現(xiàn)代噴水紡織產(chǎn)業(yè)園污染治理設(shè)施建設(shè)和管理研究★

徐玉嵐，趙 軍，高毛林，周其胤，2

（1.安徽美自然環(huán)境科技有限公司，安徽 六安 237014；2.合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）

0 引言

噴水紡織產(chǎn)業(yè)園的污染物主要有污水、廢氣、噪聲和固廢。而污水是重點(diǎn)污染物，這主要是因為織造中使用漿料及潤滑油等污染物，CODCr、BOD、SSS 和油脂類等指標(biāo)含量較高，如不進(jìn)行規(guī)范化的處理處置，污染物進(jìn)入環(huán)境中，會對周邊環(huán)境和地下水造成嚴(yán)重的危害[1-2]。

本文以擁有4 000 臺噴水織機(jī)的紡織產(chǎn)業(yè)園為例，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)園及污染治理設(shè)施設(shè)計、建設(shè)和管理研究，并重點(diǎn)闡述污染治理設(shè)施的設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)營。

1 紡織產(chǎn)業(yè)園區(qū)的設(shè)計研究

1.1 紡織產(chǎn)業(yè)園區(qū)整體設(shè)計

紡織產(chǎn)業(yè)園總占地面積約0.213 km2，建筑容積率為1.0。紡織產(chǎn)業(yè)園廠房主要建有標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)廠房、綜合辦公樓（均為鋼結(jié)構(gòu)）。標(biāo)準(zhǔn)化廠房主體均為兩層，主要功能為生產(chǎn)用房，生產(chǎn)類別為丙類，建筑防火等級為二級。

園區(qū)擁有4 000 臺噴水織機(jī)，廠房建筑面積約16 萬m2，生產(chǎn)廠房一樓主要用于噴水織機(jī)織造，二樓廠房主要用于整經(jīng)、倍捻、加彈等前道處理工序。綜合辦公樓建筑面積3 000 m2，主要用于辦公樓、食堂等，其他設(shè)備用房2 000 m2。

1.2 生產(chǎn)車間內(nèi)布置設(shè)計

標(biāo)準(zhǔn)化廠房主要包括前道車間、織造車間、后整理車間等。前道車間面積約8 萬m2；織造車間和后整理車間面積約8 萬m2。4 000 臺噴水織機(jī)將配套引進(jìn)2 200 臺倍捻機(jī)、220 臺絡(luò)絲機(jī)、130 臺整經(jīng)機(jī)、140 臺倒筒機(jī)。年產(chǎn)化纖仿真絲織物約4.2 億m。

2 污染治理設(shè)施的設(shè)計

噴水織機(jī)紡織產(chǎn)業(yè)園建成后實行雨污分流，雨水通過DN800 和DN600 的鋼筋混凝土鋼承口水泥管接入市政雨水管網(wǎng)。投產(chǎn)后生產(chǎn)廢水經(jīng)DN800 的雙壁鋼帶波紋管進(jìn)入污水處理廠進(jìn)行處理，處理后的尾水回用至各生產(chǎn)車間。根據(jù)《紡織染整工業(yè)污水治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 471—2020）及工程案例，化纖布生產(chǎn)每天產(chǎn)生的污水約2.5 t[2]，則4 000 臺噴水織機(jī)生產(chǎn)化纖布產(chǎn)生的污水量約10 000 t/d。

2.1 污水處理廠設(shè)計

2.1.1 污水水量水質(zhì)

根據(jù)政府相關(guān)單位提供的類似產(chǎn)業(yè)園的進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)以及我公司建設(shè)運(yùn)營項目的運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的污染物主要有廢紗線頭、機(jī)械潤滑油和其他生產(chǎn)廢棄物等[3]，主要的污染指標(biāo)為CODCr、BOD、SS 和油脂類。具體進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)見表1[4]。

表1 現(xiàn)代噴水紡織產(chǎn)業(yè)園污水水質(zhì)指標(biāo)

2.1.2 工藝的選擇

1）污水處理工藝。根據(jù)工程實例及我公司的設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)營實踐，噴水織機(jī)紡織產(chǎn)業(yè)園污水處理工藝技術(shù)主要由前處理段、生化處理段、深度處理段、污泥處理段組成[5]。

2）工藝流程。由于廢水中含有大量的細(xì)小纖維、顏料、漿料、難降解有機(jī)物及其它溶解性助劑等污染物，同時可生化性較差，所以工藝流程選用物化處理工藝+生化處理+深度處理，即格柵渠→調(diào)節(jié)池→混凝氣浮池→水解酸化池＋活性污泥池→二沉池→絮凝沉淀池→V 型濾池→清水池→車間回用生產(chǎn)。具體如圖1 所示。

2.2 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)

1）格柵渠及調(diào)節(jié)池。有效停留時間8 h，采取合建的方式，外形尺寸25 m×25 m×5.5 m，池深5.5 m，有效水深4.5 m，結(jié)構(gòu)形式為半地下式鋼筋混凝土。格柵渠內(nèi)配置回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵2 臺，格柵渠寬1 m，耙齒柵隙5 mm，安裝角度70°～75°，功率1.5 kW，材質(zhì)為不銹鋼304。調(diào)節(jié)池設(shè)污水提升泵3 臺（2 用1 備），流量為250 m3/h，揚(yáng)程為15 m，功率為18.5 kW。真空引水罐3 臺，規(guī)格為Φ1 m×1.5 m，材質(zhì)為碳鋼防腐。

2）混凝氣浮裝置。混凝氣浮裝置設(shè)計2 座，單座設(shè)計水量5 000 t/d，外形尺寸18 m×6 m×3.5 m（含加藥段），池深3.5 m，有效水深3.2 m。結(jié)構(gòu)形式為鋼防腐結(jié)構(gòu)。配套設(shè)備有刮渣機(jī)1 套、溶氣釋放系統(tǒng)1套、出水集水系統(tǒng)1 套，加藥裝置2 套。刮渣機(jī)型號為HG-6.1，軌距6.1 m，驅(qū)動方式為中心驅(qū)動，功率為1.5 kW，材質(zhì)為碳鋼結(jié)構(gòu)，接液部分為SS304 材料。溶氣罐外形尺寸Φ800 mm×2 m，壓力為1.0 MPa，輕型立式多級離心泵1 臺，流量60 m3/h，揚(yáng)程57 m，功率15 kW?？諌簷C(jī)1 臺，功率7.5 kW。加藥裝置型號PT-2000L，有效容積2 m3，加藥泵2 臺，功率1.1 kW。

3）厭氧水解池。有效停留時間4.0 h，外形尺寸12 m×30 m×5.5 m，有效水深5.0 m，結(jié)構(gòu)形式為半地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配套設(shè)備為潛水推進(jìn)器4 套，型號QJB 1100/52-2.2，葉輪直徑1.1 m，葉輪轉(zhuǎn)速52 r/min，電機(jī)功率為2.2 kW。池內(nèi)懸掛撓性式生物膜填料，數(shù)量1 200 m3。

4）活性污泥池。有效停留時間6 h，外形尺寸15 m×32 m×5.5 m，池深5.5 m，有效水深為5 m，結(jié)構(gòu)形式為半地上式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配套設(shè)備為盤式微孔曝氣器，數(shù)量640 套，規(guī)格為Φ215 mm，通氣量1～3 m3/h，污泥質(zhì)量濃度3 500～5 000 mg/L，回流污泥比50%～100%。鼓風(fēng)機(jī)為2 臺羅茨風(fēng)機(jī)（1 用1 備），風(fēng)量24.04 m3/min，壓力0.70 kgf/cm2，功率43 kW。

5）二沉池。幅流式沉淀池，表面水力負(fù)荷0.67 m3/（m2·h），外形尺寸Φ28 m×4.1 m，池深4.1 m，有效水深3.8 m，結(jié)構(gòu)形式為半地上式鋼筋混凝土。配套設(shè)備為二沉池刮泥機(jī)1 套，型號為ZGN-28，直徑28 m，驅(qū)動方式為周邊傳動，功率為1.5 kW，水上部分碳鋼防腐，水下部分不銹鋼SS304 材料。中心導(dǎo)流筒1 套，不銹鋼排渣斗1 套，不銹鋼出水堰板及浮渣擋板1 套。污泥回流泵3 臺（2 用1 備），流量250 m3/h，揚(yáng)程10 m，功率為15 kW。

6）絮凝沉淀池。外形尺寸16 m×16.5 m×6 m，其中絮凝反應(yīng)段尺寸16 m×1.8 m×6 m，沉淀段尺寸13.2 m×16 m×6 m，池深6 m，有效水深5.2 m，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土。配套設(shè)備有絮凝攪拌機(jī)10 套，型號ZJB-600，葉輪直徑600 mm，驅(qū)動方式為變頻，功率為1.5 kW，材質(zhì)為軸及槳葉SS304 材料。排泥系統(tǒng)管徑DN200，共8 套。PAC 加藥裝置，1 套，型號為PT-2000L，有效容積2 m3，加藥泵1 臺，功率1.1 kW。斜管填料約186 m2。

7）V 型濾池。設(shè)計流速8 m/h，濾池出水SS 質(zhì)量濃度要求≤10 mg/L，外形尺寸16.5 m×9 m×5.5 m，池深5.5 m，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配套設(shè)備有濾板，約130 m2。濾頭尺寸為DN32，材質(zhì)為ABS 材料，約1 300 套。石英砂濾料約156 m2，濾料粒徑約2 mm。

8）清水池。清水池外形尺寸10 m×15 m×5.5 m，池深5.5 m，有效水深4.5 m，結(jié)構(gòu)形式為半地下鋼筋混凝土。配套設(shè)備為恒壓供水泵2 臺（1 用1 備），流量250 m3/h，揚(yáng)程18 m，功率22 kW。對廠區(qū)進(jìn)行供水，供水主管采用DN315PE，支管采用DN200PE。

9）污泥濃縮池。污泥濃縮池外形尺寸為10 m×6 m×5 m，池深5 m，有效深度4.5 m，結(jié)構(gòu)形式為全地下鋼筋混凝土。配套設(shè)備為污泥泵2 臺，型號TJB-200，功率22 kW。

10）污泥脫水機(jī)房。脫水機(jī)房尺寸25 m×15 m×6 m，鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)。污泥進(jìn)入污泥板框脫水處理系統(tǒng)，分離出來的干污泥定期清理外運(yùn)。板框壓濾機(jī)2 臺，型號XMAY200/1500-UBK，過濾面積200 m2，泥餅含水率要求小于等于75%，功率為3 kW。

11）回用水。經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理后的尾水進(jìn)入清水池，作為廠區(qū)生產(chǎn)回用水存儲待用，通過恒壓供水泵（Q=250 m3/h，H=18.0 m，N=22 kW，2 用1 備）對廠區(qū)進(jìn)行供水。給水主管采用DN315PE，支管采用DN200PE。

12）設(shè)備房及其他用房。尺寸為25 m×15 m×6 m，鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)。主要用于污水處理廠設(shè)備安裝和辦公用房。

2.3 其他污染治理設(shè)施的設(shè)計

污水處理廠產(chǎn)生的惡臭氣體經(jīng)收集后通過“光氧催化設(shè)備“處理，經(jīng)15 m 高排氣筒達(dá)標(biāo)排放。污水處理廠產(chǎn)生的固體廢物分為一般工業(yè)固廢和危險廢物。一般工業(yè)固廢收集后綜合利用。生活垃圾、柵渣交由環(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一清運(yùn)處置。廢潤滑油等危險廢物規(guī)范暫存，集中建設(shè)危廢暫存場所。浮油屬于危險廢物，經(jīng)收集后規(guī)范暫存于危險廢物暫存間，定期委托有資質(zhì)單位合法處置。污水處理站污泥屬于一般工業(yè)固廢，經(jīng)污泥壓濾機(jī)壓濾處理，定期委托周邊紡織污泥處置單位處理。

3 運(yùn)行成本分析

1）電費(fèi)。廠內(nèi)用電均為380/220 V 低壓用電設(shè)備。噴水紡織產(chǎn)業(yè)園電費(fèi)按峰值與谷值的平均值0.78 元/（kW·h）計算，噸水電費(fèi)0.4 元。

2）人工費(fèi)用。污水處理廠一般由廠長、運(yùn)營技術(shù)人員、行政人員和財務(wù)人員組成。廠長設(shè)1 人，副廠長設(shè)1 人，運(yùn)營技術(shù)人員設(shè)6 人（24 h 運(yùn)行，三班工作制），行政人員設(shè)1 人，財務(wù)人員設(shè)1 人，合計暫定為10 人，人員平均工資按4 000 元/月計算，噸水費(fèi)用約0.13 元。

3）藥劑費(fèi)用。廢水處理的藥劑費(fèi)包括投加營養(yǎng)物質(zhì)、PAM、PAC 和剩余污泥處理藥劑等。根據(jù)計算取0.3 元/t，見表2。

表2 污水處理廠藥劑費(fèi)統(tǒng)計表

4）日常維修費(fèi)。根據(jù)同類噴織紡織產(chǎn)業(yè)園的運(yùn)行情況，污水處理廠的日常維修費(fèi)0.08 元/t。

5）運(yùn)行費(fèi)用。污水處理運(yùn)行費(fèi)用主要由電費(fèi)、人工費(fèi)、藥劑費(fèi)、維修和保養(yǎng)費(fèi)等組成。經(jīng)計算，合計運(yùn)行費(fèi)用0.91 元/t。

4 產(chǎn)業(yè)園的建設(shè)和管理

現(xiàn)代噴水紡織產(chǎn)業(yè)園建設(shè)管理采取園中園的模式，產(chǎn)業(yè)園建成后大部分出售給入駐企業(yè)，園區(qū)由投資者進(jìn)行物業(yè)、水電管理。環(huán)保設(shè)施采用運(yùn)營管理第三方化模式，將園區(qū)的污染治理設(shè)施的運(yùn)營交給第三方專業(yè)環(huán)保公司進(jìn)行運(yùn)營維護(hù)，第三方運(yùn)營公司收取運(yùn)營管理服務(wù)費(fèi)。第三方環(huán)保公司具有豐富的污染物治理經(jīng)驗，通過組建專業(yè)化的隊伍，為園區(qū)企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，實現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放。

5 結(jié)論

1）噴水紡織廢水采取物化+生化+深度處理工藝進(jìn)行處理，污水處理廠處理后的尾水各項指標(biāo)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）中一級A 標(biāo)準(zhǔn)，可作為噴水織機(jī)生產(chǎn)的補(bǔ)充水回用生產(chǎn)。

2）根據(jù)初步估算，污水處理廠處理成本約0.91 元/t。

3）現(xiàn)代噴水紡織產(chǎn)業(yè)園采用園中園的管理模式，污水處理廠設(shè)施采用第三方運(yùn)營管理模式。