某厂印染废水处理改造方案.doc

1 项目概况
某印染厂在生产过程中产生两股废水：红水（染色废水）和其他废水，两股废水的水量均为1000吨/天，总废水量为2000吨/天。其中红水（染色废水）是在染色过程中产生，生产中为了提高染色率，将染料和尿素按1：1的比例混合进行染色，因此此股废水（红水）中氨氮浓度较高。
现该厂已有废水处理站一座，红水经过预处理后与其他废水在调节池混合，依次经过一级气浮池、集水池、水解酸化池、接触氧化池（三级）和二级气浮池后排放。其现有工艺流程见图1。
该废水处理站出水COD基本达到排放标准，但氨氮始终在300mg/L以上，达标要求氨氮在35mg/L以下。现厂房要求在原废水处理站基础上进行改造，使各出水指标特别是氨氮达到排放标准。在此条件下上海XX有限公司就该废水处理站提出本改造方案，使改造后废水处理站出水水质达到排放标准。
2 总体设计原则
（1）处理系统采用经工程实践证明是行之有效、技术经济效益明显、适应性强、管理简单、效果稳定的工艺，充分保证出水水质稳定性，各项指标均达排放标准。

加药系统

红水
（1000m3/d）

气浮池
二沉池
初沉池

预处理部分总容积约1000m3

其他废水
（1000m3/d）

调节池（1000m3）

缓冲池
沉淀池

一级气浮池
（1000m3）

硝化液回流
集水池
（400m3）

水解酸化池
（2216m3）

内回流

鼓风机
接触氧化池
（三级）（1900m3）

脱色剂
二级气浮池

排放

图例：

污水管道

空气管道

加药管道

图1 现有污水处理站工艺流程图

（2）最大限度利用原用污水处理装置，工程投资省，运行费用低，调试周期短，日常维护、操作简便；
（3）污水处理设备选用低能耗、高效率、易维护、性能价格比优秀的产品；
（4）运行中无不良气味，噪音小，对周围环境不造成不良影响。
3 编制依据
（1）《中华人民共和国环境保护法》；
（2）《污水综合排放标准》GB8978-1996；
（3）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）；
（4）《恶臭污染物排放标准》（GB/4554-93）；
（5）《室外排水设计规范》GBJ14-87；
（6）《给排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范》BSY-GJ13-99；
（7）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
（8）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89；
（9）国家、地方其它相关设计标准、规范和法律、法规；
（10）业主提供的《说明》；
（11）我公司已完成同类工程所取得的实际经验和工程参数。
4 水量与水质
4.1 水量
红水（染色废水）：1000吨/天；
其他废水：1000吨/天；
总量：2000吨/天。
4.2 现有废水处理站各单元水质
1、红水（染色废水）原水质见表1；
表1 红水原水质
（单位：mg/L pH：无量纲 ）
项目
COD
NH3-N
色度
pH
水温
浓度范围
≤3000
700～800
≤7000倍
12
30℃

2、混合后（调节池）水质见表2；

表2 混合后（调节池）水质
（单位：mg/L pH：无量纲 ）
项目
COD
BOD
NH3-N
浓度范围
≤2000
100～200
360

3、现有水解酸化池BOD浓度＝500～600mg/L；
4、现有废水处理站出水COD浓度≤300mg/L，NH3-N浓度≥300mg/L。
4.3 改造后要求出水水质
改造后要求NH3-N浓度≤30mg/L。

5 改造后废水处理工艺流程
5.1 本方案选择的工艺
由上可知，该印染废水处理的难点在于NH3-N的去除，并且氨氮含量过高，也抑制了传统活性污泥法中微生物活性，大大降低活性污泥系统对污染物的去除效率。
本方案在考虑氨氮去除效果的基础上，充分考虑降低改造工程的造价，设计在改造方案中采用A/O工艺＋GAIA－BAF工艺，保证氨氮的去除率。
A/O工艺又称前置反硝化生物脱氮工艺，它将反硝化反应器（缺氧池）放置在好氧池之前，并设置硝化液回流（内循环），使硝化液中的硝态氮在反硝化菌的作用下还原成氮气去除。这是目前广泛采用的一中脱氮工艺。
而北京大学环境工程研究所开发的固定化微生物－曝气生物滤池技术（GAIA-BAF），在生物脱氮方面，达到了国际领先水平。通过固定化微生物－曝气生物滤池处理的废水，氨氮浓度在20mg/L以下，COD也大幅度下降。此技术已经成功用于氨氮浓度高达1000mg/L的垃圾渗滤液处理，其中布吉垃圾渗滤液处理工程获得国家环保局国家重点环境保护实用技术示范工程。
该技术对比常规生物技术具有高效脱氮能力，并因此提高了COD的去除率。其机理在于：
①通过微生物固定化，硝化菌的数量比常规污泥法高10倍以上，
可以达到10－20g/L。硝化菌之所以大幅度增高，是因为该技术中采用的载体表面积大，可以达到350000m2 /m3，而一般常规载体的比表面积只有几万m2/m3。
②固定化的微生物与载体之间以离子键、共价键和氢键结合，结合力强，微生物不易脱落，因此微生物世代时间长，利于硝化菌和亚硝化菌的繁衍。
③微生物固定化以后，抗毒性能力和抗冲击能力增强，这是因为一方面微生物的浓度增加了，另外一个方面，微生物受冲击后不易从载体上脱落，待负荷恢复到正常水平，微生物的活性也随之恢复。
④该技术与悬浮性活性污泥法相比，废水与微生物之间的传质方式是不相同的，悬浮性活性污泥法微生物是流动的、混合的，而微生物固定化以后，微生物是静止的，分群的，微生物种类大大增加，提高了对成分复杂的废水的处理能力。
⑤该技术与普通生物膜法相比，水力条件与传质效果大大改善。普通生物膜法的生物膜很厚，即使能够形成好氧、缺氧与厌氧的环境，但由于水分子，空气分子不易达到生物膜的里层，因而反硝化的水平不高，因此一般生物膜法对总氮的去除效果不佳。而本技术中填料孔隙率高，因此传质条件好，硝化和反硝化可以同时进行，对总氮的去除效果好。从化学平衡反应式上分析，总氮的大幅度降低促进了对氨氮的处理效果。

5.2 改造后废水处理工艺流程
加药系统

本改造工程在原废水处理站的基础上改建，改造后工艺流程见图2。

红水
（1000m3/d）

气浮池
二沉池
初沉池

预处理部分总容积约1000m3

其他废水
（1000m3/d）

调节池（1000m3）

缓冲池
沉淀池

图例：
一级气浮池
（1000m3）

污水管道

空气管道

集水池
（400m3）

加药管道

硝化液回流

水解酸化池
（1733m3）

活性污泥曝气池
（1900m3）

鼓风机

GAIA-BAF池
（433m3）

鼓风机

脱色剂
二级气浮池

排放

图2 改造后废水处理工艺流程

改造方案叙述如下：
1、原废水处理站前段直至集水池不做改动；
2、水解酸化池原来体积2266立方米，改造后体积为2266－433＝1833m3。水力停留时间22小时>16小时，满足要求（一般要求印染废水水力停留时间不小于16小时）。
3、从水解酸化池划出的433m3和接触氧化池中的1467m3共计1900 m3改造成活性污泥曝气池，和前面的水解酸化池构成A/O工艺，此时出水氨氮可降至100mg/L左右；
4、接触氧化池中剩下的433m3改造成GAIA－BAF池。
GAIA－BAF池内装填60％的大孔载体，共260m3；
投加260kg高效微生物；
新增鼓风机一台，型号为Q＝10m3/min,风压P＝4.5mH2O,N=15KW；
曝气系统一套，采用微孔薄膜曝气器曝气，共需250个；
载体支撑架一套；
电控箱一套。
6 电气仪表设计
6.1 工作负荷
改造后新增装机容量： 15KW
6.2 供电电源
新增供电电源由原废水处理站配电室统一供给，不设备用电源。
7 改造工程投资报价
7.1 改造工程土建部分报价
土建部分工程量除为在池内修建隔墙外，需在活性污泥曝气池后添加污泥沉淀池，考虑此部分工程量较小，可由业主自行修建。
7.2 改造工程设备、材料部分报价
表3 改造设备材料报价表
序号
材料或设备名称
工艺参数
数量
材料
总价（万元）
1
大孔载体
专利产品
260m3
聚氨酯
62.00
2
微生物
专利产品
260kg
/
52.00
3
曝气系统
φ215
1套
ABS
2.50
4
鼓风机
Q=10m3/min,P=4.5mH2O,N=15KW
1台
/
3.00
5
载体支撑架

1套
碳钢防腐
4.00
6
电控箱

1套

0.80
7
合计

124.30
7.3 改造工程总投资报价
表4 项目投资报价表
序号
项 目
取费标准
价格（万元）
1
土建部分
业主自建
——
2
设备、材料部分
按照目前的市场价格
124.30
3
设备安装费用
2×8% (含人工、安装辅料、机械和工具等)
9.94
4
设计费
（1＋2）×4％
5
5
工艺调试费
（1＋2）×10％
12.4
6
监测费

1.00
7
税金
(1+…+6)×6%
9.16
8
总 计

161.8