某项工业废水处理工程的设计招标讨论

给水排水WATER&WASTEWATERENGINEERING1999年第25卷第1期Vol.25No.11999某项工业废水处理工程的设计招标讨论王杉提要介绍了参加某项工业废水(以印染废水为主)处理工程投标的6个单位的工艺方案，并重点就6种方案在碱减量、pH值调整、生物铁、调节池设置、工程总投资等方面进行分析和比较。关键词印染废水碱减量生物铁招标IndustrialWastewaterTreatmentDesignWangShanAbstract:Sixprocessesproposedinsixtenderdocumentsforaprojectofprint-dyeingwastewatertreatmentarepresented.Somekeyfactorsinthesixofferssuchasthealkalidecrement,pHadjustment,biologicaliron,thelayoutofregulatingtankandengineeringinvestmentarediscussedandcomparedemphatically.1998年7月应邀参加了浙江省某项工业废水处理工程的评标工作。业主单位为了保证招投标工作的公正性，邀请参加投标的6个单位均为外省的单位，而评标的则都是省内有污水治理工作经验的专家。由于此项投标活动颇具典型性，故特将各方案的工艺路线加以综合分析和讨论(本文中以No.1～No.6代表6个投标单位的方案)，可能对今后类似情况有所助益。1业主单位给出的主要招标内容(1)废水处理系统服务范围为××县8个镇的72家企业的工业废水，其中几乎全部为印染废水。(2)废水由已建成的收集管道和沿线的8座大型泵站汲送至待建的污水处理厂。(3)现状的废水量为180000m3／d，而各企业的排污装机总量为194000m3／d，故设计水量考虑为200000m3／d。(4)废水水质及要求处理厂出水水质见表1。表1设计进出水水质项目设计进水水质设计出水水质要求BOD5/mg/L45040CODCr/mg/L1700180SS/mg/L180100色度/倍18080pH11.56～9氨氮/mg/L4025硫化物/mg/L2501.0六价铬/mg/L0.100.5铜/mg/L0.101.0苯胺类/mg/L0.202.0二氧化氯/mg/L0.100.5(5)要求设计20万m3／d的工业废水处理厂1座。2参加投标的6个单位的有关工艺方案和综合指标(见表2)表26个单位的工艺方案及综合指标编号工艺流程及主要参数指标总投资处理成本经营成本耗电量产泥量占地人员本价No.121560万元5150万元/a0.71元/m34048万元/a0.56元/m3装机量7438KW0.41KW.h/m32010m3/d(ρ=98%)一期18.8ha100人0.82元/m3No.221181万元3860万元/a0.48元/m3装机量3500KW2480万装机量7438KW0.41KW.h/m3/a0.38KW.h/m32025m3/d(ρ=98%)一期10.7ha125人0.86元/m3No.320745万元0.77元/m30.59元/m3装机量4343KW3804万KW.h/m3/a37t干泥/a一期14.4ha96人No.419572万元7040万元/a0.96元/m35400万元/a0.74元/m3装机量2833KW5430t干泥/a一期12ha88人1.2元/m3No.514570万元4693～4109万元/a0.64～0.56元/m32713～4085万元/a0.37～0.56元/m3装机量2263KW0.26KW.h/m3一期15.85ha70人0.8～1.0元/m3No.69506.7万元2932万元/a0.42元/m30.33元/m31769万KW.h/m3/a0.25KW.h/m335t干泥/d一期6.75ha81人3讨论3.1对方案No.1～No.6的总体评价鉴于废水几乎全部为印染废水，各投标单位所提出的方案(有4个单位在现场采集了废水样本进行了探索性试验)反映了对印染废水可生化性(本废水BOD5/CODCr=0.27)以及含有大量难降解物质(如：染料和合成浆料PVA等)等特点有一定的认识。因此，从方案No.1～No.6都采用了厌氧+好氧处理的工艺路线，而厌氧段也都是利用了其中的水解和产酸阶段。6个方案的不同点有以下几个方面：(1)厌氧和好氧的时间有较大差异。最大的为No.1方案，为26h。最小的为No.6方案，为11～13h。(2)为了强化处理效果，有的方案在曝气池的前、中、后引入了生物铁概念(No.4、No.1、No.3)。有的进行二段好氧(No.1)处理。有的在沉淀池后加上气浮池(No.4)。(3)由于原废水pH=11.5，故有些方案考虑在进水中加酸来调节pH，有些则认为水解过程中可产酸，故不必加酸调节pH。上述不同点反映了各单位对该种废水处理在认识上的差异以及实践的经验和把握程度。3.2关于碱减量废水的特点参加投标的单位尽管对印染废水有一定的认识和实践经验，但具体到对本废水的了解深度还不够，由于本废水绝大部分来源于涤纶织物的生产过程，在生产中有大量的碱减量废水排出(用NaOH水洗涤编织物产生的废水)，废水中含有大量的PA(苯二甲酸)。PA呈白色豆腐渣状或胶体状，随着废水pH值的降低，逐渐析出，一直到pH=3时才基本析完。这种物质很难降解，好氧对其作用不大，厌氧水解可以产生作用。PA很易将微孔堵塞，亦会包裹在活性污泥颗粒表面，使之钝化。因此处理这种废水需要较长的厌氧水解和好氧曝气时间(根据已进行过的试验HRT要在20h以上)。显然，根据这种物质的特性，在6个方案中只有No.1、No.2、No.3的HRT超过20h。而No.6的SBR法是不行的，因为一般的SBR法是静止沉淀的，在这种情况下，活性污泥将被PA所包裹，从而失去活性(其它的方法活性污泥是在动态循环之中)。在各单位介绍方案时，只有No.3方案涉及到碱减量废水问题，其他各方案对此种废水均未提及。3.3关于pH调整废水的pH=11.5，碱性很高，这对厌氧菌的培养十分不利，会导致培菌时间拖得很长，甚至失败。但依靠长期投加H2SO4来调整pH值也是不可取的，因为仅投加酸的费用，就会使运营费用变得非常昂贵(No.2、No.5、No.6采用了此种方法)。合理的做法是在培菌初期投加H2SO4，在厌氧菌培育成功并水解产酸后，依靠自身的酸化作用使pH降低，而不必长期投加H2SO4。3.4关于生物铁生物铁是可以强化处理效果，达到改善出水水质的目的。因为它具有催化作用，能强化凝絮改善污泥的沉降性能。在6个方案中No.1方案采用了在第一好氧池内辅加铁盐的措拖，No.3在沉淀池后设置了铁碳反应池，No.4则在水解酸化池前设置了铁剂滤床。但后面两种方法尚没有成熟的生产实践经验，诸如：碳的种类和规格，滤床的堵塞问题以及操作运营等方面还有不少问题。比较可行的方法是在好氧池中根据具体情况辅助性地投加铁盐。3.5关于好氧曝气针对本废水的特点(需要较长的水力停留时间)，好氧池分级是较为合理的，这样能相对地培养出不同的属性菌种，有利于提高处理效率，和不分段曝气比较能缩短曝气时间和曝气量。在这一点上No.1方案具有优势。3.6关于调节池的设置由于废水途经8座泵站的多次提升才到达污水处理厂，因此应该认为废水的水质和水量已经均匀化，不必再设置废水调节池或均质池。几乎所有的方案(个别方案例外)都不再考虑调节池，是符合实际情况的。此外，在沿途的8座泵站中都有粗格栅，因此废水在进入构筑物前只需设置细格栅就可以满足要求了。3.7关于运行管理影响废水处理效果的因素较多，例如废水的水质、水量、水温、pH值等。因此要求处理工艺和构筑物能适应上述因素的变化，能承受冲击负荷。在管理上也要求尽可能的简便并能很快地改变运行参数。如果管理上很复杂，就可能使处理效果达不到要求的目标，特别是在大型的废水处理厂中，哪一个环节出了毛病，都会造成很大损失。所以类似No.3、No.4中提出的铁碳反应池，铁剂滤池和气浮池等处理构筑物，很难满足上述要求。3.8关于工程的总投资在6个方案的前4个方案中，总水力停留时间(包括厌氧、好氧和沉淀等都在内)从19h到33h，这表明了各方案的构筑物容积和尺寸有较大差异，显然在投资上也应该有较大区别。但各方案所报出的总投资数却都在2亿左右，差别很小。说明在投资估算中存在着不实的成分，这可能和业主的要求有关，但作为投标单位还是应该实事求是的。最后，在对6个方案充分讨论的基础上，专家组向业主推荐了两个方案，并建议进行小试，以确定最优的处理工艺。至于选中哪个方案，这对本文无关重要，各位同行如有兴趣亦不妨细加推敲，进行判断。作者单位：310007浙江省城乡规划设计研究院电话：[phone]收稿日期：1998－10－7