废水脱色及方案比选.doc
宁波伊尔兰针织有限公司废水脱色试验及方案比选
Pro. No. 200707
玉环县净水设备厂
二零零七年六月二十五日
目录
一废水脱色试验 (1)
二、方案比选 (2)
2.1改造方案一 (2)
2.1.1 工艺流程及说明 (2)
2.1.2 改造工艺设计参数 (3)
2.1.3 工期及建设进度 (5)
2.1.4 工程投资估算 (5)
2.1.5 运行成本分析（估算） (7)
2.2改造方案二 (8)
2.2.1 工艺流程及说明 (8)
2.2.2 改造工艺设计参数 (9)
2.2.3 工期及建设进度 (10)
2.2.4 工程投资估算 (11)
2.1.5 运行成本分析（估算） (13)
三、论述 (14)
一废水脱色试验
由于该废水中含有大量的活性染料，活性燃料占的比重比较大，达90%以上，因此脱色比较难。
废水取自好氧生化后沉淀池出水，出水色度比较大，色度达上百倍。
试验方法及步骤：
（1）采用专用脱色剂+PAM进行脱色
该方法脱色效果比较好，随药剂量的增加，脱色后的水逐渐减小，最后到无色。但脱色成本比较高。
A、药剂量为50mg/L时，脱色后的色度为60-70倍，药剂成本为0.3-0.4
元/吨水
B、药剂量为80mg/L时，脱色后的色度为40-50倍，药剂成本为0.6-0.7
元/吨水
C、药剂量为100mg/L时，脱色后的色度为15-25倍，药剂成本为0.9-1.0
元/吨水
考虑到小试与实际投加过程中有所不同，因此在实际投加要比小试所消耗的药剂量有所增加。
本试验所得结果与其它的针织布染色的结果有所不同，主要是该废水中的活性染料的比重太大，当活性染料的所占比例50%使，脱色成本都会大大降低。
从以上试验，该废水处理系统中仅有好氧是不行的，这样后续脱色成本比较高，根据大量的工程实践，当好氧系统前增加水解酸化，将会使脱色药剂成本降低40%至更多。
（2）采用硫酸亚铁+PAM进行脱色
采用硫酸亚铁+PAM进行脱色时，首先将废水的pH调节到9以上，然后投加硫酸亚铁，再加PAM，硫酸亚铁的投加量为600mg/L，能够使废水颜色降低至40-50倍，废水程淡黄色。物化脱色放在生化之后时，脱色效果不如放在生化之前，放在生化之前投加硫酸亚铁+石灰，出水色度可以降低至40倍以下。
采用硫酸亚铁脱色时，污泥量要比采用脱色剂大些。
二、方案比选
通过试验，本方案考虑采用两种脱色工艺：
第一种：采用在现有基础上增建一座水解酸化池；改变投加药剂；增大混凝反应池体积；更换曝气系统；增加溶解氧变频控制系统；在调节池内增加预曝气系统。
第二种：在调节池内增加预曝气系统；将调节池分成两格（一格做调节、一格做集水池）；将后物化脱色改为前物化脱色；改变投加药剂；增大混凝反应池体积；更换曝气系统；增加溶解氧变频控制系统
2.1 改造方案一
2.1.1 工艺流程及说明
改造后的工艺流程：
废水→筛网→调节池→水解酸化池→好氧池→生化沉淀池→物化沉淀池→达标排放
流程说明：
废水通过筛网过滤水中的线头、布毛等大的悬浮物防止堵塞水泵影响后续处理单元，然后进入调节池，对水量和水质进行调节，在调节池内增加预曝气系统，防止时间久造成调节池内沉积大量的泥沙，经调节后的废水经过水泵提升至水解酸化池，先由脉冲布水器均匀布水，在水解和产酸菌的作用下，将废水中大分子有机物分解成小分子有机物，使废水中溶解性有机物显著提高；在短时间内和相对较高的负荷下获得较高的悬浮物去除率，改善和提高原水的可生化性，有利于后续处理进一步降解；水解酸化池出水进入好氧池，利用好氧菌吸附、氧化、分解废水中的有机物；好氧池出水进入二沉池，进行泥水分离，二沉池出水进入物化沉淀池进行脱色处理。最后达标排放。
剩余生化污泥和物化污泥经污泥浓缩池浓缩处置后，进入压滤机压干后外运处置。
2.1.2 改造工艺设计参数
2.1.2.1 调节池
(1).功能：调节水量及水质。
(2)：新增设备材料：
A、调节池预曝气系统数量：1套
2.1.2.2 水解酸化池
(1). 功能：污水进行酸化水解处理，将难降解的复杂有机污染物分解为易降解的简单的有机物，降低废水中SS的含量。水解酸化池设置脉冲布水器，底部采用穿孔布水管，布水均匀，并可使泥水充分混合，提高水解酸化效率。
(2). 设计参数：
设计水量：Q=5000m3/d
外形尺寸：L(m)×B(m)×H(m) =39.8×7.0×7.0
有效容积：Ve=1666.0m3
数量：1座（分四格）
停留时间：HRT＝7.6h
有效水深：He=6.5m
结构形式：半地上式钢砼结构
(3). 主要设备：
A、脉冲布水器：数量：4套
B、布水系统：数量：4套
2.1.2.3 曝气系统
(1). 功能：通过鼓风机供气和曝气系统，为好氧微生物提供足够的氧气。同时对曝气池内的泥水进行搅拌，让污水与污泥充分接触，提高微生物分解有机物的速率。
鼓风机是污水处理主要能耗设备，降低其能耗对减少污水处理系统常年运转
费用十分关键，设计从鼓风机风量调节着手降低能耗，池内设有溶解氧检测仪，根据溶解氧的大小调节鼓风机风量。
现有三台鼓风机（两用一备），其参数为：
功率37Kw 流量：24.4m3/min 压力：53.9kPa
目前曝气池内的曝气系统基本上已经损坏。需要更换。
(2).新增主要设备材料：
A、新型可变微孔曝气管
规格：L=580mm 数量：750支
B、布气系统1套
C、DO变频自控柜1套
D、溶解氧在线1台
(3).运行及控制：
好氧池内装有溶氧仪，监测池内DO变化，根据不同DO控制风机的风量,进行DO调节，保证DO在1～3mg/L之间。
2.1.2.4 混凝反应池
(1).功能：加入脱色剂、助凝剂与废水充分混合进行微物化反应，去出大部分色度，及部分有机污染物。
(2).设计参数：
由于现有的混凝反应池反应时间太短，使废水混拧效果不好，因此需要增大体积。
结构形式：地上式钢砼结构
外形尺寸：L(m)×B(m) ×H(m) = 6.0×3.0×3.0
数量：1座
(2).新增主要设备材料：
A、搅拌机1台（混凝反应）
B、溶药加药系统3套
C、计量泵3台
D、ph在线1台
2.1.3 工期及建设进度
本工程建设总工期100天。
(1). 设计：10日
(2). 土建施工：50日
(3). 设备制造：30日（与土建同时进行）
(4). 设备、管道安装：40日
总建设工期：约100日（日历天，雨天除外）
调试及微生物驯化、繁殖90天
2.1.4 工程投资估算
2.1.4.1 编制依据
1)本公司各专业提供的有关资料；
2)现行建筑工程和安装工程预算定额、材料预算价格及有关资料；
3)类似工程的概预算及技术经济指标；
4)现行有关其它费用定额、指标及价格。
2.1.4.2 新增构筑物一览表
表：2-1新增构筑物一览表
注：1、土建工程需根据当地具体实际情况进行估算，具体价格由业主进行咨询；
2.1.4.3 新增设备分项报价表
表：2-2设备（材料）分项报价表价格单位：万元（人民币）
注：1、以上设备材料仅包括废水处理系统所改造的范围内。
2、以上材料无特殊说明均为Q325。
以上设备材料直接费总计为：65.18万元（人民币）
2.1.4.4 工程总报价
表：2-3工程报价汇总表价格单位：万元（人民币）
工程总投资为（含税金）：83.74万元（人民币）
2.1.5 运行成本分析（估算）
2.1.5.1 基本数据
1)工程规模：按5000m3/d设计
2)电价：综合价0.8元/kW?h
3)工资福利标准：平均工资1000元/(月?人)计
2.1.5.2 污水处理部分技术经济分析
1)总装机容量：220kW
2)运行功率：103kW
3)职工定员：6人
4)电费E1：按实际运行功率核算，则处理单位水量电费为：
E1=103.0×0.8元/ kW?h×0.85（考虑功率补偿）÷208m3/ h =0.337元/m3
5)药剂费E2（包括营养剂、脱色等）：
E2=0.45元/m3
6)工资福利费E3：
E3=0.04元/m3
7)污水处理直接运行费用∑E：
∑E= E1+ E2 + E3 = 0.337+0.45+0.04=0.827元/m3
备注：本运行费用为直接费用，不包括折旧费和维修费等。
以上运行费用要根据实际设备配备情况进行详细计算。
2.2 改造方案二
2.2.1 工艺流程及说明
改造后的工艺流程：
废水→筛网→调节池→混凝反应物化沉淀池（脱色及去除有机物）→集水池→好氧池→生化沉淀池→达标排放
流程说明：
废水通过筛网过滤水中的线头、布毛等大的悬浮物防止堵塞水泵影响后续处理单元，然后进入调节池，对水量和水质进行调节，在调节池内增加预曝气系统，防止时间久造成调节池内沉积大量的泥沙，经调节后的废水经过水泵提升至混凝反应物化沉淀池，物化沉淀池出水进入集水池，然后通过水泵提升至好氧池，利用好氧菌吸附、氧化、分解废水中的有机物；好氧池出水进入二沉池，进行泥水分离，二沉池出水达标排放。
剩余生化污泥和物化污泥经污泥浓缩池浓缩处置后，进入压滤机压干后外运处置。
该工艺物化混凝反应投加的药剂为硫酸亚铁+石灰+PAM。
2.2.2 改造工艺设计参数
2.2.2.1 调节池
(1).功能：调节水量及水质。
(2)：新增设备材料：
A、调节池预曝气系统数量：1套
2.2.2.2 集水池（在调节池内改造）
(1). 功能：收集物化沉淀后的废水。
(2). 设计参数：
设计水量：Q=5000m3/d
有效容积：Ve=250.0m3
数量：1座
结构形式：地下式钢砼结构
(3). 主要设备：
A、曝气搅拌系统数量：1套
B、废水提升泵：数量：2台
型号：CT57.5-150 流量：130 m3/h 扬程：12m 功率：7.5kW
C、水位控制器：数量：1个
2.2.2.3 混凝反应池
(1).功能：加入脱色剂、助凝剂与废水充分混合进行微物化反应，去出大部分色度，及部分有机污染物。
(2).设计参数：
由于现有的混凝反应池反应时间太短，使废水混拧效果不好，因此需要增大体积。
结构形式：地上式钢砼结构
外形尺寸：L(m)×B(m) ×H(m) = 6.0×3.0×3.0
数量：1座
(2).新增主要设备材料：
A、搅拌机1台（混凝反应）
B、溶药加药系统3套
C、计量泵3台
D、ph在线1台
2.2.2.4 曝气系统
(1). 功能：通过鼓风机供气和曝气系统，为好氧微生物提供足够的氧气。同时对曝气池内的泥水进行搅拌，让污水与污泥充分接触，提高微生物分解有机物的速率。
鼓风机是污水处理主要能耗设备，降低其能耗对减少污水处理系统常年运转费用十分关键，设计从鼓风机风量调节着手降低能耗，池内设有溶解氧检测仪，根据溶解氧的大小调节鼓风机风量。
现有三台鼓风机（两用一备），其参数为：
功率37Kw 流量：24.4m3/min 压力：53.9kPa
目前曝气池内的曝气系统基本上已经损坏。需要更换。
(2).新增主要设备材料：
A、新型可变微孔曝气管
规格：L=580mm 数量：750支
B、布气系统1套
C、DO变频自控柜1套
D、溶解氧在线1台
(3).运行及控制：
好氧池内装有溶氧仪，监测池内DO变化，根据不同DO控制风机的风量,进行DO调节，保证DO在1～3mg/L之间。
2.2.3 工期及建设进度
本工程建设总工期50天。
(1). 设计：10日
(2). 土建施工：30日
(3). 设备制造：20日（与土建同时进行）
(4). 设备、管道安装：20日（与土建同时进行）
总建设工期：约50日（日历天，雨天除外）
调试及微生物驯化、繁殖90天
2.2.4 工程投资估算
2.2.4.1 编制依据
5)本公司各专业提供的有关资料；
6)现行建筑工程和安装工程预算定额、材料预算价格及有关资料；
7)类似工程的概预算及技术经济指标；
8)现行有关其它费用定额、指标及价格。
2.2.4.2 新增构筑物一览表
表：2-4新增构筑物一览表
注：1、土建工程需根据当地具体实际情况进行估算，具体价格由业主进行咨询；
2.2.4.3 新增设备分项报价表
表：2-5设备（材料）分项报价表价格单位：万元（人民币）
注：1、以上设备材料仅包括废水处理系统所改造的范围内。
2、以上材料无特殊说明均为Q325。
以上设备材料直接费总计为：46.88万元（人民币）
2.1.4.4 工程总报价
表：2-3工程报价汇总表价格单位：万元（人民币）
工程总投资为（含税金）：60.29万元（人民币）
2.1.5 运行成本分析（估算）
2.1.5.1 基本数据
4)工程规模：按5000m3/d设计
5)电价：综合价0.8元/kW?h
6)工资福利标准：平均工资1000元/(月?人)计
2.1.5.2 污水处理部分技术经济分析
8)总装机容量：230kW
9)运行功率：110kW
10)职工定员：6人
11)电费E1：按实际运行功率核算，则处理单位水量电费为：
E1=110.0×0.8元/ kW?h×0.85（考虑功率补偿）÷208m3/ h =0.359元/m3
12)药剂费E2（包括营养剂、脱色等）：
E2=0.35元/m3
13)工资福利费E3：
E3=0.04元/m3
14)污水处理直接运行费用∑E：
∑E= E1+ E2 + E3 = 0.359+0.35+0.04=0.749元/m3
备注：本运行费用为直接费用，不包括折旧费和维修费等。
以上运行费用要根据实际设备配备情况进行详细计算。
三、论述
根据以上两个方案的比较：
方案一，一次性投资成本比较高，出水色度可以降低到30倍以下，脱色效果比较高，系统产泥量很低。
方案二，一次性投资成本低，出水色度一般在40倍以下甚至更低，但系统产泥量比方案一要多很多。