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摘要:繅絲工業(yè)在我國(guó)歷史悠久,隨著近代工業(yè)化發(fā)展,繅絲企業(yè)遍布我國(guó)各大省市。我國(guó)是蠶絲生產(chǎn)大國(guó),每年生絲產(chǎn)量約10萬(wàn)t,1t生絲需消耗水資源800~1000t,這就意味著每年蠶絲生產(chǎn)就有8000~10000萬(wàn)t廢水,這些廢水中含有大量的COD、BOD等污染物,如果直接排放將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。近年來(lái),我國(guó)繅絲企業(yè)以鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和個(gè)體私營(yíng)業(yè)居多,這些企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小,技術(shù)水平參差不齊,管理水平也較低。隨著2009年中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)指出紡織業(yè)應(yīng)將促進(jìn)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、綠色紡織等重點(diǎn)領(lǐng)域加快高新技術(shù)研發(fā)和利用......
繅絲廢水處理技術(shù)

發(fā)布者:禹州華德|2022-07-24| 返回列表

  1、前言

  繅絲工業(yè)在我國(guó)歷史悠久,隨著近代工業(yè)化發(fā)展,繅絲企業(yè)遍布我國(guó)各大省市。我國(guó)是蠶絲生產(chǎn)大國(guó),每年生絲產(chǎn)量約10萬(wàn)t,1t生絲需消耗水資源800~1000t,這就意味著每年蠶絲生產(chǎn)就有8000~10000萬(wàn)t廢水,這些廢水中含有大量的COD、BOD等污染物,如果直接排放將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。近年來(lái),我國(guó)繅絲企業(yè)以鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和個(gè)體私營(yíng)業(yè)居多,這些企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小,技術(shù)水平參差不齊,管理水平也較低。隨著2009年中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)指出紡織業(yè)應(yīng)將促進(jìn)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)、綠色紡織等重點(diǎn)領(lǐng)域加快高新技術(shù)研發(fā)和利用,對(duì)繅絲行業(yè)生產(chǎn)廢水處理與資源化研究并優(yōu)化繅絲廢水處理工程設(shè)計(jì),使其適用于中國(guó)國(guó)情,有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文就根據(jù)《繅絲工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28936-2012)表1排放濃度限值要求,針對(duì)某繅絲企業(yè)生產(chǎn)廢水的特點(diǎn),進(jìn)行廢水處理工程設(shè)計(jì),為繅絲廢水處理提供借鑒和指導(dǎo)。

  2、設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

  2.1 繅絲工業(yè)廢水組成

  繅絲工業(yè)廢水主要由煮繭、立繅(繅絲和復(fù)搖)和副產(chǎn)品加工(汰頭)三部分廢水組成,其主要成分為絲膠、絲素、粗蛋白和破碎的蛹體等。其中煮繭和立繅廢水為連續(xù)性排放,水量大,但濃度不高;汰頭廢水為間歇性排放,水量較小,但有機(jī)物濃度最高,是污染影響最為嚴(yán)重的廢水。

  煮繭廢水一般占繅絲廢水的7%~10%,立繅廢水占60%~65%,汰頭廢水占7%~15%。煮繭和立繅廢水混合后的廢水CODcr一般為150~250mg/L,BOD5為60~100mg/L,pH在6.8~8.5;汰頭廢水污染物濃度高,CODcr一般為7000~15000mg/L,BOD5為3500~4000mg/L,pH為10~11.5,呈堿性。

  2.2 本工程設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

  本工程廢水具有繅絲工業(yè)廢水的典型特點(diǎn),考慮企業(yè)今后發(fā)展,經(jīng)與該公司溝通后,廢水處理工程設(shè)計(jì)處理水量為580m3/d,其中煮繭和繅絲廢水500m3/d,汰頭廢水為60m3/d,生活廢水20m3/d。經(jīng)過(guò)初期檢測(cè),企業(yè)煮繭和繅絲廢水CODcr為150~289mg/L,汰頭廢水CODcr為9800~11000mg/L,生活污水CODcr小于300mg/L,故設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示:

1.jpg

  3、處理工藝

  3.1 工藝確定

  目前繅絲企業(yè)廢水的處理主要采用以下兩種方案:一是將各類生產(chǎn)廢水直接混合處理;二是先將副產(chǎn)品廢水單獨(dú)處理后再與其他生產(chǎn)廢水混合進(jìn)行處理。

  其中方案一基本能夠達(dá)標(biāo)排放,但沒(méi)有進(jìn)行清濁分流,增加了廢水治理的難度,也不利于廢水中絲膠蛋白的分類提取和廢水的深度處理。方案二通過(guò)清濁分流將高濃度的汰頭廢水與其它低濃度煮繭廢水、繅絲廢水、復(fù)搖廢水等分開(kāi),汰頭廢水經(jīng)過(guò)厭氧處理后再與其它廢水混合采用好氧處理。該方法既能達(dá)標(biāo)排放,又有利于廢水中絲膠蛋白的分類提取和吸收,是目前比較趨向的繅絲廢水處理方法。該方案在嘉興和內(nèi)江等地繅絲企業(yè)采取了應(yīng)用,取得了良好的實(shí)際效果。

  UASB(上流式厭氧污泥床反應(yīng)器)具有污泥濃度高,有機(jī)負(fù)荷高,適用于高濃度有機(jī)廢水處理。SBR法具有工藝簡(jiǎn)單、基建運(yùn)行費(fèi)用低、處理能力強(qiáng)、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行方式靈活、不易污泥膨脹和占地面積少等優(yōu)點(diǎn),是處理中小水量廢水,特別是間歇排放廢水的理想工藝,并在繅絲廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。

  綜合以上分析,本工程設(shè)計(jì)借鑒同類繅絲生產(chǎn)企業(yè)項(xiàng)目廢水處理設(shè)計(jì)實(shí)例,采用“氣浮-水解酸化-UASB-SBR”為主體的處理工藝,具體的工藝流程圖見(jiàn)圖1所示:

2.jpg

  汰頭廢水首先進(jìn)入初沉調(diào)節(jié)池,其中絲膠、絲素、粗蛋白和破碎的蛹體等將大部分被沉淀去除,并調(diào)節(jié)pH至7~9之間,初沉調(diào)節(jié)池出水經(jīng)加壓水泵打入壓力溶氣罐,隨回流澄清液加壓打入氣浮池,并加入PAC和PAM作為混凝劑,達(dá)到進(jìn)一步去除懸浮物和油脂類的目的。氣浮池出水流入水解酸化池,通過(guò)兼氧微生物的水解、酸化作用將廢水中的大分子、難生物降解的有機(jī)物水解轉(zhuǎn)化成小分子、易生物降解的溶解性有機(jī)物,提高廢水的可生化性,同時(shí)去除部分COD、BOD,并在一定程度上起到均化水質(zhì)的作用。水解酸化池出水經(jīng)泵提升至UASB厭氧反應(yīng)器,通過(guò)厭氧顆粒污泥的降解和轉(zhuǎn)化,將廢水中的大部分有機(jī)質(zhì)降解為CH4、CO2、H2O或轉(zhuǎn)化為細(xì)胞體,有效降低廢水的COD和BOD指標(biāo)。UASB出水自流至調(diào)節(jié)池內(nèi)。

  繅絲廢水、煮繭廢水和生活廢水一起進(jìn)入到格柵井,經(jīng)過(guò)格柵攔截去除廢水中的大顆粒物質(zhì)及漂浮物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,在調(diào)節(jié)池中和UASB出水混合均化水質(zhì)后,進(jìn)入SBR池,在進(jìn)水階段,廢水進(jìn)入反應(yīng)池通過(guò)攪拌器與活性污泥充分混合,活性污泥中的微生物開(kāi)始吸附廢水中的有機(jī)物;通過(guò)曝氣,活性污泥開(kāi)始降解廢水中有機(jī)物,同時(shí)硝化反應(yīng)開(kāi)始,將廢水中氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮,廢水COD、BOD和氨氮等指標(biāo)降低;曝氣停止后開(kāi)始沉淀,隨著溶解氧的不斷消耗,系統(tǒng)逐漸由好氧階段轉(zhuǎn)入缺氧階段,最后到厭氧階段,反硝化脫氮開(kāi)始。最后SBR上清液通過(guò)潷水器達(dá)到《繅絲工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28936-2012)表1排放濃度要求后排出。

  初沉調(diào)節(jié)池中沉渣主要為絲膠、絲素、粗蛋白和破碎的蛹體等,經(jīng)過(guò)處理可分類提取;氣浮池浮渣和UASB及SBR剩余污泥在污泥濃縮池內(nèi)經(jīng)過(guò)重力濃縮后,由污泥泵送入污泥脫水機(jī)進(jìn)行脫水,產(chǎn)生的泥餅外運(yùn)處置。污泥濃縮池的上清液和污泥脫水機(jī)脫出的污水回流至前端水解酸化池與汰頭廢水混合后再處理,避免產(chǎn)生二次污染。

  本工程將汰頭廢水和煮繭廢水、繅絲廢水以及生活廢水分開(kāi)處理,使廢水中的絲膠蛋白得以分類提取,減少污染物排放的同時(shí)產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益;利用水解酸化池較好的抗沖擊負(fù)荷能力以及UASB的高有機(jī)負(fù)荷,有效應(yīng)對(duì)汰頭廢水的處理。SBR池工藝流程簡(jiǎn)單,處理效果好,運(yùn)行方式靈活,污泥性質(zhì)穩(wěn)定易分離,無(wú)需二沉池和污泥回流設(shè)備,基建費(fèi)用低,占地面積少。

  3.2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

  3.2.1 初沉調(diào)節(jié)池

  設(shè)兩池,兩池合建,分別用于汰頭廢水的沉淀和pH值調(diào)節(jié),汰頭廢水設(shè)計(jì)流量為60m3/d,按2.5m3/h計(jì),沉淀和調(diào)節(jié)時(shí)間均為6小時(shí),初沉調(diào)節(jié)池尺寸為4.0m×2.5m×4.0m,超高1.0m,有效水深3.0m,有效容積30.0m3;

  3.2.2 氣浮池

  采用加壓溶氣氣浮方式,氣浮池處理能力3m3/h,并配置加壓溶氣罐1個(gè),空壓機(jī)2臺(tái)(1用1備),PAC、PAM加藥泵各1臺(tái)。

  3.2.3 水解酸化池

  設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為12h,有效容積30.0m3,尺寸3.0m×2.5m×4.5m,有效水深4.0m,超高0.5m。底部設(shè)布水器和生物填料,水流由下向上流方式。

  3.2.4 UASB厭氧反應(yīng)器

  采用碳鋼罐體,尺寸為Φ4.2m×7.0m,有效容積83m3,水力停留時(shí)間30h,有效水深6.0m,COD容積負(fù)荷為6kgCOD/(m3·d),內(nèi)設(shè)三相分離器,外置循環(huán)泵。

  3.2.5 調(diào)節(jié)池

  繅絲廢水、煮繭廢水和生活污水和UASB出水合計(jì)580m3/d,按25m3/h計(jì),設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間6h,尺寸為10.0m×5.0m×4.0m,超高1.0m,有效容積150m3;在池底設(shè)集水坑,水池底以i=0.01的坡度坡向集水坑,集水坑內(nèi)設(shè)2臺(tái)自動(dòng)攪勻潛污泵,一用一備,型號(hào)為WQ50-27-15-2.2,水泵基本參數(shù)為:流量Q=27m3/h,揚(yáng)程H=15m,功率為N=2.2kw。

  3.2.6 SBR池

  設(shè)計(jì)流量為580m3/d,尺寸為16.0m×8.0m×6.0m,有效水深5.0m,超高1.0m,有效容積610m3,分成4格,每日運(yùn)行周期數(shù)為3,設(shè)置潷水器4臺(tái),鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)(2用1備),池底采用微孔曝氣盤曝氣。

  3.2.7 污泥濃縮池

  污泥濃縮池設(shè)置2座,單池尺寸為5.0m×2.5m×5.5m,超高1.0m,配套G40-1污泥輸送泵2臺(tái),流量5m3/h,揚(yáng)程為30m,功率1.5kw。

  4、運(yùn)行結(jié)果及分析

  4.1 系統(tǒng)運(yùn)行

  本工程經(jīng)調(diào)試完成,投入運(yùn)行3個(gè)月后,該處理系統(tǒng)出水基本穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。此時(shí)對(duì)整個(gè)處理系統(tǒng)各處理段出水水質(zhì)進(jìn)行取樣檢測(cè),主要分析該系統(tǒng)對(duì)CODcr、BOD5及NH3-N處理情況,CODcr、BOD5和NH3-N出水濃度如圖2-圖4所示:

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  從圖2~4中可以看出,經(jīng)過(guò)連續(xù)7d對(duì)各處理段出水取樣分析,在汰頭廢水進(jìn)水CODcr、BOD5和NH3-N平均濃度為11200mg/L、5172mg/L和139mg/L的情況下,經(jīng)過(guò)氣浮+水解酸化+UASB工藝處理后,出水CODcr、BOD5和NH3-N平均質(zhì)量濃度為為2065mg/L、861mg/L和84mg/L,UASB出水經(jīng)過(guò)與繅絲、煮繭和生活廢水混合調(diào)節(jié)后,經(jīng)過(guò)SBR處理后,出水CODcr、BOD5和NH3-N平均濃度為為84mg/L、31mg/L和14mg/L,穩(wěn)定達(dá)到《繅絲工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28936-2012)表1排放濃度限值要求。

  另外,UASB池和SBR池對(duì)CODcr、BOD5均有較高的去除率,UASB對(duì)CODcr去除率達(dá)到74%左右,對(duì)BOD5去除率達(dá)到80%左右;SBR對(duì)CODcr去除率達(dá)到76%左右,對(duì)BOD5去除率達(dá)到80%左右。并且整個(gè)處理系統(tǒng)具有一定的抗沖擊負(fù)荷能力,運(yùn)行穩(wěn)定。

  4.2 運(yùn)行費(fèi)用

  本廢水處理設(shè)施的運(yùn)行費(fèi)用主要包括藥劑費(fèi)、電費(fèi)、污泥處理費(fèi)、設(shè)備檢維修費(fèi)和人工費(fèi)用等。

  (1)藥劑費(fèi):藥劑費(fèi)主要是PAC、PAM和酸液的費(fèi)用,根據(jù)實(shí)際使用情況,費(fèi)用約為0.33元/m3。

  (2)電費(fèi):本工藝系統(tǒng)使用功率總數(shù)為52.6kW,每日使用電量為1262.4kW·h,平均電價(jià)0.8元kW·h,處理每m3廢水電費(fèi)為:1262.4×0.8÷580=1.74元/m3。

  (3)污泥處理費(fèi):根據(jù)實(shí)際情況,費(fèi)用為0.30元/m3。

  (4)檢維修費(fèi):每年對(duì)水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用按照3.5萬(wàn)元考慮,維護(hù)費(fèi)用為0.24元/m3。

  (5)人工費(fèi):主要是操作分析人員的工資部分,定員3人,工資以3000元/月計(jì),折合人工費(fèi)為0.74元/m3。

  (6)總費(fèi)用:該廢水處理設(shè)施日常處理費(fèi)用為:0.33+1.74+0.30+0.24+0.74=3.35元/m3。

  5、結(jié)論

  (1)采用“氣浮+水解酸化+UASB+SBR”工藝對(duì)繅絲生產(chǎn)廢水具有較好的處理效果,通過(guò)將高濃度汰頭廢水與其它低濃度煮繭廢水、繅絲廢水、生活廢水等分開(kāi)處理,可以利于廢水中絲膠蛋白的分類提取和吸收,產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),出水穩(wěn)定達(dá)到《繅絲工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28936-2012)表1排放濃度限值要求。

  (2)在繅絲企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中,汰頭廢水水質(zhì)有一定的波動(dòng),前段采用水解酸化+UASB有效解決的了該問(wèn)題,對(duì)廢水沖擊負(fù)荷有一定的緩沖能力。

  (3)UASB出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池通過(guò)與繅絲、煮繭廢水和生活廢水。

   (來(lái)源:中檢集團(tuán)理化檢測(cè)有限公司)

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