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摘要：上海新風色織廠總污水量500m3/d，廢水中染料含量較高，不易處理。在污水處理工程設計中通過濃淡水分流、曝氣、氣浮、超濾等，將部分染料回收、回用，使出水水質大大低于國家排放標準，取得較好的社會和經濟效益。

關鍵詞：印染廢水染料回收曝氣池氣浮超濾

industrialwastewatertreatmentdesignofxinfengdyedfabricmillinshanghai

abstract:duetothehighleveldyestuffcontentthewastewaterdischargedfromthexinfengdyedfabricmillinshanghaiwithflowrateof500m3/disnoteasytobetreated.inthedesignstageagreatdealofmeasuresincludingthesplit-flowtoseparatetheconcentratedanddilutedliquids,aerobicblasting,airflotationandultra-filtrationetcweretakenintoconsiderationtorecoveryandreusepartsofthelostdyestuff.therefore,thequalityoftheeffluentofthewastewatertreatmentismuchbetterthantherequirementofthenationalwastewaterdischargestandard.bestsocialandeconomicalbenefitshavebeenobtained.

1工程背景

上海新風色織廠主要生產靛藍純棉防縮強固呢(俗稱“牛仔布”)，產品全部外銷。為擴大出口創匯，利用外貸資金引進新型劍桿織機和漿染聯合機，進行技術改造，形成年產804.69萬m牛仔布的新企業，同時建造日處理廢水500m3的污水處理設施。于1991年9月起進行培菌和試運轉。1992年10月經上海市環境監測中心監測，所有樣品100%全部達到或優于上海市工業“廢水”排放標準，驗收合格投入正常使用。

1.1生產工藝

(1)全廠生產工藝：白紗→整經→漿染→織造→燒毛預縮→檢驗打包出廠

(2)染色車間生產工藝：白紗盤頭→煮煉→染色→水洗→烘干→上漿→烘干→卷繞→送織造車間

1.2染色過程中主要使用的染料及助劑

染料：還原性靛藍染料

助劑：燒堿、保險粉、滲透劑等

1.3污廢水來源及特點

1.3.1生產廢水

主要來源于染色車間中漿染機的煮煉和水洗工段，其中染缸下腳以及第一道水洗槽排水濃度較大，含有較多的染料，應濃淡廢水分別處理。既利于回收染料，降低生產成本，又便于提高廢水處理的質量，減少處理費用。

1.3.2生活污廢水

主要來源于廁所、食堂、浴室等，性質同普通生活污水。

1.4總處理水量

按500m3/d設計，其中生產廢水450m3/d，生活污廢水50m3/d。

1.5處理前水質指標及分析

根據市紡織局化纖公司環境監測站和上海紡織工業環保監測中心室1988年1月25日～31日連續一周同時對該廠進行的水質測定，兩單位所得數據還是比較接近的。因此以兩單位所測數據的平均值作為處理前的水質指標(見表1)，并以此進行工藝設計。

其中1#水樣是大掃除時所取水樣，濃度偏高。因本工程擬采用染料回收裝置，經回收后廢水濃度會有較大改善，所以1#水樣的水質不予考慮。

從2#～7#水樣分析資料來看：

(1)多數水樣bod5/codcr比值為0.35～0.43之間，最不利值為0.188(2#水樣)。因此一般來說該廢水可生化性還是比較好的，采用以生化為主，輔以氣浮的工藝流程是可行的。

(2)2#～7#水樣bod5值均＜500mg/l，因此采用好氧工藝是較合理的。

(3)若使出水bod5≤30mg/l,bod5去除率需達到93.2%，因此采用延時曝氣生化法較合適。

(4)只有當codcr去除率高達92%時，出水codcr才能達到上海市的排放標準codcr≤100mg/l。在整個印染行業這是有一定難度的。

1.6處理后水質指標及分析

根據市環境監測中心1992年10月15日10∶00至10月16日10∶00一晝夜的監測采樣，各生產工段設備均處于正常運行狀態，生產負荷達到規定要求，以此作為污水處理后的水質指標。

從數據結果看，各項指標均達到或優于上海市排放標準，特別是codcr平均值<100mg/l，證明這套污水處理設施大體上適合該廠的污水治理，一般運行效果較好。

2工藝流程

濃淡廢水分別處理，濃廢水經超濾回收靛藍染料后，有機物濃度降低，減輕后續處理構筑物負荷，提高出水水質。

其中濃廢水經超濾后的濾后水排入淡廢水調節池；豎流式沉淀池中的泥用泵提升至真空過濾機，注入混凝劑，泥水分離，分離后的泥用車送往廠區煤渣堆場，分離出來的水流回淡廢水調節池；豎流式沉淀池中的剩余污泥用泵提升，回流至延時曝氣池；氣浮池和消毒池分別注入混凝劑與消毒劑。

3主要設備選擇和構筑物設計

3.1設計參數

3.1.1設計水量

按廠方提供資料為500m3/d，其中生產廢水450m3/d，生活污水50m3/d。

3.1.2設計水質

生產廢水：bod5466.83mg/l，codcr1350.91mg/l

生活污水：bod5200mg/l，codcr400mg/l

混合廢水水質：bod5＝(466.83×450＋200×50）/500＝440.15mg/l

codcr＝(1350.91×450＋400×50）／500

＝1255.82mg/l

3.2調節池

調節池容量按6h平均時廢水量計。

長×寬×高＝8.2×4.35×3.5≈125m3。

停留時間＝125m3／（500m3／d/24h/d)＝6h。

為提高污水處理效果，防止大顆粒在池內沉淀，在池底設穿孔布氣管，采用24h連續曝氣。

3.3延時曝氣池

(1)每日去除bod5量：(440.15mg/l-30mg/l)×500m3/d＝205.1kg/d

(2)取污泥負荷ns＝0.15kgbod5/(kgmlvss.d)

混合液污泥濃度mlss＝4g/l

混合液揮發性污泥濃度mlvss與混合液污泥濃度mlss的比值為0.7，則混合液揮發性污泥濃度mlvss＝4×0.7＝2.8g/l。

容積負荷率nv＝0.15×2.8＝0.42kgbod5／（m3.d)

曝氣區容積＝205.1／0.42≈488.33m3

取曝氣池長39.35m，寬3.1m,深4m

則水力停留時間＝(39.35m×3.1m×4m）／（500m3／d／24h／d）≈23.42h

(3)按每去除1kgbod5耗氧1.8kg計算

則耗氧量＝205.1×1.8＝369.18kgo2/d

按氧利用率5%，污水清水氧傳遞速率比值0.7，空氣含o2量21%計算

則供氣量＝369.18/(5%×0.7×21%×24×60)≈34.88m3/min

選用4臺10m3/min羅茨風機，最大負荷時全部工作。采用穿孔管鼓風曝氣。

3.4沉淀池

采用豎流式沉淀池保證曝氣池活性污泥回流的需要。

取沉淀時間1h，沉淀池表面負荷3m3/(m2.d)，污水在沉淀區的上升流速0.00083m/s，中心管流速0.3m/s。

3.5氣浮池

反應時間10min，泥水分離時間1h，溶氣水量10.4m3/h(50%回流)。用水力噴射器吸氣以減小噪聲。水在溶氣罐中停留3min。

3.6污泥脫水

按0.3kg干泥/去除1kgbod5計算：

205.1×0.3＝61.53kg干污泥

折合成含水98%的污泥量：

61.53/0.02≈3076.5l/d

選用繞帶式轉鼓真空過濾機2臺。

3.7超濾

由中國紡織大學紡化系膜分離科研組對廢水進行膜分離可行性試驗，并選定膜的種類。采用丙烯腈-聚氯乙烯(pan-pvc)膜。超濾器為外壓膜管式。

可以看出，隨著時間的延長，廢水通量的下降速度較平緩，平均通量為60l/(m2.h)，選用該膜是較好的。

可知，廢水的平均通量隨壓力的增加而加大，另外，經試驗得知操作壓力對截留率幾乎沒有影響，即r＝99%～100%。實際操作壓力可根據需要，在0.2～0.4mpa范圍內選擇。

可知，在相同的操作壓力下，廢水的平均通量隨著溫度的增加而增加。因pan-pvc膜可耐溫60～80℃，所以實際使用溫度可自行選擇。同樣，經試驗得知，操作溫度對截留率幾乎沒有影響，即r＝99%～100%。

4處理成本與廠改造前后污水處理水質對比

4.1處理成本

取1992年7～9月的數據。

由于原材料漲價及一些小整改較多，使得處理成本上升，待穩定后會降低一些。同時染料回收工作還未開展，其效益沒能體現。若將染料回收后用于生產，污水處理費用將大幅度下降，甚至轉為贏利。

4.2廠改造前后污水處理水質對比

從表5的數據可以看出，改造后的污水處理水質明顯優于改造前，達到甚至超過預期的設計效果。

5調試、運行中發現的問題

(1)該工程于1991年8月竣工，9月中旬正式投入試車運行。采用生產廢水直接培菌。由于曝氣池上清液不能排入下水道，只能進入調節池，在較長時間內污泥體積提不高，延長培菌周期。

(2)1991年12月廠方根據客戶要求加工一批黑色牛仔布，由于技術部門未將改變染色品種這一信息及時反饋給環保部門，沒能事先采取預防手段，致使大量硫化黑生產污水涌入，破壞原

污水菌相，使污水處理工作示能正常進行，造成第二次培菌。

(3)染料回收由于原設計水泵流量、揚程與實際安裝的超濾器不匹配，使超濾設施無法正常啟動。再加上回收下來染料的生產可用性試驗還未完成，還沒找出最佳濃度值，因此一方面未能將染料回收，降低成本；另一方面又增加了設施的運轉負荷，增加了治理難度，不利于生產的進一步發展。

(4)立式泥漿泵腐蝕嚴重，給檢修帶來很大麻煩。擬將調節池、沉淀池的立式泥漿泵改成移動泵或不銹鋼泵。

(5)由于污水的腐蝕性，自動液位控泵裝置大多損壞，應采取其它措施加以更換。