皮革产业基地污水处理厂设计研究

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摘要：皮革在生产过程中会产出大量含铬废水以及综合废水，对生态环境造成一定影响，因此要求皮革产业基地内具备处理含铬废水以及A/O深度处理工艺，并确保废水在经过处理后符合国家制定的排放标准。

关键词：皮革产业基地；污水处理；设计实例

引言

在某产业基地中，皮革加工过程中会产生大量综合废水以及含铬、废渣、硫氢化钠等污染物的废水，对周边生态环境产生影响。随着国家环保政策的不断出台，该皮革产业基地为提高废水处理能力，提高自身可持续发展水平，拟建一座新的废水处理厂，设计规模为1.0×104m3•d-1。该基地综合废水进水水质为COD1200mg•L-1，BOD5为650mg•L-1，SS质量浓度为630mg•L-1，NH3-N质量浓度为120mg•L-1。含铬污水进水水质为总铬1450mg•L-1，pH值为4~5，S2-质量浓度为80mg•L-1。

1废水处理工艺流程

1.1含铬废水预处理工艺

在含铬废水处理之前进行预处理的主要目的是提高废水处理质量，通过预处理可以有效降低废水中Cr3+质量浓度，确保废水在进入综合废水处理系统之后，后续处理工艺可以正常发挥作用。目前，含铬废水预处理过程中常用的方法为碱沉淀法，通过反应产生Cr（OH）3沉淀降低Cr3+含量，含铬废水在经过本流程处理后，Cr3+含量完全可以满足我国对污水处理相关标准中一类污染物最高排放浓度的要求。图1为含铬废水预处理工艺流程图。

1.2综合废水处理工艺

综合废水预处理、二级处理以及深度处理是综合废水处理工艺主要的三步流程，本文将对上述三个步骤分别做详细介绍。

1.2.1综合废水预处理工艺流程在综合废水预处理环节中，废水将首先通过格栅渠，机械式粗、细格栅将对污水中较大杂质进行初步处理，之后提升泵会将污水代入平流式预沉池，对污水中包含的颗粒较大的悬浮污染物做进一步处理。随后污水会进入曝气调节池，在池中，压缩空气可以对废水进行预曝气，降低废水污染负荷，同时也可以降低废水杂质在水中沉淀的几率[1]。调节池的投药点在进口端以及末端均有设置，工作人员会根据实际情况，适当投入FeSO4及PAM。之后废水在经过水量水质调节后将进入辐流式沉淀池进行进一步处理。

1.2.2二级处理以及深度处理工艺流程综合污水二级处理将在A/O反应池中进行，废水中包含的大部分氮、磷以及有机污染物会在A/O反应池中在微生物的作用下进行去除处理。在完成氮、磷及有机污染物处理后的废水将自流进入二沉池进行固液分离作业，随后上清液会在ABFT脱氮池中进行氨氮去除处理，之后将经由中间水池进入滤池中，满足国家对废水处理要求的滤液会进入城市污水处理厂进行下一步处理并排放[2]。图2为综合废水处理工艺流程图。

2皮革产业基地污水处理厂设计及相关参数

2.1含铬废水储池设计

含铬废水储池的规格为外形尺寸28.0m×6.0m×4.0m，有效水深为3.5m，有效容积为670m3，制革产生的含铬废水会经由管道进入储池，再由泵将其提升至反应沉淀池，在此环节需要注意的一点是废水呈酸性，对泵具有腐蚀效果，因此，泵的种类应选择耐腐蚀类型，同时储池防腐形式选择内衬玻璃钢[3]。

2.2含铬废水反应沉淀池设计

沉淀池设计处理水量为720m3•d-1，共设置两组沉淀池采取间歇运行方式。废水进入沉淀池将历时两小时，反应周期保持在6小时以内，废水在沉淀池中的处理流程为进入沉淀池10～30分钟内投放碱液；随后通入压缩空气保持15～30分钟的混合搅拌；确保pH控制在8.3～8.5范围内后进行静止沉淀，历时两小时，随后进行历时一小时的排泥闲置[4]。最后达到排放标准的上清液将进入综合处理系统进行下一步处理。

2.3预处理系统综合设备间设计

为确保预处理系统可以满足废水处理要求，该基地在综合设备间设置了鼓风机房、脱水机以及加药间。设置鼓风机房的主要目的是给含铬废水反应沉淀池通入压缩空气以进行混合搅拌步骤，因此，鼓风机房采用罗茨鼓风机，流量可达58m3•min-1。在通入压缩空气时，气水体积比约为（2～3）：1。设置脱水机房的主要目的是处理含铬废水经过沉淀产生铬泥，主要形式是采用板框压滤机对铬泥进行脱水处理。经过反应沉淀池处理，废水中产生的Cr(OH)3干重约为2.8t•d-1。经过脱水处理后铬泥含固率约为30％[5]。加药系统会在废水中投入NaOH以控制pH范围，NaOH投加质量分数为35％，将pH范围控制在8.4～8.6之间。

2.4格栅以及提升泵房设计

格栅渠中的粗、细格栅均采用回转式机械格栅，粗格栅宽800mm，细格栅宽900mm，两种格栅在建设时均应准备两套，一套正常使用，另一套备用，同时两种格栅均应预留一套格栅位。提升泵种类选择不堵塞泵，共设置5台，其中4台正常使用，1台备用。

2.5平流式初淀池设计

该基地在设计平流式初淀池时，为确保设施可以对杂质进行有效去除共设置2座，总有效容积达到2600m3，单池外形尺寸设计为60m×8m×3.5m。制革产生的废水在经过该设施处理后，大颗粒杂质将得到有效处理，便于后续工艺进一步对废水进行处理。

2.6曝气调节池设计

该基地曝气调节池设计中，外形尺寸数据为55m×40m×4.5m，有效容积可达7600m3。通过曝气调节池处理，废水污染负荷可以得到有效降低，同时还能避免悬浮物在池内沉积，影响设施运行可靠性。

2.7混凝反应池设计

混凝反应池分为混合池以及反应池两个部分，废水在经过调节、加药处理后会进入混合反应池进行下一步处理。该基地设计的混合池外形尺寸为1.5m×1.5m×2.0m，有效容积可达35m3，废水在混合池中反应时间为30s；该基地设计的反应池外部尺寸为4m×11m×3m。

2.8混凝沉淀池设计

该基地共设置混凝沉淀池1座，沉淀池直径28m，池边水深3.6m，经计算其表面负荷为0.70m3•m-2•h-1。废水进入沉淀池后，将进行历时3h的沉淀。2.9A/O池设计该基地共设置两座A/O反应池，总有效容积可达3.8×104m3，设计流量为1×104m3•d-1。A/O生化池由缺氧池以及好氧池两部分构成，其中缺氧池以及好氧池容积分别为0.62×104m3，2.48×104m3。表1为A/O生化池设计规格。

2.10二沉池设计

该基地污水处理厂设计的二沉池直径为28m，池边水深为3.6m，经计算其表面负荷为0.70m3•m-2•h-1。污水经过A/O池处理后进入辐流式沉淀池，沉淀时间历时3小时。

2.11ABFT生物脱氮池设计

该基地设计的脱氮池平面尺寸为51.8m×32.2m，深6.8m，该脱氮池填料区有效容积为4800m3，物料在填料区停留23.04h，单池投放载体量可达2400m3，投放率可达50％，其中NH3-N容积负荷经计算得出为0.3125kg•m-3•d-1。

2.12中间水池及反冲洗水池设计

10m×10m×5.4m为该基地新建中间水池及反冲洗水池的平面尺寸，中间水池及反冲洗水池有效容积分别为400m3，100m3．

2.13过滤车间设计

砂滤系统、冲洗系统、控制系统是过滤车间主要在组成部分[6]。该车间设计平面尺寸为21m×12m×6.5m。中速过滤器设计直径为2.8m，滤速可达17m•h-1；13L•s-1•m-2为反冲洗风机气洗强度；过滤车间功率为15kW，4.66m•3min-1.

2.14污泥浓缩池设计

废水中排除的污泥干重总量约34t•d-1。该基地在设计污泥浓缩池时，将直径设计为20m，浓缩池固体通量为2.5kg•m-2•h-1，污泥将在10h内完场浓缩。

2.15脱水间设计

3结语

该基地新建污水处理厂建成后，经过一段时间运行后，有相关单位对该处理厂处理完成的水质进行检测，最终得出结论，制革污水经过处理后总铬以及S2-去除率分别可达99.9％和98.8％，其他各项指标均达到预期状态完全符合国家相关标准，同时，在经济收益部分，经核算，该基地新建处理厂处理费用为0.4元•m-3。新处理厂的建成对保护生态环境，推动基地可持续发展具有重要意义。

参考文献：

[1]鲍震宇.以皮革废水为主的工业园区污水处理厂技术改造实例[J].科技与企业,2015(13):92-93.

[2]苟晓东,陈华东,滕龙,等.某皮革企业废水处理改扩建工程设计实例[J].中国给水排水,2017(18):105-109.

[3]周婧斐.江西广昌工业园区污水处理厂工程设计实例[J].科技与创新,2019(12).

[4]张秋月.三种高级氧化工艺对改善皮革工业污水处理厂出水可生化性的对比分析[J].黑龙江环境通报,2018(1).

[5]刘静,刘强,贺晓蕾.皮革工业集聚区废水处理技术的研究与应用[J].环境科技,2012(01):69-72.

[6]苟晓东,陈华东,滕龙,等.某皮革企业废水处理改扩建工程设计实例[J].中国给水排水,2017(18):105-109.

作者：赵益飞 单位：浙江富春紫光环保股份有限公司