化纤废水处理工程改造

某化纤生产企业原废水处理工艺冗长，各单元构筑物处理效率低，出水水质不稳定。改造工程充分利用原有设施，采用中和反应/混凝沉淀/活性污泥组合工艺。结果表明：改造后的处理系统运行稳定，效果良好，对COD、Zn2+的去除率分别为90%、99%，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。
论文关键词：化纤废水，混凝，活性污泥

　　江苏某化纤厂主要生产粘胶纤维，每天产生废水量约5000m3。废水成分复杂，可生化性差，水质波动较大，属于难降解有机工业废水。企业内原有一套以水解、气浮及生化为主体工艺的污水处理设施，但该工艺流程长，效率低。因此，以节能减排为指导思想，对企业原有污水处理设施进行了升级改造。
　　1 废水水质
　　企业生产废水主要来自于化纤原液的制备和纺丝工段，为三部分，分别是碱水、酸水及精炼水。废水水质监测结果（监测平均值）如表1所示。
　　废水排放指标中，对COD实行总量控制，执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级B标准，COD<60mg/L。其余指标达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准活性污泥，其中，pH 6~9，总锌<2mg/L，硫化物<1mg/L。
　　表1废水水质、水量
　　Tab1 Wastewater quality & quantity
　　

废水指标	碱水	酸水	精炼水
pH	11.3	2.3	6.7
COD/mg·L-1	4108	509	471
Zn2＋/mg·L-1	-	200	17
S2-/mg·L-1	5	-	5.2
水量	1000	2000	2000

注：碱水中锌离子及酸水中硫化物低于排放标准值
　　2 废水原有处理工艺及存在问题
　　企业原有一套污水处理设施，主要的工艺流程如图1所示。
　　

　　图1 改造前废水处理工艺流程
　　Fig1 Flow chart of wastewater treatment process beforereconstruction
　　废水经过中和沉淀、水解、厌氧、气浮、混凝、生化等工艺后虽然达标排放，但存在
　　如下几个问题：
　　①工艺冗长，占地面积大，各单元构筑物处理效率低；
　　②水解及厌氧池虽然停留时间较长，但由于池内污泥几乎皆是无机沉泥，没有活性，二者对COD去除的贡献率之和小于5%；
　　③所加脱色剂为外购药剂，去除效果较差；各单元加药混乱，所加药剂的去除效率低；
　　④生化池1内曝气装置欠缺，曝气量低，曝气不均匀，池内活性污泥浓度低于200mg/L，几乎没有发挥作用。
　　3 工艺改造
　　3.1 工艺流程
　　改造后废水工艺流程如图2所示论文开题报告范例。
　　

　　图2 改造后废水处理工艺流程
　　Fig2 Flow chart of wastewater treatment reconstructionprocess
　　酸、碱水经过中和后，仍然呈酸性，此时碱水中的纤维素等物质析出，预沉后，加入电石糊尽量调节pH至中性。部分锌离子及大分子有机物质随着pH的升高及电石糊的沉淀从水中脱除。废水进入中间池，进一步加入电石糊后将ph值调高至9左右，精炼水混入。在混凝单元，废水依次经过快速混合、絮凝沉降过程，混凝剂采用氧化镁，经过酸水溶解后加入，絮凝剂为聚丙烯酰胺（PAM）。混凝沉淀出水经过生化1和生化2两级生化，沉淀后达标排放。生化单元皆采用活性污泥法活性污泥，生化池1采用微曝气，池内DO控制在0.5mg/L左右，起到水解的作用，在该过程中废水的可生化性提高；生化池2DO控制在3mg/L左右，为COD去除的主要单元。
　　3.2工艺参数
　　 ①中和沉淀池
　　为地上结构，有效容积2000m3。原处理系统构筑物的保留，未进行调整和改造。出水pH可调节至6～8。
　　②中间池
　　将原有处理系统中气浮池2改造而成，有效尺寸为12×7.2×6m，下设排泥管排泥。此单元加入电石糊，将pH调节至9左右。
　　③混凝单元
　　原有处理工艺的混凝单元设置不合理，水力条件无法满足混凝的要求，因此混凝单元中的混合及絮凝池为新建，沉淀池则为原有构筑物。
　　混合池，新建，有效尺寸为￠3.6×5m，停留时间约10min，机械搅拌，强度为120转/分，加入镁盐为混凝剂。
　　絮凝池，新建，尺寸为￠3.6×5m，停留时间约10min，机械搅拌，强度为60转/分，加入PAM为絮凝剂。
　　沉淀池1，原有处理系统的混凝沉淀池，为平流式，停留时间7h。下设排泥管排泥。
　　④生化池1,
　　原有处理系统构筑物活性污泥，有效容积约4000m3。将池内沉积污泥清理，并在池内均匀分布增加了曝气管，使池内水体混合均匀，DO控制在0.5 mg/L左右。
　　⑤生化池2
　　原有处理系统构筑物，未作改造，有效尺寸为21.5×13×5.5m，穿孔管曝气，池内DO控制在3mg/L左右。
　　⑥沉淀池2
　　平流式沉淀池，原有处理系统构筑物，未作改造。有效尺寸为44×13.5×4.5m，设刮泥系统及泥斗。
　　3.3 工艺特点
　　将节能减排思想贯穿整个改造工程，新工艺以原有处理设施为依据，在保证出水达标的基础上，根据废水水质特征尽量缩短了处理流程，提高了保留构筑物的处理效率。将原工艺中处理效率低的水解、厌氧及气浮工艺省掉后，合理补充混凝单元，并优化生化池1，满足了去除效果论文开题报告范例。工艺缩短，节约了土地及空间，为企业的进一步发展提供了动力；工艺精简，动力消耗降低，节约了能源；工艺优化，加药量降低，减少了二次污染及沉淀污泥处理成本，大幅减少了运行费用。
　　4 运行效果及经济分析
　　4.1 运行效果
　　该工程于2010年7月开始，至2010年8月中旬改造完成并开始调试。从2010年11月上旬起运行稳定，出水各指标皆达到了排放要求。2010年12月，出水主要指标监测结果平均为：COD活性污泥，46mg/L；锌离子，0.53mg/L，而硫化物基本未检出。已通过了环保部门的验收。
　　4.2 经济分析
　　新工艺缩短了工艺流程，对原有构筑物的改造调整较小，运行费用大幅降低。改造前后废水处理成本对比如表2所示。
　　表2 改造前后废水运行成本对比
　　Tab. 2 Operation cost of wastewater treatment beforeand after reconstruction
　　

项目	药剂费（元）	材料费（元）	电耗（元）
改造前	33419	40301	19699
改造后	16636	24715	15660

注：改造前数据为2010年2-6月平均值，改造后数据为8-11月平均值。
　　改造后，废水运行费用降低较为显著，药剂费降低约50%，材料费降低38.7%，而电耗也下降了20.5%，总的运行费用（不含人工费）只为改造前的60%左右。年节省成本近50万元。
　　5 结论
　　①在企业原有工艺基础上，以节能减排为指导思想，采用中和反应/混凝沉淀/活性污泥组合工艺为主体对原有构筑物进行了调整与改造，运行结果表明新工艺运行稳定，出水各项指标达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级B标准。
　　②该改造工程缩短了原有工艺流程，节约了土地及空间，降低了运行成本，经济效益较为显著。为化纤企业的节能减排及废水处理工艺的提标改造树立了好的范例。