節(jié)水創(chuàng)效益 減排增綠色——絲綢紡織企業(yè)廢水處理與中水回用設(shè)計分析研究

林 誼（蘇州市節(jié)約用水辦公室 江蘇蘇州 215000）

眾所周知，紡織行業(yè)是工業(yè)取水和排污量最大的行業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計，中國紡織行業(yè)的年耗水量達95．48億立方米，居全國各行業(yè)第2位，廢水排放量居全國第6位。因此，在紡織行業(yè)推行廢水再生利用，對緩解我國水資源的短缺問題具有十分重大的現(xiàn)實意義。絲綢紡織是蘇州地區(qū)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，怎樣做到綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展，是擺在大家面前的一個現(xiàn)實問題，下面就我市某絲綢紡織企業(yè)如何實施廢水提標改造和中水回用等技術(shù)作一簡要分析。該公司專業(yè)生產(chǎn)高檔特種絲綢紡織物，包括織造、擠壓、變形、裁剪、裝配和后整理加工等，企業(yè)為承擔相應(yīng)的社會責任，適應(yīng)市場發(fā)展需要，創(chuàng)建節(jié)水型企業(yè)，近期新建一套廢水處理和中水回用設(shè)施，設(shè)計廢水處理能力480m3/d。其中中水回用量288m3/d，用于生產(chǎn)、冷卻水補水以及景觀綠化，回用率達到60%。本工程占地約 400 平米，工程總造價354.65萬元。

一、項目設(shè)計原則

（1）采用成熟、合理、先進的處理工藝；

（2）充分利用企業(yè)現(xiàn)有廢水處理設(shè)施；

（3）廢水處理具有適當?shù)陌踩禂?shù)，各工藝參數(shù)的選擇略有富余；

（4）在滿足工藝要求的條件下，盡量減少建設(shè)投資,降低運行費用；

（5）處理設(shè)施具有較高的運行效率，以較為穩(wěn)定可靠的處理手段完成工藝要求；

（6）處理設(shè)施應(yīng)有利于調(diào)節(jié)、控制、運行操作。

二、設(shè)計規(guī)模與水質(zhì)要求

根據(jù)該企業(yè)水量平衡計算，設(shè)計處理能力480m3/d，中水回用量288m3/d；廢水進、出水質(zhì)及回用水質(zhì)參數(shù)具體如下：

項目 指標名稱 進水水質(zhì) 出水水質(zhì) 回用水質(zhì)廢水PH 7.4 6．0-9.0 6.0-9.0 CODcr(mg/l) <2000 <100 〈20電導(dǎo)率(us/cm) 1500 〈600 〈100

三、項目廢水處理工藝流程

將該廢水收集后首先經(jīng) pH 調(diào)整后加藥氣浮除油，出水再次調(diào)整 pH 值后進入水解酸化池，經(jīng)過水解酸化工藝后的廢水可生化性大大提高，然后通過膜生物反應(yīng)器（MBR 工藝）去除廢 水中的有機污染物，出水經(jīng)保安過濾器和 RO 系統(tǒng)進一步深度處理后回用于生產(chǎn)，RO 濃水達標排放。項目工藝流程圖如下：

四、項目工藝流程說明及主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)

（1）廢水隔油調(diào)節(jié)池。該池用于隔油和儲存清洗廢水。在該池設(shè)置液位控制器三套，設(shè)提升泵兩臺，一用 一備；通過液位控制提升泵，高位啟動，低位停止，超低位報警。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，內(nèi) 襯 FRP,工藝尺寸為：12×6×4.5m。

（2）pH 調(diào)整池。在該池向廢水中加入酸或堿調(diào)節(jié) PH 值到適宜的范圍，設(shè)藥劑投加裝置一套，設(shè) PH 控制器一套，用于自動控制定量加藥；另設(shè)一套機械攪拌設(shè)施，使加入的酸或堿與廢水快速混合。該池為鋼砼結(jié)構(gòu),內(nèi)襯 FRP,工藝尺寸為 :2×2×3.5m,共設(shè) 1 座。

（3）混合反應(yīng)池。向其中投加混凝劑，并機械攪拌，使得廢水中的重金屬的氫氧化物的膠體以絮凝劑 為凝聚核心，通過混凝劑的水解，吸附，架橋等電化學反應(yīng)作用，懸浮物凝結(jié)為大的顆粒物。該池設(shè)攪拌機設(shè)施一套，藥劑投加裝置一套。該池采用鋼砼結(jié)構(gòu),工藝尺寸為： 2×2×3.5m。

（4）絮凝反應(yīng)池。向其中投加絮凝劑，并機械攪拌，通過改善絮凝顆粒間的靜電斥力及其強大的橋聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)絮凝作用,使得在混合池形成的混凝顆粒物增大,凝聚到一起，從而使廢水中的懸浮顆 粒得以分離。該池設(shè)攪拌機設(shè)施一套，藥劑投加裝置一套。該池采用鋼砼結(jié)構(gòu)，工藝尺 寸為：2×2×3.5m。

（5）氣浮反應(yīng)池。該池由接觸池和分離池組成，廢水在接觸池內(nèi)與來自溶氣罐的溶氣水混合，使析出的微小氣泡與廢水中的污染物接觸，并附聚在一起，通過分離池的作用使得附聚體浮于水面，得以刮除，而處理后的廢水從擋板下側(cè)流出進入中和反應(yīng)槽。該池采用鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)部 FRP 防腐，并包含一套溶氣系統(tǒng)、一臺刮渣機、一臺空壓機以及一套電控設(shè)備。工 藝尺寸為：4.8×2.5×2.2m。

（6）pH 二次調(diào)整池。在該池向廢水中加入酸調(diào)節(jié) pH 值到適宜的范圍，設(shè)藥劑投加裝置一套，設(shè)pH 控制 器一套，用于自動控制定量加藥；另設(shè)一套機械攪拌設(shè)施，使加入的酸或堿與廢水快速 混合。該池為鋼砼結(jié)構(gòu),內(nèi)襯 FRP,工藝尺寸為 :2×2×3.5m,共設(shè) 1 座。

（7）水解酸化池。本處理單元通過水解酸化將水中的高分子、難處理物質(zhì)改性、馴化，以便生化處理達到更高的去除水平。池內(nèi)設(shè)彈性立體填料，使生物附著于填料表面。內(nèi)設(shè)有穿孔曝氣攪拌裝置，令污泥與廢水有效接觸。該池采用鋼砼結(jié)構(gòu)，有效工藝尺寸為：10×6×4.5m,該池設(shè)潛水攪拌機一套。

（8）膜生物反應(yīng)器。膜生物反應(yīng)器主要由生物反應(yīng)器與膜組件兩部分構(gòu)成，污水中的有機物經(jīng)過生物反 應(yīng)器內(nèi)微生物的降解作用，使水質(zhì)得到凈化，而膜的作用主要是將活性污泥與大分子有 機物及細菌等截留于反應(yīng)器內(nèi)，使出水水質(zhì)達到回用水水質(zhì)要求，同時保持反應(yīng)器內(nèi)有 較高的污泥濃度，加速生化反應(yīng)的進行。

膜生物反應(yīng)器主要由池體、膜組件、鼓風曝氣系統(tǒng)、泵及管道閥門儀表等組成。

1) 池體。該池采用鋼結(jié)構(gòu)，工藝尺寸為：10×6×4.5m, 該池采用曝氣系統(tǒng)一套。

2) 膜組件。膜組件是MBR的核心部件，出水水質(zhì)的好壞與處理成本與其有直接的關(guān)系，本項目中采用國內(nèi)最優(yōu)品牌，根據(jù)水質(zhì)特點，選擇 PVDF的中空纖維膜，膜孔徑 0.3μm。

3) 鼓風曝氣系統(tǒng) 。采用鼓風機+微孔可變曝氣系統(tǒng)+膜組件沖刷系統(tǒng)，簡單可靠，管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥來調(diào)整膜組件的曝氣強度，以減輕膜污染。

4) 泵。采用自吸泵來進行抽吸，抽吸壓力與膜組件相配，出水流量可以通過流量計直接顯示。

MBR 系統(tǒng)采用PVDF中空維膜，可在常溫下運行，不需要特殊保溫防凍。該系統(tǒng)設(shè)計處理能力為20t/h，單片膜組件產(chǎn)水能力為115L/h，共174片膜。

（9）中間水箱經(jīng)過前道處理后的廢水排放到中間水箱儲存，中間水箱設(shè)有1個 20m3PE 桶，設(shè)提升泵 2 臺，1用1備。

（10）保安過濾器以去除濁度1度以上的細小微粒，來滿足后續(xù)工序?qū)M水的要求；本方 案中設(shè)有 5μm 過濾器截留上述過濾器的穿透物，保護 RO 膜。

（11）RO 系統(tǒng)。壓力驅(qū)動下，水通過高度選擇性的反滲透膜，使水中的無機鹽、有機物、硬度離子、 細菌等與水分離，去除率達 98～99%，RO 系統(tǒng)產(chǎn)水率為 60%。

（12）回用水箱。經(jīng)過RO系統(tǒng)處理后回用水儲存后回用。該池采用 20m3的 PE 桶。

（13）取樣排放池。該池用于對廢水進行取樣和計量排放,該池設(shè)超聲波流量計一臺,該池為磚混結(jié)構(gòu)。工藝尺寸為:4.2×1×1m。

（14）污泥處理系統(tǒng)。污泥處理系統(tǒng)包括污泥池和污泥脫水機。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，污泥池的工藝尺寸為: 6000*4000*4000mm。污泥經(jīng)過污泥脫水機脫水后,泥餅外運做最終處置。

五、項目運行費用測算

（1） 設(shè)備用電費用。該系統(tǒng)日耗電量為62.45×0.75×24=1124.1 kW·h/d，則處理一噸廢水費用為 1124.1×0.80（電價）÷480噸（處理能力）=1.87 元 /噸。

（2） 操作人員的費用。雖然該廢水處理系統(tǒng)自動化程度較高，但仍需專人負責，該系統(tǒng)操作采用三班制， 每班 1 人，共需 3 人；人均工資以 2000 元計，則每天人工管理費為2000×3÷480÷30= 0.42 元 /m3。

（3）藥劑費用。本項目藥劑費用主要包括混凝劑、阻垢劑、酸、堿等，處理每噸水需要藥劑費為 0.8 元/噸。

（4） 膜組件更換費用。在本套系統(tǒng)中，膜生物反應(yīng)器中的膜組件按照 5 年使用壽命計算，則每年膜的更換費為 52.2/5=10.44 萬，折合水處理費用104400/(480×360)＝0.60 元/噸。反滲透膜按照 3年使用壽命計算，則每年膜的更換費為 13.20/3=4.4萬元，折合水處 理費用 44000/(480×360)＝0.25 元/噸。

（5）固廢處置費用。廢水處理系統(tǒng)產(chǎn)生脫水污泥 0.4 噸/天，固廢委外處置費用按照 1200 元/噸計算，折合噸水處理費用 0.4×1200/480＝1.0元/噸。

（6）運行費用=用電費用 + 操作人員費用 + 藥劑費用 + 膜更換費用 + 固廢處置費用=1.87+0.42+0.8+0.85+1.0=4.94 元 /噸。

六、 經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益分析

本工程最大廢水處理能力 480m3/d，中水回用288m3/d，RO 濃水共192m3/d達標排入市政管網(wǎng)，目前我市紡織印染公共供水水價4.77元/m3計，則按每天節(jié)省水費為 288m3×4.77元/m3=1373.76元；每年通過廢水回用可以節(jié)省費用為：1373.76元/天×360天＝48.73 萬元。年可節(jié)水10萬余立方米 ，年可減排COD190噸。該項目的特點是將廢水處理和中水回用工程有機結(jié)合起來，既大量減少污染物的排放，又能節(jié)約水資源，節(jié)能減排的效果十分明顯， 符合我國政府倡導(dǎo)的清潔生產(chǎn)循環(huán)經(jīng)濟理念。