噴水織機廢水處理與回用工程設計分析

鄭志勇，王 迪

（1.德朗環保集團有限公司，杭州 310000；2.浙江師范大學地理與環境科學學院，浙江 金華 321000）

噴水織機因產量高、質量好、織造成本低[1]，目前已成為我國應用最廣泛的織造設備。但是，織布生產過程會產生大量廢水。噴水織機廢水含有大量的化學需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）和懸浮物（SS），易造成水污染[2-4]。此外，噴水織機耗水量大，用水水質要求較高[5-6]，使得噴水織機廢水的深度處理及循環利用成為亟待解決的問題。針對噴水織機廢水，某紡織企業采用“氣浮+接觸氧化+超濾”工藝進行深度處理和回用，以期為同行業廢水處理提供參考。

1 項目設計進出水與回用水水質

該紡織企業生產廢水主要含有廢紗頭、潤滑油等物質，其噴水織機廢水處理與回用工程的設計廢水處理規模為30 m3/d。按照環評要求，企業廢水經處理后須達到《紡織染整工業水污染物排放標準》（GB 4287—2012）的納管標準，回用水水質需要達到《紡織染整工業回用水水質》（FZ/T 01107—2011）的標準，滿足企業用水要求。項目設計進出水和回用水水質如表1所示。

表1 項目設計進出水和回用水水質

2 廢水處理工藝

2.1 工藝流程

針對紡織廢水水質特征，本項目采用“氣浮+接觸氧化+超濾”工藝進行處理，工藝流程如圖1所示。企業產生的生產廢水自流收集后進入格柵井，通過格柵去除大顆粒懸浮物，然后進入調節池。調節池廢水通過提升泵進入混凝氣浮設備，加入一定量的混凝劑，使懸浮物和油脂形成礬花，在溶氣作用下上浮，下層清液自流進入生化池。生化池采用接觸氧化法，通過載體填料上的生物膜吸收降解有機污染物，從而使水質進一步凈化。生化出水自流進入二沉池，去除老化脫落的菌膜及懸浮物沉淀，上清液通過標排口達標排放，納入城鎮污水管網[7-8]。

圖1 工藝流程

部分廢水進入深度處理工藝進行進一步處理，以便回用。經多介質過濾器、活性炭過濾器和保安過濾器過濾，去除水中的微粒、膠體和懸浮物等物質，以保護后續膜處理設施。超濾膜產水作為中水進行回用，以提高水資源利用率。氣浮設備浮渣及二沉池下沉污泥排入集泥池，定期用壓濾機進行脫水，干泥外運并委托相關資質單位處置，濾液回流至調節池進行達標處理。為應對突發環境事故，本項目設置應急廢水收集池。平時不存儲水，以保證有足夠池容收集事故廢水。應急池廢水收集滿后，分少量多次引入廢水處理系統進行處理，達標排放。

2.2 主要構筑物和主要設備

廢水處理系統的主要構筑物如表2所示，主要廢水處理設備如表3所示。從設計參數來看，調節池和應急池的水力停留時間均為20 h；生化處理池容積負荷為0.6 kg COD/（m3·d）；二沉池表面負荷為0.4 m3/（m2·h）；中間水池的水力停留時間為10 h。生化處理池需要使用彈性材料（型號為D900和L3000），數量合計30 m3。

表2 主要構筑物

表3 主要廢水處理設備

從技術參數來看，柵條間隙為5 mm，格柵寬度為500 mm，格柵長度為800 mm，過柵流速為0.5 m/s；提升泵流量為3 m3/h，揚程為10 m，功率為0.75 kW；組合氣浮機型號為GT-3T，功率為5.5 kW；加藥系統容積為500 L；回轉式風機風量為0.6 m3/min，風壓為0.03 MPa，功率為0.75 kW；單個曝氣器充氧量為1.5～2.0 m3/h，服務面積為0.5 m2；多介質過濾器功率為0.75 kW，流量為6 m3/h；保安過濾器流量為60 m3/h，型號為FNCDLL-2X-40C；超濾裝置流量為6 m3/h，單支有效膜面積為25 m2，產水通量為100 L/（m2·h）；反沖洗泵流量為10 m3/h，揚程為35 m，功率為2.2 kW；氣動隔膜泵流量為8 m3/h，揚程為50 m；空壓機風量為0.9 m3/min，風壓為0.7 MPa，功率為7.5 kW；壓濾機脫水速度為25 kg·DS/h，功率為1.5 kW。

3 運行情況分析

本項目于2021年3月竣工，現已運行近2年，平均進水量約為26 m3/d，中水回用率保持在65%左右。經第三方檢測，排放水COD平均為138 mg/L，SS為65 mg/L，回用水COD平均為69 mg/L，SS為12 mg/L，總硬度為37 mg/L，穩定達到設計要求。

工程總投資約為56萬元，運行費用約為8.37元/m3，其中電費約為1.77元/m3；操作工人配備1人，人工費約為3.33元/m3；藥劑主要為絮凝劑（聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺），費用約為0.80元/m3；膜濾芯使用年限以3年計，折舊費約為2.47元/m3。

4 結論

本工程設計從企業實際生產出發，結合目前國內外處理噴水織機廢水的研究，提出以生物接觸氧化法為主體的處理工藝，以達到廢水排放標準。同時，輔以多級過濾和超濾并行的膜處理技術，對中水進行深度處理，以提高中水回用率，降低外排水量，節約水資源。該工藝處理效率高，運行維護簡便，它降低了運營成本，在經濟、技術等方面有較大優勢，對同行業廢水處理具有指導意義。