制革污水處理節(jié)能防腐設計及環(huán)保風險分析

胡靜

（寧夏建設職業(yè)技術學院，寧夏 銀川750000）

前言

制革污水具有污染物質含量大、成分復雜多樣、會產(chǎn)生惡臭、處理難度大等特點，致使制革污水廠的設計方案和運行維護一直是研究的重點，處理方法和技術仍在不斷創(chuàng)新與優(yōu)化[1]。制革廢水處理的設計方案為實現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)經(jīng)營，必須對制革污水處理技術方案進行有效升級。基于現(xiàn)階段制革污水的特點與變化規(guī)律，選擇最佳污水處理技術方案，制革生產(chǎn)企業(yè)需要結合自身的廢水特點以及一些其他影響因素,來選擇一個既不浪費成本,又可以很好達到處理廢水目的的有效方法。本文主要從設計制革污水處理廠的節(jié)能、防腐、環(huán)保和風險四個方面進行分析，旨在為新（改、擴）建的制革廠從設計經(jīng)驗、設計參數(shù)等方面提供參考。

1 節(jié)能設計

節(jié)能是我國經(jīng)濟建設發(fā)展的長遠戰(zhàn)略方針，應加強用能管理，減少從能源生產(chǎn)到消費各個環(huán)節(jié)的損失和浪費，有效、合理地利用新能源和再生能源；在滿足項目需求的前提下，優(yōu)先選用一次能源和低品位能源，少用二次能源和優(yōu)質能源。

1.1 項目用能構成

制革廢水處理設備在運行過程中，對成本影響最大因素是用電量和藥劑用量。因此在制革污水處理工程設計過程中，應結合各工業(yè)園區(qū)排水設施和地形等實際情況，積極采取節(jié)能措施和選用高效節(jié)能設備。用能主要包括：

（1）滿足工藝要求的介質提升設備用能：進水泵、格柵、污水提升泵、推流攪拌器、污泥排泥泵、加藥泵、污泥濃縮脫水機、污泥深度處理設備等。

（2）維持工藝需氧和臭氣處理的用能設備：耗能鼓風機、沉砂池攪拌器、臭氣系統(tǒng)離心風機等。

（3）滿足工藝要求的加藥設備：污水處理工藝的加藥系統(tǒng)、臭氣處理的加藥系統(tǒng)和污泥脫水處理的加藥系統(tǒng)等。

（4）生活與照明等用能：鍋爐房、采暖、通風、空調、用水等。

1.2 節(jié)能措施

（1）充分利用廠區(qū)地形，合理布局工藝流程，盡量采用重力流，達到節(jié)能的目的。

（2）選擇既滿足工藝要求又節(jié)約能源的動力設備，所有泵、風機和電氣設備均選用國家推薦或國外進口的節(jié)能產(chǎn)品。

（3）泵選用效率高、能耗低的水泵，同時采用變頻調速電機，使運行時間較長的工況保持在高效范圍內，在水泵出口選用微阻緩閉止回閥，以節(jié)省運行電耗。

（4）水力計算力求準確，減少水泵揚程。

（5）鼓風機采用可調節(jié)導葉片控制供氣，根據(jù)好氧池溶解氧濃度控制導葉片角度，風量調節(jié)范圍45%～100%。

（6）變電所采用低壓側無功補償措施，可以減少無功損耗，降低變壓器容量。

（7）選用新型無功功率自動補償裝置，提高功率因素；合理選擇變壓器位置，處于負荷中心。

（8）廠區(qū)道路照明采用感光自動控制，建筑物內燈具控制根據(jù)生產(chǎn)要求和自然光情況分組控制。

（9）在加藥系統(tǒng)中均采用高精度的計算儀表和投加設備。

（10）藥劑溶解和沖洗用水使用廠區(qū)處理后的出水，節(jié)省大量自來水的消耗。

（11）處理后的回用水充分回用于生產(chǎn)、綠化、道路澆灑、沖洗車輛等，減少新鮮水用量。

（12）設備和管道采用良好的保溫和保冷措施，減少能量損失。

（13）建筑物朝向選擇是冬季能夠獲得足夠的日照并避開主導風向，夏季能利用自然通風并防止太陽輻射。

（14）各建筑物單體體型系數(shù)均≤0.3，各個朝向門窗的窗墻比≤30%。

（15）各建筑物、構筑物保溫系統(tǒng)采用外墻外保溫技術，在其外墻、屋面、地面、門窗、樓梯間等均采用保溫措施。

在設計中通過對工藝、設備、建筑三個方面進行考慮降低能耗[1-3]，在處理廠設計中盡量使工藝布置及其管線連接簡潔，可減少水力損失，降低水泵揚程。

2 防腐設計

2.1 防腐設計

2.1.1 防腐的重要性

在諸多災難中，腐蝕造成的直接和間接經(jīng)濟損失是巨大的，同時腐蝕造成資源和能源損失也是嚴重的，甚至造成人身傷亡事故；做好防腐工作，可以控制腐蝕災難的發(fā)展，消除腐蝕事故和環(huán)境污染，保障生產(chǎn)和生命財產(chǎn)安全。

2.2.2 建、構筑物防腐

（1）有針對性的選擇砼的外加劑，使其能與水泥的水化產(chǎn)物形成不溶凝膠，阻塞砼的毛細通路，以提高砼的密實度，達到砼防腐、鋼筋防腐蝕的作用。

（2）集水池、旋流沉砂池、調節(jié)池、事故池、異相催化氧化器和高效混凝反應器等內壁采用環(huán)氧玻璃鋼五布七油進行防腐，保證砼防腐。

（3）對于外漏銹件，除銹后刷二遍無毒環(huán)氧防腐涂料。

2.2.3 設備防腐

根據(jù)不同的工作環(huán)境，對設備選材及防腐做出不同的選擇，采取不同的防腐措施，選用抗老化不易腐蝕的材料增加設備的耐久性，與污水、污泥接觸部分設備均采用不銹鋼材料，水上部分設備采用碳鋼除銹后進行噴漆加強防腐。

2.2.4 管道防腐

根據(jù)不同的用途選擇一些不需要進行特殊防腐處理的管道，如廠區(qū)的雨水、排水可采用HDPE 塑料管道，給水、回用水可采用PVC、PE 或者玻璃鋼管道，既經(jīng)濟也不需特殊防腐；工藝管道、污泥管道采用碳鋼管道，除銹后加強防腐。

總之，在設計中根據(jù)不同的用途采取相應的防腐措施，避免或減少因各種腐蝕而造成的損失和安全事故。

3 環(huán)境保護

制革污水廠的建設本身就是一項重要的環(huán)保項目，同時作為一個企業(yè)也有“三廢”的排出，應采取一定措施。

項目建成運營后主要的環(huán)境影響因素詳見表1。

表1 主要的環(huán)境影響因素

3.1 氣味的影響及對策

污水處理過程中，污水、污泥將有大量臭氣產(chǎn)生，影響工作人員及周圍環(huán)境；本工程采取了對產(chǎn)生臭氣的建筑物、構筑物封閉建設，對臭氣進行收集和處理，達標排放。同時將生產(chǎn)區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)和生活區(qū)分別獨立設置，并在各區(qū)設置防護綠化隔離帶，將主要污染源進行隔離，滿足污水廠的環(huán)境要求，采取的主要措施如下：

（1）在總圖布置中，充分考慮把易產(chǎn)生臭氣的處理構筑物布置在下風向，遠離生活區(qū)，用綠化帶隔開。

（2）廠區(qū)內部布置良好的綠化，廠區(qū)周邊設置一定的防護距離，提高景觀質量，力爭建造花園式的工廠。

（3）對柵渣、沉砂、污泥等盡快清除，及時用密封專用車外運，盡量減少各類廢渣在廠內的停留時間，柵渣和沉砂由環(huán)衛(wèi)專業(yè)部門及時進行處置。

（4）預處理構筑物、調節(jié)池、事故池、污泥處理敞開部位主要為粗細格柵井等，在這些敞開部位外加罩，可采用卡普隆板、玻璃鋼板或索膜法加蓋。

（5）對厭氧池、缺氧池臭氣同樣進行收集處理。

（6）污泥脫水機采用封閉式帶式污泥脫水機，以減輕車間衛(wèi)生環(huán)境。

（7）脫水后污泥考慮采用污泥料倉，盡量做到廠內污泥不落地，以減輕對環(huán)境污染。

（8）進水泵房、脫水機房等加強機械通風。

（9）對產(chǎn)生臭氣的主要污染源采取除臭設施，如粗細格柵井及沉砂池等。

3.2 噪聲的影響及對策

污水廠內產(chǎn)生的噪聲主要來自泵房、鼓風機房、表曝機等，設計時采用減震、阻尼、消聲、隔音等裝置，并在車間值班室采用雙層門窗，隔音減噪，進一步降低噪聲對環(huán)境的影響。

3.3 污水的影響及對策

廠區(qū)生活污水、生產(chǎn)廢水均通過廠區(qū)污水管道系統(tǒng)收集，匯入廠區(qū)進入泵站集水池，與污水處理系統(tǒng)共同進行處理，達標排放。

3.4 固廢的影響及對策

廠區(qū)內粗隔柵、細格柵、曝氣沉砂池、脫水機房污泥等廢棄物，分別處理后統(tǒng)一外運至市區(qū)指定區(qū)域進行處理處置，同時在設計與管理中盡量保證廢棄物不灑落，避免二次污染。

3.5 事故排放的影響及對策

污水廠一旦發(fā)生停電和重大事故，工程應設有事故池、兩組并聯(lián)生產(chǎn)系統(tǒng)、雙回路電源、先進可靠的監(jiān)測系統(tǒng)以及高度自動化的自控系統(tǒng)和中央控制室，提高保證率，降低事故發(fā)生率；同時應設有各級超越管，減少對環(huán)境的影響。

4 工程風險分析

4.1 事故排污對環(huán)境的影響

污水廠建成運行后，若因工業(yè)園區(qū)排污單位發(fā)生事故超標排放，以及污水廠因機械設施或者電力故障造成處理設施不能正常運行，在設計中應采取以下措施：

（1）設有事故池和調節(jié)池，發(fā)生事故時可儲存污水，減少因事故導致污水處理廠下游受到污染。

（2）污水廠的機械設備選用性能可靠、保障率較高的設備，同時主要設備均有備用，保證污水廠正常運行。

（3）污水廠采用雙電源回路供電，兩路10 KV 電源，一路工作，一路備用，保證用電安全。

（4）污水廠按照兩組并聯(lián)的生產(chǎn)系統(tǒng)設計，以便把事故造成的影響降到最低。

4.2 污水處理系統(tǒng)操作維護風險分析

在維護污水系統(tǒng)正常運行時，應嚴格按照操作規(guī)程進行，將工程的風險系數(shù)降至最小；遇到如管道損壞、格柵堵塞、潛污泵堵塞等故障或者某一構筑物出現(xiàn)故障，應立即予以排除，同時啟動備用設備和備選方案。

尤其是污水中含有各類污染物，有些污染物以氣體形式存在，如H2S、H3N、CH4等有毒有害氣體，如果維修操作人員遇到此類高濃度氣體，致使頭昏、呼吸不暢等癥狀，甚至死亡；所以必須嚴格按照操作規(guī)程進行，采取對維修點的氣體進行檢測、戴防毒面具、重大檢修采用GF2 下水裝置等措施，以及加強管理和對維修、防護的研究，保證污水處理廠正常運行。

5 結語

制革污水處理廠的總平面布置應符合節(jié)能設計原則和規(guī)范,總體布置緊湊，在滿足處理工藝要求的條件下,單位構建物布置功能分區(qū)明確精準,工藝流程合理,管道布置簡捷。污水處理建構筑物設計達到節(jié)能設計標準規(guī)范,采用的建筑材料符合現(xiàn)行的國家行業(yè)、地方規(guī)范標準。制革污水處理廠設備中，格柵、污泥脫水機、污水泵等容易出現(xiàn)問題，工作人員需要針對這些常見問題，及時更換老化設備，提高設備操作規(guī)范性，通過優(yōu)化改進設備問題，進一步提升污水處理效率。減少了環(huán)保污染事故的發(fā)生，確保各項污染物達標排放，也為制革廠下一步的生產(chǎn)經(jīng)營打下了良好的基礎。