噴水織機(jī)廢水處理與回用工程設(shè)計(jì)分析

鄭志勇，王 迪

（1.德朗環(huán)保集團(tuán)有限公司，杭州 310000；2.浙江師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，浙江 金華 321000）

噴水織機(jī)因產(chǎn)量高、質(zhì)量好、織造成本低[1]，目前已成為我國應(yīng)用最廣泛的織造設(shè)備。但是，織布生產(chǎn)過程會(huì)產(chǎn)生大量廢水。噴水織機(jī)廢水含有大量的化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）和懸浮物（SS），易造成水污染[2-4]。此外，噴水織機(jī)耗水量大，用水水質(zhì)要求較高[5-6]，使得噴水織機(jī)廢水的深度處理及循環(huán)利用成為亟待解決的問題。針對(duì)噴水織機(jī)廢水，某紡織企業(yè)采用“氣浮+接觸氧化+超濾”工藝進(jìn)行深度處理和回用，以期為同行業(yè)廢水處理提供參考。

1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)出水與回用水水質(zhì)

該紡織企業(yè)生產(chǎn)廢水主要含有廢紗頭、潤滑油等物質(zhì)，其噴水織機(jī)廢水處理與回用工程的設(shè)計(jì)廢水處理規(guī)模為30 m3/d。按照環(huán)評(píng)要求，企業(yè)廢水經(jīng)處理后須達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4287—2012）的納管標(biāo)準(zhǔn)，回用水水質(zhì)需要達(dá)到《紡織染整工業(yè)回用水水質(zhì)》（FZ/T 01107—2011）的標(biāo)準(zhǔn)，滿足企業(yè)用水要求。項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)出水和回用水水質(zhì)如表1所示。

表1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)出水和回用水水質(zhì)

2 廢水處理工藝

2.1 工藝流程

針對(duì)紡織廢水水質(zhì)特征，本項(xiàng)目采用“氣浮+接觸氧化+超濾”工藝進(jìn)行處理，工藝流程如圖1所示。企業(yè)產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水自流收集后進(jìn)入格柵井，通過格柵去除大顆粒懸浮物，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池廢水通過提升泵進(jìn)入混凝氣浮設(shè)備，加入一定量的混凝劑，使懸浮物和油脂形成礬花，在溶氣作用下上浮，下層清液自流進(jìn)入生化池。生化池采用接觸氧化法，通過載體填料上的生物膜吸收降解有機(jī)污染物，從而使水質(zhì)進(jìn)一步凈化。生化出水自流進(jìn)入二沉池，去除老化脫落的菌膜及懸浮物沉淀，上清液通過標(biāo)排口達(dá)標(biāo)排放，納入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)[7-8]。

圖1 工藝流程

部分廢水進(jìn)入深度處理工藝進(jìn)行進(jìn)一步處理，以便回用。經(jīng)多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器和保安過濾器過濾，去除水中的微粒、膠體和懸浮物等物質(zhì)，以保護(hù)后續(xù)膜處理設(shè)施。超濾膜產(chǎn)水作為中水進(jìn)行回用，以提高水資源利用率。氣浮設(shè)備浮渣及二沉池下沉污泥排入集泥池，定期用壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，干泥外運(yùn)并委托相關(guān)資質(zhì)單位處置，濾液回流至調(diào)節(jié)池進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理。為應(yīng)對(duì)突發(fā)環(huán)境事故，本項(xiàng)目設(shè)置應(yīng)急廢水收集池。平時(shí)不存儲(chǔ)水，以保證有足夠池容收集事故廢水。應(yīng)急池廢水收集滿后，分少量多次引入廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)排放。

2.2 主要構(gòu)筑物和主要設(shè)備

廢水處理系統(tǒng)的主要構(gòu)筑物如表2所示，主要廢水處理設(shè)備如表3所示。從設(shè)計(jì)參數(shù)來看，調(diào)節(jié)池和應(yīng)急池的水力停留時(shí)間均為20 h；生化處理池容積負(fù)荷為0.6 kg COD/（m3·d）；二沉池表面負(fù)荷為0.4 m3/（m2·h）；中間水池的水力停留時(shí)間為10 h。生化處理池需要使用彈性材料（型號(hào)為D900和L3000），數(shù)量合計(jì)30 m3。

表2 主要構(gòu)筑物

表3 主要廢水處理設(shè)備

從技術(shù)參數(shù)來看，柵條間隙為5 mm，格柵寬度為500 mm，格柵長度為800 mm，過柵流速為0.5 m/s；提升泵流量為3 m3/h，揚(yáng)程為10 m，功率為0.75 kW；組合氣浮機(jī)型號(hào)為GT-3T，功率為5.5 kW；加藥系統(tǒng)容積為500 L；回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)風(fēng)量為0.6 m3/min，風(fēng)壓為0.03 MPa，功率為0.75 kW；單個(gè)曝氣器充氧量為1.5～2.0 m3/h，服務(wù)面積為0.5 m2；多介質(zhì)過濾器功率為0.75 kW，流量為6 m3/h；保安過濾器流量為60 m3/h，型號(hào)為FNCDLL-2X-40C；超濾裝置流量為6 m3/h，單支有效膜面積為25 m2，產(chǎn)水通量為100 L/（m2·h）；反沖洗泵流量為10 m3/h，揚(yáng)程為35 m，功率為2.2 kW；氣動(dòng)隔膜泵流量為8 m3/h，揚(yáng)程為50 m；空壓機(jī)風(fēng)量為0.9 m3/min，風(fēng)壓為0.7 MPa，功率為7.5 kW；壓濾機(jī)脫水速度為25 kg·DS/h，功率為1.5 kW。

3 運(yùn)行情況分析

本項(xiàng)目于2021年3月竣工，現(xiàn)已運(yùn)行近2年，平均進(jìn)水量約為26 m3/d，中水回用率保持在65%左右。經(jīng)第三方檢測(cè)，排放水COD平均為138 mg/L，SS為65 mg/L，回用水COD平均為69 mg/L，SS為12 mg/L，總硬度為37 mg/L，穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

工程總投資約為56萬元，運(yùn)行費(fèi)用約為8.37元/m3，其中電費(fèi)約為1.77元/m3；操作工人配備1人，人工費(fèi)約為3.33元/m3；藥劑主要為絮凝劑（聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺），費(fèi)用約為0.80元/m3；膜濾芯使用年限以3年計(jì)，折舊費(fèi)約為2.47元/m3。

4 結(jié)論

本工程設(shè)計(jì)從企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)出發(fā)，結(jié)合目前國內(nèi)外處理噴水織機(jī)廢水的研究，提出以生物接觸氧化法為主體的處理工藝，以達(dá)到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，輔以多級(jí)過濾和超濾并行的膜處理技術(shù)，對(duì)中水進(jìn)行深度處理，以提高中水回用率，降低外排水量，節(jié)約水資源。該工藝處理效率高，運(yùn)行維護(hù)簡便，它降低了運(yùn)營成本，在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面有較大優(yōu)勢(shì)，對(duì)同行業(yè)廢水處理具有指導(dǎo)意義。