论文导读：水解酸化+改良Carrousel”法处理纺织印染废水。设计特点。纺织印染废水，水解酸化—改良Carrousel工艺在纺织印染废水处理中的应用。

　　关键词：]污水处理厂，纺织印染废水，改良Carrousel工艺，设计特点

　　1 工程简介

　　某经济开发区位于江苏省中部，处在长江经济带的沿线，是长江北岸开发潜力较大的地区之一。经过近年的建设和发展，开发区具备了一定的基础设施条件，包括道路、电力、电信、给水、排水等，并已形成以电子、服装、食品、机械为主的产业结构。开发区规划区面积22km2，现状建成面积2.5km2。居住人口总规模为3.7万人左右。污水处理厂位于开发区西北角，2006年12月建成了以处理纺织印染废水为主的（生活污水不到5%）设计规模2.0万m3/d污水处理厂一期工程，但随着经济开发区污水量进一步加大和污水截流工程的实施，其污水量将增加到4.0万m3/d，因此，开发区污水处理厂一期工程已无法再承担开发区的污水治理任务，为此，决定兴建污水处理厂二期扩建工程，总设计处理规模为4.0万m3/d。

　　2 规模与水质

　　根据开发区总体规划和污水量预测，确定二期扩建工程设计规模为2.0万m3/d。总处理规模为4.0万m3/d。污水处理厂是以处理纺织印染工业废水为主，根据一期工程现状进水水质及印染工业废水的预测结果，并参考同类工程水质资料数据，根据类比调查，确定进水水质。根据《江苏省政府办公厅转发省环保厅等部门关于加强全省各级各类开发区环境基础设施建设意见的通知》（苏政发〔2007〕115号）和《省政府关于印发江苏省节能减排工作实施意见的通知》（苏政发〔2007〕63号），确定本污水处理厂二期扩建工程（包括一期，总水量为4.0万m3/d）出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准中的A类标准，其主要控制指标见表1。

　　污水厂设计进、出水水质表1

　　项目pHBOD5 （mg/L）COD （mg/L）SS （mg/L）TN （mg/L）NH3-N （mg/L）TP （mg/L）色度 （度）

　　进水9.0～10.59050040040358.0500

　　出水6～9＜10＜50＜10＜15＜5＜0.5＜30

　　3 污水厂工艺

　　处理工艺流程见图1。论文检测，纺织印染废水。

　　涡旋高效澄清池

　　调节池

　　旋流沉砂池

　　细格栅

　　提升泵房

　　粗格栅

　　污水

　　污泥泵房

　　接触消毒池

　　回流污泥

　　纺织印染废水剩余污泥

　　浓缩脱水间

　　储泥池

　　排放

　　泥饼外运

　　图1 工艺流程简图

　　4 工程设计

　　4.1 粗格栅及进水提升泵房（一期土建已建）

　　粗格栅与进水提升泵房合建，总平面尺寸3.60m×9.60m。粗格栅间内设2台旋转式除污机（栅隙宽为20mm）。论文检测，纺织印染废水。固液分离机根据格栅前后水位差自动控制机械粑渣。

　　进水提升泵房内设潜污泵4台（流量为780m3/h，扬程为15m，电机功率为55kW），水泵根据集水井水位自动开停。

　　粗格栅间及进水提升泵房均设置于地面以下，避免二次污染。栅渣由螺旋压榨机送至厂外运处置。

　　4.2细格栅及旋流沉砂池

　　细格栅（一期已建）在污水进入旋流沉砂池之前，设置二台回转式机械格栅除污机，栅条间距为5毫米。格栅的运行由PLC根据格栅前后水位差自动控制。栅渣由无轴螺旋输送压榨机排至栅渣箱内。

　　4.3调节池

　　由于进水在水质和流量上有较大的波动，调节池的设立主要是为了均衡水质和水量在时间上的变化，为后段处理提供保障。调节池水力停留时间为6h，调节池总平面尺寸为49.4 m×40.6m，调节池内置3台潜水搅拌器（每台搅拌器功率为10kW）和4台潜水提升泵（单台流量600m3/h，扬程9m，功率为22kW）。

　　4.4蜗旋高效澄清池

　　接收调节池来水，涡旋高效澄清池内根据运行情况可同时投加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺（PAM），促进生成较大的絮体，在澄清池内得到分离，从而实现去除悬浮物或其它固体的目的，同时进一步降低生物处理负荷。涡旋高效澄清池共2座，单池尺寸为Φ12 m×7.7m，单池内设微涡反应器115只，刮泥机1台。

　　4.5水解酸化池

　　由于进水B/C平均值仅为0.18，可生化性较差，水解酸化池利用厌氧水解和产酸微生物，将污水中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物，提高废水的可生化性，同时液相中的溶解性物质一部分在水解酸化池内被细菌吸收利用，转化为能量等代谢产物，这样在酸化水解过程中一方面降低了原水的有机负荷，另一方面提高了水中B/C的比值，使得污水在后续的好氧活性污泥法处理过程中以较少的能耗和较短的停留时间下得到处理。论文检测，纺织印染废水。水解酸化池设计规模4.0万m3/d，共2座，单池尺寸为55m×22.5m，水力停留时间10h，每池分10格。方便配水和管理。

　　4.6改良型氧化沟

　　本设计为和一期在管理、维护等方面做到有机结合，减少管理和维护的工作量，降低运行成本，选用Carrousel氧化沟改良池型，采用叶轮式表曝机曝气，污水在池内回转所需动力通过设置在池内的潜水推进器来提供。

　　改良型Carrousel氧化沟由厌氧段、缺氧段和氧化沟组成，为合建式，减少占地降低工程造价。Carrousel氧化沟设计规模2.0万m3/d，共2座，单池有效池容为8181m3，总水力停留时间17.8h，其中厌氧段2.0h，缺氧段4.0h，好氧段11.8h。污泥负荷为0.065kgBOD5/kgMLSS.d，MLSS平均浓度为3500mg/L。每个单池设2台厌氧段搅拌器，功率为2.5KW，2台缺氧段推流器，功率为4.0KW，3台倒伞型叶轮表曝机，功率为37KW，3台内回流污泥泵， 单泵流量为459m3/h，扬程为1.0m，功率为5.0KW。

　　4.7二沉池

　　二沉池采用周边进水周边出水辐流式沉淀池，2座，单池直径为28m，设计表面负荷为0.81m3/m2·h，沉淀时间为3.0hr，每池设1台中心传动单管吸泥机，功率为0.74KW。

　　4.8絮凝池及终沉池

　　经生物处理后，废水中尚含有部分残余的难降解有机物和色度等，需采用混凝沉淀工艺。在絮凝池中投加混凝剂，以保证脱色和泥水分离的效果。絮凝池设1座，其尺寸为14.95m×11.3m，絮凝时间为20min。

　　4.9终沉池

　　终沉池采用中心进水周边出水辐流式沉淀池，1座，池直径为40m，设计表面负荷为0.8m3/m2·h，沉淀时间为3.0hr，设1台周边传动刮吸泥机，功率为0.75KW。

　　4.10纤维转盘滤池

　　去除污水中以悬浮状态存在的各种杂质，确保污水处理厂出水SS、TP达到城镇污水排放标准一级A标准。

　　纤维转盘滤池设1座，平面尺寸为14.9m×12.9m，滤速为10m/h，平均污泥负荷5kgTSS/m2.d，纤维转盘设备2套（每套含滤盘20个），单盘过滤面积5.2m2，反冲洗泵2台（单台流量50m3/h，扬程7m，功率为2.2kW）。

　　4.11 污水浓缩脱水间

　　污水浓缩脱水间旁设存泥房兼作运泥饼车库，总平面尺寸为32.6m×9m，设3台DNDY-2000型带式浓缩脱水一体机（单台处理量为50～80m3/h，带式浓缩机功率为1.1kW，带式脱水机功率为2.2kW）、1套自动投药系统、3台卧式调速型螺杆泵和3台单级立式冲洗离心泵。论文检测，纺织印染废水。

　　带式浓缩脱水一体化处理系统，不仅可缩短污泥的处理时间，而且可提高污泥含固率，降低污泥的含水率，减少污泥体积，为污泥的后续有效处置，提高磷的去除率，降低污泥最终处理费用提供了保障。

　　污泥脱水后泥饼由水平螺旋输送机送至存泥房，再由倾斜式螺旋输送机装车外运。

　　4.12自动控制系统

　　采用集中管理、分散控制的管控一体化系统，分中心控制室、现场控制（PLC）、就地控制（手动、电气控制）三级。中心控制站可显示全厂平面、工艺流程、电气接线、机泵设备运行状态及事故报警等；现场控制站由设备间和综合房等工作站组成。

　　中心控制站通过通讯总线与各现场控制工作站进行通讯，采集现场数据并传送信息下达指令。各现场控制工作站通过现场总线与各现场控制工作子站进行通讯，采集现场数据，对各生产工艺参数如水质、流量、溶解氧、生化池液位、泵站吸水池液位等及电量参数如电流、电压、功率、电量等进行检测和数据处理，同时对各生产设备工作状态进行检测和控制。

　　5. 一、二期工程衔接

　　5.1处理流程衔接

　　由于一期工程进水泵房及旋流沉砂池均按4.0万m3/d规模建设，因此二期工程进水引自新建分配阀门井，而一、二期处理出水最终汇至新建出水混合井。一、二期涡旋澄清池污泥、水解池污泥、剩余污泥处理利用已建污泥脱水机房，其中污泥上清液经厂区污水管网进入进水泵房进水井。

　　5.2工艺管线的衔接

　　二期工程与一期工程管线的衔接按照统筹设计的原则，由于二期工程新增了调节池、涡旋澄清池和水解池，根据场地情况，调整了进水总管、给水管、雨污水管的高程与坐标，既满足工艺需要，又尽可能避免不同管线的交叉。

　　5.3电气自控的衔接

　　由于二期工程用电负荷的增加，二期工程新增了两座配电室，新加了环网柜、开关柜、电容柜，同时对部分母排进行了改造。

　　二期工程的自控设计着重对一期工程的PLC和中央控制系统进行扩容改造，包括厂区检测仪表、自控控制装置、网络通讯系统、视频监控、在线监测、防雷接地等，同时增加3个PLC分站，以满足全厂扩容后设备、工艺的监控要求。

　　6. 设计特点

　　（1）考虑到开发区纺织印染污水水质、水量变化大的特点，二期工程新增了调节池，以确保后续处理单元构筑物的稳定运行。

　　（2）根据进水水质特点和一期工程运行的经验，在调节池和初沉池工艺段铺设超越管，进水可以直接超越调节池和涡旋澄清池。论文检测，纺织印染废水。论文检测，纺织印染废水。

　　（3）调节池的搅拌方式采用增加提升泵打回流与间歇短时提升泵全部打回流相结合，通过水力条件的优化，是可行的。该工程运行多年，未发现调节池积泥现象；同时这种搅拌方式避免了调节池水位的波动所带来的液下搅拌机的工作不稳定以及预曝气提高溶解氧对水解池运行不利的弊端。（4）水解池的进水方式为穿孔管布水，既可以在水解池的底部形成悬浮的污泥层，同时又起到废水中污染物与悬浮污泥层充分接触和混合的作用，利于整个池容的有效利用。

　　（5）二沉池生物污泥回流到调节池进水槽与进水充分混合，一起进入水解池，既节省了回流污泥泵，也加大了水解池中的悬浮污泥层的污泥浓度，使得水解池的功能得以充分发挥，污泥在其中进一步消化，大大减少了污泥量。

　　（6）在一、二期工程的氧化沟始、末段各增加1根DN300连通管，使不同运行条件下的氧化沟在必要时段可以实现贯通，缩短生物系统启动驯化时间和大修后恢复时间。

　　（7）自控设计偏重于全厂自控系统的升级改造和考在线监测仪表的系统完善，通过Intouch组态软件，接收下位机传送的各个仪表测量信号、设备状态及操作员控制指令，数据传输采用IP城域网光纤专线，在线监测仪表使用无线数传方式，同时利用在线监测仪表完成各种控制操作。

　　7. 运行情况

　　在氧化沟调试完成后，该工程全部处理设施投入试运行后，运行十分稳定，处理后出水经当地环境监测总站监测表明：各项水质指标均达到了设计要求。处理设施运行结果见表2。

　　处理设施运行结果统计表2

　　日期CODcr （mg/L）BOD5 （mg/L）SS （mg/L）NH3-N （mg/L）TP （mg/L）色度 （倍）

　　进水出水进水出水进水出水进水出水进水出水进水出水

　　2009.12303.44220.17.9222817.72.42.060.43976

　　2010.01424.448137. 79.2266738.53.62.010.3229128

　　2010.02455.14679.08.3288932.64.23.100.4125427

　　2010.03429.15085.39.8235820.55.02.200.4029626

　　2010.04368.34592.58.5328106.52.72.630.4423226

　　2010.05273.64273.88.5218935.4-3.62.780.4312219

　　2010.063654452.67.9232830.33.42.260.3929828

　　2010.0743049102.68.2266742.67.92.630.4226627

　　2010.083814689.38.0258740.26.82.910.4529327

　　2010.093544378.57.6322835.97.12.390.4319620

　　2010.103584192.18.2233730.26.92.570.3825225

　　由以上检测数据表明各项出水水质指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》CB18918-2002中的一级A标准。

　　8 主要技术经济指标

　　8.1 占地面积

　　污水厂（规模4.0万m3/d）总占地49146m2，每天处理1m3占地1.23m2，有效占地面积37548m2（建、构筑物及道路），利用系数0.764；绿化面积11598m2，绿化系数0.236。

　　8.2 工作制度及人员编制

　　污水厂为四班三运转制，每班8人。

　　8.3 工程投资及运行费用

　　污水厂二期扩建工程总投资5014.39万元，单位吨水投资2507元/（m3·d）；运行费用包括电费、管理费（年维修费、人员工资）、药剂费，总运行费（不包括折旧费）共计1.16元/m3。

　　8.4 环境效益

　　项目实施后，将取得如下环境效益：每年COD排放量减少3285t，BOD排放量减少584t，SS排放量减少2847t，TN排放量减少109t，NH3-N排放量减少219t，TP排放量减少54t。

　　9 结语

　　（1）原水经过调节池水质水量得到均质、均化，大大降低了后续工段的压力，保证了出水稳定达标。

　　（2）该工艺由旋流沉砂池、调节池、涡旋澄清池、水解酸化池、改良型氧化沟、二沉池、混凝反应池、终沉池、滤池、消毒池组合，整个流程连续性强，操作简便，运行费用低，工艺完善合理。“水解酸化+改良Carrousel”法处理纺织印染废水，经过近一年的运行实践证明，处理系统在正常负荷运行条件下，能保持稳定的处理效果，各项出水水质均优于设计要求。

　　（3）通过综合分析论证，结合工程建设实际，合理确定了工程设计参数和灵活的运行方式；对过滤采取了强化措施。选用了新型高效设备和技术，降低了运行成本。

　　（4）厂区布置紧凑，节省占地，既满足了工艺和生产管理的要求，又为工程的实施创造了有利条件。

　　（5）为保证废水处理工程的顺利实施，工程改造、扩建坚持废水、污泥同步处理的原则，使系统运行稳定，并取得了较好的处理效果。

　　参考文献：

　　1江苏省太湖流域城镇污水处理厂提标建设技术导则，江苏省住房和城乡建设厅编，中国建筑工业出版社，2010年6月。

　　2柳荣展，李志国，刘绪利。等，纺织染整工业废水污染物回收及废水处理，针织工业，2004（5）：117～120。

　　3刘建广，水解-气浮-曝气生物滤池工艺在印染废水处理中的应用，给水排水，2001，27（2）：43～45。

　　4全国红，林红卫，鲁玉龙，印染废水的处理和综合利用技术，给水排水，2000，26（2）：40～42。