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印染厂污水厂设备如何选型?印染人要认真看看哦

2020-3-19 13:32:19 332

近年以及未来几年,国内印染厂的搬迁重建很常见,要么是在产业保留地入园重建,要么是迁入中西部产业接收地,也有相当数量的企业往东南亚及非洲建厂。那么,新建印染污水处理厂作为重要配套工程,成了染厂运行成功与否的决定因素之一,倍受染厂老板和管理人员重视。但污水处理是专业的系统工程,染厂决策人在面对不同的系统方案(或工艺)时常常心里没底,不知道怎么决策。接下来结合多年来积累的国内外印染污水厂案例,推出了印染污水厂新建专题系列,将从工艺方案选择、设备选型、工程建设以及调试运营四个环节与您分享如何更科学合理地规划印染污水处理厂,协助您做出更合适的决定。

关于设备选型,我们发现这几年新建的印染厂是本着“好用第一、成本第二”的原则,与多年前“成本第一、好用第二”的原则对调了过来。以前印染单位织物耗水量大,污水浓度低,排放指标要求不高,回用也不是必须,所以污水处理难度低,对设备的要求不高;
再加上污水外排达标监察不严,不少企业都有侥幸心理,在污水处理投资上能压缩就压缩,有些设备摆设大过实用,对设备的实际功效自然不愿深究。但是现在环保执法严,污水不达标会面临关厂风险,搬迁新建染厂更是要做长远打算,污水厂一定要过关;而且,近年来印染污水的排放指标越来越严格了,就拿COD指标来讲,纳管标准从最初1000提标到500,然后到200,现在相关标准制定的机构还在征求意见,很有可能调整到80。除了COD,像锑、苯胺、氨氮、总氮等等都有严格要求,污水回用率必须上,不少企业要达到50%以上,再加上低浴比染缸等节水型印染设备的普及,污水的浓度也较以前提高不少,增加了处理难度。这种新形势下,除了工艺方案选择要反复推敲外,设备选型仔细斟酌也是至关重要的,印染厂是本着“好用第一、成本第二”的原则是非常可取的。

一、格栅-把好第一道关
选好格栅,把好印染污水处理的第一道关。印染污水中,长/短纤维、碎布、绒毛/线等很常见,所以得用格栅拦截,不然就会堵塞水泵、冷却塔以及影响后面的生化处理效果,增加运营的难度。市面上的格栅种类很多,价格差异也很大,选择时,我们的建议是根据自己污水中悬浮物的类型以及后续污水处理的工艺要求来确定格栅的设备选型。
比如,我们有个做毛纺织印染的客户,污水中悬浮物太多了,而且绒毛类很细,单用格栅不能完全拦截,我们就把污水先排放到一个集水池中,把生化的剩余污泥排进来,用空气搅拌起絮凝的作用,和绒毛类形成大团的悬浮物,然后在出水口设置一个格栅,才把这些悬浮物都拦截了。
有的染厂污水中粗细纤维都有的,一道格栅不够,可以设计成一粗一细两道,以满足拦截需要。
有的项目中,污水处理后端会用到MBR(膜生物反应器)设备的,需要在生化前设置精度更高的膜格栅,否则浸没式超滤膜在实际运行中容易断丝,这种情况我们也实见到不少。
我们在不少项目上会使用圆网格栅机,这种格栅机无需动力,清理方便,能拦截较细小的纤维、绒毛,效果很好,唯一不足的是这种格栅需要污水有一定压力。


图片:无动力圆网格栅,清污便捷



2,调节池-有备无患

调节池设计好,有备无患。印染污水的水质、水量不但一日内波动很大,季节性波动也很大,我们认为在经济和场地允许的情况下,调节池还是应该设计大一些。同时,调节池的搅拌混合非常重要,尤其是调节池建于地下的(出于节约占地的考虑,不少印染厂把调节池建于地下),如果搅拌混合做得不好,调节池积泥严重,不得不每年定期清理,但地下池通风不畅快,污泥清理时有一定的硫化氢中毒的危险性,增加工作难度。如果在项目设计时做好搅拌混合的方案,就可以避免这个问题。
占地比较紧张的染厂,也可以尝试把调节池设计成生化调节一体池,这样就可以减少后续生化池的停留时间和池体容积。如果考虑这样设计,需要在调节池前做好格栅拦截悬浮物,进调节池前降温,调整好PH值,并且在调节池后设计一个污泥沉淀池。我们用这种方法做了几个项目,在运营中发现效果比预期得还要好。
另外一个建议是,调节池总容积不变的情况下,把池子分格做污水分质收集调节或者预留一两个调节池,给未来污水处理留下调整空间是必要的。我们有个染厂客户,发现污水排放口苯胺超标,他们就挨个车间调查监测,最后发现是某个车间用的染料苯胺含量比较高导致,客户就把该车间的污水单独排到一个调节池,预先加氧化剂控制苯胺含量,然后再混入污水处理系统,这样就把出水苯胺超标的问题解决了,而且,通过这种源头控制的方式还比尾端解决的成本要低很多,这就是个有备无患的好例子。

3,冷却设备-水温控好,处理才有效

印染污水的冷却务必要做好,这后面水处理能发挥正常效果的关键之一,尤其是夏季。印染污水温度在60-70度很常见,有的甚至更高,所以大部分染厂都会选择热能回收方式,常见的是列管式热交换设备,但是因为高温污水没有经过任何处理就进入交换设备,印染污水中的悬浮物又多,很容易堵塞,造成维护上的麻烦,而且在夏季冷却效果不好,导致污水处理系统出现问题。
风冷型冷却塔的应用也很普遍,要选择污水型冷却塔,另外,设计新的印染污水厂时,一定要评估自己印染污水有没有臭味,如果有臭味,会通过风冷型冷却塔散发出来,对周边环境造成影响。我们见过有的印染厂,因为冷却塔散发臭味被投诉而弃之不用的,造成了设备投资的浪费。
我们在项目上用的开放式换热器效果不错,是板式的冷却设备,放到热的污水里面,热水不进入设备,干净的低温水(可以是生产用水)在内部流通,与外部的污水进行热交换,在冷却污水同时还可以产生热水,用于生产中。因为冷却设备板与板之间间距有10公分以上,不容易堵塞,比列管式热交换设备用起来更省事。

图片:开放式换热器的工作原理

4,气浮/混凝沉淀-合适才是最好的
气浮或者沉淀的设备,都是比较成熟而且广泛应用的,合适才是最好的。气浮设备占地小,运行要求高,相对耗能高,一般适合污水中有油污或悬浮物轻、细的情况;混凝沉淀占地大,运行要求低,能耗也低,污水中悬浮物比较重、容易沉的更适合,染厂可以根据自己的实际情况选择。
因为气浮电耗比较大,我们分享一下气浮选择时如何省电吧。很多印染厂用的气浮设备耗电严重,在没有污水情况下,气浮设备也一直开着,我们调查原因,发现气浮设备在启动初期,出水水质不好,所以导致很多企业不敢停气浮设备,所以导致用电浪费。
气浮设备一般都配备2台溶气泵,1用1备,溶气泵电耗节能余地不大,而气浮设备80%的能耗就是这个溶气泵。在选择气浮设备时,我们建议您让厂家配3台泵,污水比较干净、或者短时间没有污水时,开1台泵;污水污染严重时或污水进入时才开2台泵,这样既不影响处理效果,也能节省电费。虽然多买了1台泵,但可能一个月节省的电费,就把这台泵的投入抵消了。

5,水解酸化/厌氧-贡献大、成本低
在本系列第一篇印染污水厂“工艺方案选择”文中,我们就讲过,“水解酸化/厌氧”工艺段是“贡献大、成本低”的部分,但也是被之前普遍忽视的工艺,是非常不应该的。

我们见过很多运行效果好的化工厂、制药厂,水质处理难度比印染污水还大,但他们的厌氧工艺COD去除率能达到80%以上,主要原因是他们的厌氧设备非常注意工艺控制的细节,比如温度波动上下不超过2度,运营中对挥发酸持续监控,采用专业设计的布水设备、污泥截留设备。

厌氧设备如果想获得高的有机物去除率,需要污水经过水解酸化阶段以后,进入产甲烷阶段,也就是污水酸化后细菌继续把污水中的有机物利用产生沼气的过程,才是真正意义上的厌氧。这对于运营操作的水平要求还是比较高的,而印染污水的操作人员不太具有相关经验,所以印染污水厂设计的大都只是“水解酸化”,厌氧的第一段而已,但也被很多人称为“厌氧”,其实名不符实,但名称上我们没有必要过多纠结。另外,完全厌氧的设备投资的确也比较高,所以根据印染行业的实际情况,我们提出了“深度水解”的理念,并研发了“DH厌氧”设备。和普通水解工艺相比,“DH厌氧”设备优化了搅拌设备和污泥截留设备,使得同样的停留时间,“DH厌氧”用于印染污水处理,可以达到40~60%的COD去除率,比普通水解的COD去除率(15~20%)提高了2倍。这样可以减少后续好氧段的曝气能耗,污泥产量也减少20%以上。和完全厌氧工艺相比,“DH厌氧”设备虽然有机物去除率上降低,但也降低了操作的要求,不需要严格控制水温、挥发酸等等,普通的运营人员就可以操作,另外,很重要的是,投资也降低了不少。我们应用在自己的项目上,收到了很好的效果。

6,好氧池/二沉池-能耗优化、设备改进
虽然好氧段是大部分印染厂做的相对较好的处理段,但我们认为还有“能耗优化、设备改进”的空间。很多印染厂为了获得比较好的出水水质,把好氧池设计得很大,也会在好氧池中放填料,来增强效果,这些的确都是有用的措施。但从优化的角度看,我们的建议是缩小好氧池,增大二沉池,可以获得同样的效果。因为二沉池大一些,好氧池里面的污泥浓度就可以高一些,参与“战斗”的细菌多了,好氧池处理的能力自然就增强了。

曝气设备也可以优化,污水池底部固定的曝气设备因为检修和更换需要排空好氧池污水,已经被不少污水厂放弃,不需要清空好氧池的曝气设备越来越被接受,我们在项目中用的MS曝气带不错,这种曝气带氧利用效果是普通曝气设备的1.2~1.5倍,而且更换容易,在不用停曝气、好氧池污水不排空的情况下,将曝气带从水中直接提出水面即可进行检修更换。

为了减少好氧池曝气的能耗,我们建议监控溶解氧来变频调节风机,风机选型上最好用更节能的空气悬浮/磁悬浮风机,虽然一次性购买成本高一点,但是节省的电费也是钱,而且长期看还是更划算。况且,现在不少地方对印染厂考核能耗指标,很多厂的电耗指标紧张,做好节能设备选型也是必须的。

图片:好氧池中的曝气带,更换容易,曝气效率高

7,污泥处理-清场工作不马虎

污泥处理算是清场工作,也马虎不得。目前印染污水处理产生的污泥量普遍都很大,是印染企业很头疼的一个问题。但是,我们认为这个问题需要从源头解决,在工艺方案篇已经详述,建议尽量采用生化处理的工艺,做好厌氧和好氧处理,减少物化药剂投加,才是减少污泥的根本手段。
此外,在污泥处理设备的选型上我们建议两点,
第一,有些印染污泥没有必要一定用高压板框,就像碱减量污水酸析污泥,普通板框就可以保证含水率压到60%左右。有些污泥,像退浆水的污泥,用板框容易堵塞滤布,需要与压滤机厂家多沟通,特殊考虑。
第二,污泥处理过程中,污泥调理池的设计非常有必要,能大幅度提高脱水设备的效率。

8,臭气处理-效果好、花钱少

印染污水处理厂的臭气处理一般都不复杂,效果好、花钱少是可以做到的。针对污水臭气不太浓的染厂,我们认为喷淋塔是最经济的臭气处理手段。如果臭气浓度很高,我们建议把喷淋塔和生物处理塔串起来,就可以很好解决问题。不是说其它工艺不好,而是我们觉得印染污水处理的臭气浓度不高,用简单的手段能解决问题就可以了,而且喷淋塔和生物处理塔都是非常有效的手段,运行费用也低,从经济性上更适合。

图片:生物法的臭气处理设备

总而言之,我们印染污水厂的设备选型,一直遵从“确实好用、成本可控”的原则,而且,对印染污水的运营实操经验越充足,设备选择越合理,建议您在选择时注意这一点。