格栅过滤:在废水进入处理系统的前端设置机械格栅,格栅间距为 5 - 10mm,用于拦截废水中的大颗粒悬浮物(如纤维、纱线头等),防止其堵塞后续处理设备。格栅采用自动清渣方式,清渣周期可根据废水悬浮物含量进行调整,一般设置为 1 - 2 小时 / 次。
调节池:由于纺织厂废水的水质和水量波动较大,设置调节池对废水进行均质均量调节。调节池有效容积按照纺织厂最大日排水量的 8 - 12 小时设计,池内设置搅拌装置(如潜水搅拌机),搅拌速度为 10 - 15r/min,确保废水混合均匀。同时,在调节池内投加硫酸或氢氧化钠溶液,将废水 pH 值调节至 6 - 9,为后续生化处理创造适宜条件。
气浮分离:针对废水中的胶体物质和部分溶解性污染物,采用加压溶气气浮工艺进行处理。气浮设备的溶气压力控制在 0.3 - 0.5MPa,回流比为 20% - 30%。在气浮池内投加聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂,投加量为 50 - 100mg/L,同时投加聚丙烯酰胺(PAM)作为助凝剂,投加量为 2 - 5mg/L。通过混凝反应和气泡吸附作用,去除废水中的大部分悬浮物、油脂和部分染料,降低废水的色度和 COD。
厌氧水解池:将预处理后的废水引入厌氧水解池,在兼性厌氧微生物的作用下,将废水中的大分子有机物分解为小分子有机物,提高废水的可生化性。厌氧水解池的水力停留时间(HRT)控制在 4 - 6 小时,池内设置填料(如弹性立体填料),填料高度为 2 - 3m,比表面积为 100 - 200m²/m³,为微生物提供附着生长的载体。池内温度控制在 20 - 35℃,pH 值控制在 6.5 - 7.5。
好氧生物处理(MBR 工艺):采用膜生物反应器(MBR)进行好氧生物处理,MBR 工艺将生物处理与膜分离技术相结合,具有处理效率高、出水水质好、占地面积小等优点。MBR 反应器的有效容积根据水力停留时间(HRT)为 8 - 12 小时设计,池内溶解氧(DO)浓度控制在 2 - 4mg/L,污泥浓度(MLSS)控制在 8000 - 12000mg/L。膜组件采用中空纤维膜,膜孔径为 0.1 - 0.4μm,膜通量为 15 - 25L/(m²・h)。通过好氧微生物的代谢作用,将废水中的有机物彻底分解为二氧化碳和水,同时去除部分氮、磷污染物。
臭氧氧化:将 MBR 工艺出水引入臭氧氧化塔,利用臭氧的强氧化性,分解废水中残留的难降解有机物和染料分子,降低废水的色度和 COD。臭氧投加量根据废水水质情况控制在 30 - 50mg/L,接触时间为 20 - 30 分钟。臭氧氧化塔采用填料塔结构,填料采用陶瓷或塑料填料,确保臭氧与废水充分接触反应。
活性炭吸附:臭氧氧化后的废水进入活性炭吸附池,利用活性炭的多孔结构和吸附性能,进一步去除废水中的有机物、色度和异味。活性炭采用颗粒状活性炭,粒径为 2 - 4mm,比表面积为 1000 - 1200m²/g,吸附池的水力停留时间为 30 - 60 分钟。活性炭定期进行再生处理,再生周期根据吸附效果确定,一般为 3 - 6 个月。
过滤与消毒:最后,废水经过石英砂过滤器进行过滤,去除活性炭粉末等细小悬浮物,过滤器的滤速控制在 8 - 12m/h。过滤后的废水采用紫外线消毒设备进行消毒处理,紫外线剂量控制在 15 - 30mJ/cm²,确保出水细菌总数达标,最终处理后的废水达标排放或回用。
机械格栅:型号为 GSLY - 1000,格栅宽度 1000mm,栅条间距 5mm,电机功率 1.5kW,采用不锈钢材质,具有耐腐蚀、使用寿命长等特点。
调节池潜水搅拌机:型号为 QJB5/12 - 620/3 - 480,叶轮直径 620mm,电机功率 5kW,转速 480r/min,可实现废水的充分混合。
加压溶气气浮机:型号为 QF - 50,处理量 50m³/h,溶气罐容积 1.5m³,电机功率 7.5kW,配备自动加药系统,操作简便。
厌氧水解池填料:采用弹性立体填料,规格为 Φ150mm,每立方米填料重量为 15 - 20kg,具有良好的生物附着性能和传质效果。
MBR 膜组件:型号为 MBR - HF - 10,每个膜组件面积为 10m²,膜材质为 PVDF,耐污染、抗老化,正常使用寿命为 3 - 5 年。
MBR 反应器曝气系统:采用微孔曝气盘,曝气盘直径 200mm,每个曝气盘服务面积 0.5 - 1m²,氧利用率高达 25% - 35%,能耗低。
臭氧发生器:型号为 GY - 50,臭氧产量 50g/h,电源电压 380V,采用空气源臭氧发生技术,运行稳定可靠。
活性炭吸附池:采用钢结构或混凝土结构,单池尺寸为 5m×3m×2.5m,内部设置活性炭支撑层和垫层,确保水流均匀。
石英砂过滤器:型号为 SF - 50,处理量 50m³/h,滤料层高 1.2m,石英砂粒径为 0.8 - 1.2mm,过滤精度高。
紫外线消毒设备:型号为 UV - 50,处理量 50m³/h,紫外线灯管数量 8 - 12 支,灯管寿命 8000 - 10000 小时,配备自动清洗系统。
设备安装前,应对施工现场进行清理和平整,确保安装场地符合设备安装要求。同时,对设备基础进行验收,检查基础的尺寸、标高和强度是否符合设计要求。
按照设备安装图纸和技术说明书的要求,依次进行格栅、调节池搅拌装置、气浮机、MBR 膜组件、臭氧发生器、活性炭吸附池、过滤器等设备的安装。安装过程中,应严格控制设备的水平度、垂直度和安装精度,确保设备运行稳定。
管道安装应遵循 “先干管后支管、先大管后小管” 的原则,管道连接采用法兰连接或焊接,确保管道密封良好,无泄漏现象。同时,在管道上设置必要的阀门、压力表、流量计等仪表,便于设备运行过程中的监测和控制。
单机调试:设备安装完成后,逐一进行单机调试。检查设备的电机运转是否正常,有无异响和振动;检查设备的各项性能参数(如流量、压力、温度等)是否符合设计要求;对阀门、仪表等进行调试,确保其动作灵活、指示准确。
联动调试:单机调试合格后,进行整个污水处理系统的联动调试。按照污水处理工艺流程,依次开启格栅、调节池搅拌装置、气浮机、MBR 反应器、臭氧发生器、活性炭吸附池、过滤器等设备,检查各设备之间的协调运行情况,调整工艺参数(如 pH 值、溶气压力、DO 浓度、膜通量等),确保整个系统运行稳定。
试运行:联动调试合格后,进行系统试运行。试运行期间,连续监测进水和出水水质,根据水质变化情况调整工艺参数,使出水水质逐步达到设计标准。试运行时间一般为 1 - 2 个月,在试运行过程中,做好设备运行记录和水质监测记录,为后续的正式运行提供依据。
水质监测:建立完善的水质监测制度,定期对进水和出水水质进行监测,监测项目包括 pH 值、COD、BOD、悬浮物、色度、氨氮、总磷等。监测频率为进水每 2 小时一次,出水每 4 小时一次,发现水质异常及时采取调整措施。
工艺参数控制:根据水质监测结果,及时调整污水处理工艺参数。例如,当进水 COD 浓度升高时,适当增加 MBR 反应器的曝气量和污泥浓度;当出水色度超标时,增加臭氧投加量或更换活性炭。同时,做好工艺参数记录,定期对工艺参数进行分析和优化。
操作人员培训:对污水处理站操作人员进行专业培训,使其熟悉污水处理工艺流程、设备工作原理和操作方法,掌握水质监测和工艺参数调整技能。操作人员应严格按照操作规程进行操作,确保设备安全稳定运行。
日常维护:每天对污水处理设备进行检查和维护,检查设备的运行状态、有无泄漏现象、仪表指示是否正常等。对需要润滑的设备部件(如电机轴承、减速器等)定期添加润滑油,确保设备运转灵活。
定期维护:按照设备维护手册的要求,定期对设备进行维护保养。例如,每月对格栅进行彻底清理,清除栅条上的杂物;每季度对 MBR 膜组件进行化学清洗,去除膜表面的污染物,恢复膜通量;每半年对臭氧发生器的电极进行检查和清理,确保臭氧产量稳定;每年对活性炭吸附池内的活性炭进行抽样检测,当活性炭吸附能力下降到一定程度时,及时进行再生或更换。
故障处理:建立设备故障应急预案,当设备发生故障时,操作人员应及时停机,并通知维修人员进行维修。维修人员应快速查明故障原因,采取有效的维修措施,尽快恢复设备正常运行。同时,做好故障记录,分析故障原因,采取预防措施,避免类似故障再次发生。
环境效益:本方案的实施能够显著减少纺织厂废水的排放量和污染物排放量,改善周边水体环境质量,保护生态环境。同时,处理后的废水可根据需要进行回用(如用于厂区绿化、地面冲洗等),提高水资源利用率,缓解水资源短缺问题。
经济效益:从直接经济效益来看,虽然污水处理设备的初期投资和运行成本较高,但通过废水回用可以减少新鲜水的用量,降低水费支出;同时,避免了因废水不达标排放而产生的罚款和环境赔偿费用。从间接经济效益来看,良好的环保形象有助于提升企业的市场竞争力,为企业的可持续发展创造有利条件。经初步测算,该污水处理项目的投资回收期约为 5 - 7 年,具有较好的经济效益。
社会效益:本方案的实施符合国家环境保护和可持续发展战略,能够为社会提供良好的环境质量,保障周边居民的身体健康。同时,项目建设和运行过程中需要一定的劳动力,能够为当地创造就业机会,促进地方经济发展,具有良好的社会效益。