现代喷水纺织产业园污染治理设施建设和管理研究★

2024-03-20徐玉岚高毛林周其胤

山西化工 2024年2期

徐玉岚，赵军，高毛林，周其胤，2

（1.安徽美自然环境科技有限公司，安徽六安 237014；2.合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽合肥 230009）

0 引言

喷水纺织产业园的污染物主要有污水、废气、噪声和固废。而污水是重点污染物，这主要是因为织造中使用浆料及润滑油等污染物，CODCr、BOD、SSS 和油脂类等指标含量较高，如不进行规范化的处理处置，污染物进入环境中，会对周边环境和地下水造成严重的危害[1-2]。

本文以拥有4 000 台喷水织机的纺织产业园为例，进行产业园及污染治理设施设计、建设和管理研究，并重点阐述污染治理设施的设计、建设和运营。

1 纺织产业园区的设计研究

1.1 纺织产业园区整体设计

纺织产业园总占地面积约0.213 km2，建筑容积率为1.0。纺织产业园厂房主要建有标准化工业厂房、综合办公楼（均为钢结构）。标准化厂房主体均为两层，主要功能为生产用房，生产类别为丙类，建筑防火等级为二级。

园区拥有4 000 台喷水织机，厂房建筑面积约16 万m2，生产厂房一楼主要用于喷水织机织造，二楼厂房主要用于整经、倍捻、加弹等前道处理工序。综合办公楼建筑面积3 000 m2，主要用于办公楼、食堂等，其他设备用房2 000 m2。

1.2 生产车间内布置设计

标准化厂房主要包括前道车间、织造车间、后整理车间等。前道车间面积约8 万m2；织造车间和后整理车间面积约8 万m2。4 000 台喷水织机将配套引进2 200 台倍捻机、220 台络丝机、130 台整经机、140 台倒筒机。年产化纤仿真丝织物约4.2 亿m。

2 污染治理设施的设计

喷水织机纺织产业园建成后实行雨污分流，雨水通过DN800 和DN600 的钢筋混凝土钢承口水泥管接入市政雨水管网。投产后生产废水经DN800 的双壁钢带波纹管进入污水处理厂进行处理，处理后的尾水回用至各生产车间。根据《纺织染整工业污水治理工程技术规范》（HJ 471—2020）及工程案例，化纤布生产每天产生的污水约2.5 t[2]，则4 000 台喷水织机生产化纤布产生的污水量约10 000 t/d。

2.1 污水处理厂设计

2.1.1 污水水量水质

根据政府相关单位提供的类似产业园的进水水质数据以及我公司建设运营项目的运行数据分析，生产环节产生的污染物主要有废纱线头、机械润滑油和其他生产废弃物等[3]，主要的污染指标为CODCr、BOD、SS 和油脂类。具体进水水质数据见表1[4]。

表1 现代喷水纺织产业园污水水质指标

2.1.2 工艺的选择

1）污水处理工艺。根据工程实例及我公司的设计、建设和运营实践，喷水织机纺织产业园污水处理工艺技术主要由前处理段、生化处理段、深度处理段、污泥处理段组成[5]。

2）工艺流程。由于废水中含有大量的细小纤维、颜料、浆料、难降解有机物及其它溶解性助剂等污染物，同时可生化性较差，所以工艺流程选用物化处理工艺+生化处理+深度处理，即格栅渠→调节池→混凝气浮池→水解酸化池＋活性污泥池→二沉池→絮凝沉淀池→V 型滤池→清水池→车间回用生产。具体如图1 所示。

2.2 污水处理构筑物设计参数

1）格栅渠及调节池。有效停留时间8 h，采取合建的方式，外形尺寸25 m×25 m×5.5 m，池深5.5 m，有效水深4.5 m，结构形式为半地下式钢筋混凝土。格栅渠内配置回转式机械格栅2 台，格栅渠宽1 m，耙齿栅隙5 mm，安装角度70°～75°，功率1.5 kW，材质为不锈钢304。调节池设污水提升泵3 台（2 用1 备），流量为250 m3/h，扬程为15 m，功率为18.5 kW。真空引水罐3 台，规格为Φ1 m×1.5 m，材质为碳钢防腐。

2）混凝气浮装置。混凝气浮装置设计2 座，单座设计水量5 000 t/d，外形尺寸18 m×6 m×3.5 m（含加药段），池深3.5 m，有效水深3.2 m。结构形式为钢防腐结构。配套设备有刮渣机1 套、溶气释放系统1套、出水集水系统1 套，加药装置2 套。刮渣机型号为HG-6.1，轨距6.1 m，驱动方式为中心驱动，功率为1.5 kW，材质为碳钢结构，接液部分为SS304 材料。溶气罐外形尺寸Φ800 mm×2 m，压力为1.0 MPa，轻型立式多级离心泵1 台，流量60 m3/h，扬程57 m，功率15 kW。空压机1 台，功率7.5 kW。加药装置型号PT-2000L，有效容积2 m3，加药泵2 台，功率1.1 kW。

3）厌氧水解池。有效停留时间4.0 h，外形尺寸12 m×30 m×5.5 m，有效水深5.0 m，结构形式为半地下式钢筋混凝土结构。配套设备为潜水推进器4 套，型号QJB 1100/52-2.2，叶轮直径1.1 m，叶轮转速52 r/min，电机功率为2.2 kW。池内悬挂挠性式生物膜填料，数量1 200 m3。

4）活性污泥池。有效停留时间6 h，外形尺寸15 m×32 m×5.5 m，池深5.5 m，有效水深为5 m，结构形式为半地上式钢筋混凝土结构。配套设备为盘式微孔曝气器，数量640 套，规格为Φ215 mm，通气量1～3 m3/h，污泥质量浓度3 500～5 000 mg/L，回流污泥比50%～100%。鼓风机为2 台罗茨风机（1 用1 备），风量24.04 m3/min，压力0.70 kgf/cm2，功率43 kW。

5）二沉池。幅流式沉淀池，表面水力负荷0.67 m3/（m2·h），外形尺寸Φ28 m×4.1 m，池深4.1 m，有效水深3.8 m，结构形式为半地上式钢筋混凝土。配套设备为二沉池刮泥机1 套，型号为ZGN-28，直径28 m，驱动方式为周边传动，功率为1.5 kW，水上部分碳钢防腐，水下部分不锈钢SS304 材料。中心导流筒1 套，不锈钢排渣斗1 套，不锈钢出水堰板及浮渣挡板1 套。污泥回流泵3 台（2 用1 备），流量250 m3/h，扬程10 m，功率为15 kW。

6）絮凝沉淀池。外形尺寸16 m×16.5 m×6 m，其中絮凝反应段尺寸16 m×1.8 m×6 m，沉淀段尺寸13.2 m×16 m×6 m，池深6 m，有效水深5.2 m，结构形式为钢筋混凝土。配套设备有絮凝搅拌机10 套，型号ZJB-600，叶轮直径600 mm，驱动方式为变频，功率为1.5 kW，材质为轴及桨叶SS304 材料。排泥系统管径DN200，共8 套。PAC 加药装置，1 套，型号为PT-2000L，有效容积2 m3，加药泵1 台，功率1.1 kW。斜管填料约186 m2。

7）V 型滤池。设计流速8 m/h，滤池出水SS 质量浓度要求≤10 mg/L，外形尺寸16.5 m×9 m×5.5 m，池深5.5 m，结构形式为钢筋混凝土结构。配套设备有滤板，约130 m2。滤头尺寸为DN32，材质为ABS 材料，约1 300 套。石英砂滤料约156 m2，滤料粒径约2 mm。

8）清水池。清水池外形尺寸10 m×15 m×5.5 m，池深5.5 m，有效水深4.5 m，结构形式为半地下钢筋混凝土。配套设备为恒压供水泵2 台（1 用1 备），流量250 m3/h，扬程18 m，功率22 kW。对厂区进行供水，供水主管采用DN315PE，支管采用DN200PE。

9）污泥浓缩池。污泥浓缩池外形尺寸为10 m×6 m×5 m，池深5 m，有效深度4.5 m，结构形式为全地下钢筋混凝土。配套设备为污泥泵2 台，型号TJB-200，功率22 kW。

10）污泥脱水机房。脱水机房尺寸25 m×15 m×6 m，钢构结构。污泥进入污泥板框脱水处理系统，分离出来的干污泥定期清理外运。板框压滤机2 台，型号XMAY200/1500-UBK，过滤面积200 m2，泥饼含水率要求小于等于75%，功率为3 kW。

11）回用水。经污水处理系统处理后的尾水进入清水池，作为厂区生产回用水存储待用，通过恒压供水泵（Q=250 m3/h，H=18.0 m，N=22 kW，2 用1 备）对厂区进行供水。给水主管采用DN315PE，支管采用DN200PE。

12）设备房及其他用房。尺寸为25 m×15 m×6 m，钢构结构。主要用于污水处理厂设备安装和办公用房。

2.3 其他污染治理设施的设计

污水处理厂产生的恶臭气体经收集后通过“光氧催化设备“处理，经15 m 高排气筒达标排放。污水处理厂产生的固体废物分为一般工业固废和危险废物。一般工业固废收集后综合利用。生活垃圾、栅渣交由环卫部门统一清运处置。废润滑油等危险废物规范暂存，集中建设危废暂存场所。浮油属于危险废物，经收集后规范暂存于危险废物暂存间，定期委托有资质单位合法处置。污水处理站污泥属于一般工业固废，经污泥压滤机压滤处理，定期委托周边纺织污泥处置单位处理。

3 运行成本分析

1）电费。厂内用电均为380/220 V 低压用电设备。喷水纺织产业园电费按峰值与谷值的平均值0.78 元/（kW·h）计算，吨水电费0.4 元。

2）人工费用。污水处理厂一般由厂长、运营技术人员、行政人员和财务人员组成。厂长设1 人，副厂长设1 人，运营技术人员设6 人（24 h 运行，三班工作制），行政人员设1 人，财务人员设1 人，合计暂定为10 人，人员平均工资按4 000 元/月计算，吨水费用约0.13 元。

3）药剂费用。废水处理的药剂费包括投加营养物质、PAM、PAC 和剩余污泥处理药剂等。根据计算取0.3 元/t，见表2。

表2 污水处理厂药剂费统计表

4）日常维修费。根据同类喷织纺织产业园的运行情况，污水处理厂的日常维修费0.08 元/t。

5）运行费用。污水处理运行费用主要由电费、人工费、药剂费、维修和保养费等组成。经计算，合计运行费用0.91 元/t。

4 产业园的建设和管理

现代喷水纺织产业园建设管理采取园中园的模式，产业园建成后大部分出售给入驻企业，园区由投资者进行物业、水电管理。环保设施采用运营管理第三方化模式，将园区的污染治理设施的运营交给第三方专业环保公司进行运营维护，第三方运营公司收取运营管理服务费。第三方环保公司具有丰富的污染物治理经验，通过组建专业化的队伍，为园区企业提供优质的服务，实现污染物达标排放。