法散发出去，造成水泵运行寿命低，维修频繁。后改为自吸式排污泵，并缩短运行时间，及时实现运行水泵和备用水泵之间的切换，问题得以解决。
2)色度处理是纺织染整废水处理的重点，也是处理的难点。新野纺织集团高档布料生产采用活性染料，ph较高(11左右)，设计中采用调节ph，加聚合铝铁盐预处理，后生化处理，然后脱色的处理方法，工艺路线是正确的。在实际运行中，酸化厌氧可使色度降低，但好氧处理后色度又有所增加，这是由于染料单体在溶解氧高的情况下又被氧化的缘故。由于本项目废水色度较高，运行中调节池色度值经常保持在500倍～1000倍(稀释倍数)，通过预处理和生化处理，色度值可降低至200～300左右，通过气浮脱色处理，色度值也经常在100～150左右，虽然有机物COd等指标远低于标准要求，COd指标在气浮处理后的浓度在90mg/L～125mg/L之间，但实践证明，依靠生化工艺和气浮脱色就该项目而言是不能满足色度排放要求的。通过活性炭吸附，也不能保证达标。由于用液氯脱色需要反应停留时间，而且氯的储存和使用安全性要求较高，在实践中试验研究采用双氧水和亚铁盐进行脱色实验，脱色效果比较明显，通过计算每吨废水成本太高，仅好氧处理后脱色成本计算约合1.0元/t废水，因而无法应用于工程实践。通过网上查询，购买宜兴某厂家印染废水专用脱色剂(成分不详)，价格
1、项目提出的背景
河南新野纺织集团股份有限公司是国家大型棉纺织骨干企业，该集团总资产额8.9亿元，员工10362人，2000年产棉纱3.5万t，高档色织服装布料6000万m，实现销售收入10.6亿元，处于全国领先地位。
2、废水水量水质及废水排放控制要求
根据现有污染源调查监测和环境影响评价工程分析，确定新野纺织集团清污分流后染整废水设计水量1000m3/d，项目实施后废水水质COdcr：1000mg/L，BOd：450mg/L，ph：7～9，色度：700倍(稀释倍数)。处理设施处理后出水水质执行纺织染整工业污染物排放标准(gB428792)表3中2级标准，即：COdcr：180mg/L，BOd5：40mg/L，ph：6～9，色度：80倍。
3、染整废水处理方案与工艺流程
3.1染整废水的水质水量特点分析
根据现场监测调查，染整废水有以下特点：1)生产过程排放的废水水质成分复杂，所含颜料、染料和其他化学试剂等有机和无机污染物种类较多，形式也多样，既有悬浮杂质，又有胶体状和溶解性有机物，必须采用物理、物化和生化相结合的处理工艺才能对其进行全面、有效的处理；2)由于染整废水呈碱性，并含有大量悬浮物质和部分有毒有害物质，为保障后续生物处理正常进行，需进行适当的物化预处理；3)全厂混合废水水质波动较大，且废水水质随生产原料的种类和数量的变化而变化，水质有较大的不确定性，必须考虑废水水质和水量的调节设施有足够的调节能力，保证后续处理设施的处理效果。
3.2废水处理方案和工艺流程
根据染整废水的水质特点，该项目的废水处理采用物化预处理、缺氧?好氧生化处理和物化深度处理相结合的处理工艺，形成有针对性的全套废水处理系统。
工艺说明：各车间排出的废水管道和集水井提升泵提升输送至废水处理站。废水首先经格栅拦截，筛除水中尺寸较大的悬浮物质后自流入集水井，泵送至调节池，以均衡水量和水质，调节池设置有鼓风曝气搅拌装置，能起均匀水质和防止杂质沉淀的作用。调节池废水通过提升泵输送至机械反应池和斜管沉淀池进行物化预处理。投加适量和适当品种的化学絮凝剂后，该系统可去除大量该废水所含的颜料、染料等有机和无机污染物，可明显改善该废水的浊度和色度，减少废水中有毒有害物质和不可生化有机物的含量，并可降低废水的ph值，为后续生物处理创造有利条件。然后，废水由重力流入生化池进行生物处理。生化池分为厌氧水解和好氧处理两段，厌氧水解能将废水中较难降解的大分子有机物转化为小分子有机物，提高废水的可生物降解性，使得后续的好氧处理所需时间缩短，能耗降低。好氧采用接触氧化法。生物接触氧化池中装有大量生物填料，通过填料上附着的好氧微生物的氧化分解作用，使废水中的有机物进一步得到降解。经生物处理后的废水与接触氧化池中脱落的生物膜一起流至二次沉淀池进行泥水分离。
4、主要工艺单元设计
4.1集水井和废水调节池
设集水井两个，分别在处理站东50m(1)和西72m(2)处，平面尺寸为3m×3m，有效水深均为2.0m。各集水井分别设置WQk60103.0型切碎式潜污泵两台，一开一备，泵流量为60m3/h，扬程为10m。集水井之前各设格栅一座，栅条间隙10.0mm，安装角度75°，能满足最大流量时废水通过。本项目染整废水水质变化大，且间歇排放。调节池的设置采用长12.0m，宽6.0m，深4.5m，有效容积300m3，废水停留时间7.2h，为地下式钢筋混凝土结构。调节池设曝气装置和ph调整设施各一套。
4.2化学反应沉淀池
采用钢制机械反应沉淀池，长4.0m，宽6.0m，深5.3m。反应池分为两格，分别设置两组机械搅拌浆。反应池有效容积16.0m3，反应时间20miN。反应池投加聚合氯化铝作为混凝剂；沉淀池采用斜管沉淀形式，采用内径80mm的聚丙烯六角斜管；表面负荷为2.0m3/m2‧h。化学反应池设置药剂投加设施、ph调整设施和混合设施一套。
4.3厌氧水解池
水解池共有3池，每池长11.2m，宽3.8m，有效水深7.0m，总有效容积890m3，布水采用上流式配水方式，多点进水，尽量使布水均匀。池内设置半软性复合填料共434m3，该填料具有挂膜迅速、填料比表面积大、安装管理方便等优点。出水采用堰口出流，改善出水均匀稳定。池底设排泥装置，靠重力排泥。主要设计参数：平均流量41.7m3/h，水力停留时间20.0h。
4.4好氧生化池接
触氧化池长12.0m，宽10.0m，有效水深5.0m，总有效容积600m3。池内设置直径150的半软性复合填料，填充率为80%左右。曝气装置采用乌克兰进口的ＡkBＡLＩNＥ曝气软管，具有性能可靠、氧利用率高的特点。微孔曝气管总长53m，氧利用(清水)率30%。BOd容积负荷0.75kgBOd/m3‧d，供气量23.3m3空气/m3废水。
4.5二沉池
二沉池采用竖流式沉淀池3座，长3.8m，宽3.8m，高6.2m，有效水深2.5m。排泥方式采用重力排泥，泥斗倾角60°，沉淀时间2h，表面负荷1.0m3/m2‧h。
4.6气浮出水与提升
经气浮处理后出水进入出水池，池中设置提升泵台，将废水输送至吸附塔进行深度处理。提升泵采用gd80130A管道泵一台，该泵流量为48.0m3/h，扬程13m，功率3.0lkW，重72kg，口径dN80。
4.7吸附塔
由于在废水水质不利条件下，废水经生化处理和物化处理后仍带有一定的色度，需采用吸附塔加以去除。
采用高5.5m，直径1.8m的降流式脱色塔两座，型号为tX25。废水在塔内接触时间采用5miN～8miN。水力负荷8.0m/h。塔内炭层厚度为2.0m。活性炭的COdcr负荷采用0.5kgCOd/kg炭。
4.8污水井
设置污水井一座，收集储存脱水机房产生的污水。污水井长2.0m，宽1.5m，深4.5m。池中设置WQk5150.75型潜污泵两台，一开一备；该泵流量5m3/h，扬程为15m，功率0.75kW，重65kg，口径dN28，自藕装置ZgA501。
4.9污泥池
由化学反应沉淀池、厌氧生化池、二次沉淀池和气浮脱色池排出的泥渣分别排入污泥池进行贮存。污泥池长5.0m，宽3.6m，深4.5m，有效容积约为72.0m3，可贮存泥5d～10d。
4.10污泥提升
经浓缩后的污泥由污泥提升泵提升至污泥脱水设备进行污泥脱水处理。采用WQ10151.5型潜污泵两台，一开一备；泵流量10.0m3/h，扬程15.0m，功率1.5kW，口径dN50，自藕装置ZgA501。
4.11污泥调理反应池
污泥调理反应池平面尺寸：直径1.4m，有效水深2m，有效容积3.0m，污泥调理药剂由无机盐、石灰和有机高分子混凝剂复合而成。药剂和污泥的混合反应采用机械搅拌，N=1.0kW。
5、项目实施
该废水治理设计方案的工艺路线与国家环保总局、国家经贸委于2001年8月联合发布的《印染行业废水污染防治技术政策》相吻合，环保主管部门审批后即付诸实施。项目2002年上半年完成设计，下半年开始施工，由于资金原因，2003年底完成施工，2004年元月正式进入调试，2004年5月中旬调试完成，同年7月河南省环境保护局进行了监测验收。
6、项目实施和运行中发现的问题及改进意见
1)集水井中设置切碎式潜污泵，可有效解决堵塞问题，无需泵房和防雨罩。但在实际应用中，水泵经常发生故障，在调试和运行的一年中，更换水泵3台。通过研究发现，由于染整废水中的炼纱冲洗废水温度较高，集水井温度经常保持在60°左右，潜污水泵运行产生热量无法散发出去，造成水泵运行寿命低，维修频繁。后改为自吸式排污泵，并缩短运行时间，及时实现运行水泵和备用水泵之间的切换，问题得以解决。
2)色度处理是纺织染整废水处理的重点，也是处理的难点。新野纺织集团高档布料生产采用活性染料，ph较高(11左右)，设计中采用调节ph，加聚合铝铁盐预处理，后生化处理，然后脱色的处理方法，工艺路线是正确的。在实际运行中，酸化厌氧可使色度降低，但好氧处理后色度又有所增加，这是由于染料单体在溶解氧高的情况下又被氧化的缘故。由于本项目废水色度较高，运行中调节池色度值经常保持在500倍～1000倍(稀释倍数)，通过预处理和生化处理，色度值可降低至200～300左右，通过气浮脱色处理，色度值也经常在100～150左右，虽然有机物COd等指标远低于标准要求，COd指标在气浮处理后的浓度在90mg/L～125mg/L之间，但实践证明，依靠生化工艺和气浮脱色就该项目而言是不能满足色度排放要求的。通过活性炭吸附，也不能保证达标。由于用液氯脱色需要反应停留时间，而且氯的储存和使用安全性要求较高，在实践中试验研究采用双氧水和亚铁盐进行脱色实验，脱色效果比较明显，通过计算每吨废水成本太高，仅好氧处理后脱色成本计算约合1.0元/t废水，因而无法应用于工程实践。通过网上查询，购买宜兴某厂家印染废水专用脱色剂(成分不详)，价格
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