某皮革产业基地拟建新废水处理厂，设计规模及进水水质分析

某皮革产业基地拟建新废水处理厂，设计规模及进水水质分析

某产业基地在皮革加工过程中会产生大量的综合废水和含铬、废渣、硫氢化钠等污染物的废水，对周边生态环境造成影响。随着国家环保政策的不断出台，皮革产业基地为提高其废水处理能力，提高自身可持续发展水平，计划新建一座设计规模为1.0×104m3•d-1的废水处理厂。该基地综合废水进水水质为•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。含铬废水进水水质为总铬•L-1，pH值为4~5，S2-质量浓度为80mg•L-1。

1.废水处理工艺

1.1含铬废水预处理工艺

含铬废水处理前的预处理主要目的是提高废水处理质量。预处理可以有效降低废水中Cr3+的质量浓度，保证废水进入综合废水处理系统后后续处理工艺能够正常运转。目前含铬废水预处理中常用的方法是碱性沉淀法，通过反应生成Cr(OH)3沉淀来降低Cr3+含量。含铬废水经该工艺处理后，Cr3+含量完全可以满足我国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

污水综合处理工艺主要包括污水预处理、二级处理、深度处理三个步骤，本文将分别对以上三个步骤进行详细介绍。

1.2.1 综合废水预处理工艺流程

在综合污水预处理工艺中，污水首先经过格栅通道，机械粗细格栅对污水中较大的杂质进行初步处理，之后提升泵将污水输送至平流预沉淀池，进一步处理污水中含有的较大悬浮污染物。之后污水进入曝气调节池，利用压缩空气对污水进行预曝气，降低污水的污染负荷，同时也降低污水杂质在水中沉淀的概率。调节池的加药点分别设置在进水口和末端，工作人员会根据实际情况适当投加FeSO4和PAM。调节水量水质后，污水进入辐流沉淀池进一步处理。

1.2.2 二级处理及深度处理工艺

综合污水二级处理在A/O反应池进行，污水中所含的大部分氮、磷及有机污染物在A/O反应池中被微生物去除和处理。处理完氮、磷及有机污染物后的污水自流至二沉池进行固液分离，上清液再经ABFT反硝化池进行氨氮去除处理，经中水池进入滤池，达到国家污水处理要求的滤液进入城镇污水处理厂进行下一步处理后排放。图2为综合污水处理工艺流程图。

2、皮革产业基地污水处理厂设计及相关参数

2.1含铬废水储罐设计

含铬废水储罐的规格为外形尺寸28.0m×6.0m×4.0m，有效水深3.5m，有效容积670m3。制革产生的含铬废水会通过管道进入储罐，然后由泵输送到反应沉淀池。这个环节需要注意的一点是废水呈酸性，对泵有腐蚀作用，因此泵的类型要耐腐蚀，储罐内衬玻璃纤维防腐。

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，设置两组沉淀池，间歇运行。废水进入沉淀池需2小时，反应周期保持在6小时以内。沉淀池废水处理工艺为进入沉淀池后10~30分钟内加入碱溶液；然后通入压缩空气维持混合搅拌15~30分钟；保证pH值控制在8.3~8.5范围内，然后静态沉淀2小时，之后排泥空转1小时。最后达到排放标准的上清液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房设计

为保证预处理系统满足废水处理要求，基地在综合设备间内设置了鼓风机房、脱水机房、加药房。

设置鼓风机房的主要目的是将压缩空气引入含铬废水反应沉淀池进行混合搅拌，因此鼓风机房采用罗茨风机，流量可达58m3•min-1，引入压缩空气时气水体积比约为（2-3）：1。

设置脱水间的主要目的是处理含铬废水，沉淀后产生铬泥，主要形式是采用板框压滤机对铬泥进行脱水，经反应沉淀池处理后废水中产生的Cr(OH)3干重约为2.8t•d-1，脱水后铬泥含固量约为30%。

加药系统会向废水中加入NaOH来控制pH值范围，加入的NaOH质量分数为35%，将pH值控制在8.4~8.6之间。

2.4 格栅及泵房设计

筛槽内粗、细筛均为回转式机械筛，粗筛宽度为800mm，细筛宽度为900mm。施工时两种筛均应准备2套，一套正常使用，一套备用。同时为两种筛预留1套筛位。提升泵类型为无堵塞泵，共计5台，其中4台正常使用，1台备用。

2.5平流初沉池设计

基地在设计横流初沉池时，设置了两座池子，确保该设施能有效去除杂质。总有效容积达到，单座池子尺寸设计为60m×8m×3.5m。制革工序产生的废水经该设施处理后，大颗粒杂质将得到有效处理，便于后续工序对废水进行进一步处理。

2.6 曝气调节池设计

该基地曝气调节池设计外形尺寸为55m×40m×4.5m，有效容积可达。通过曝气调节池的处理，可以有效降低废水的污染负荷，同时避免池内悬浮物的沉积，影响设施运行的可靠性。

2.7混凝反应池设计

混凝反应池分为混合池和反应池两部分，废水经调理、加药处理后进入混合反应池进行下一步处理。本次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，废水在混合池内反应时间为30s；本次基地设计的反应池外形尺寸为4m×11m×3m。

2.8混凝沉淀池设计基地共设混凝沉淀池1座，池径28m，水深3.6m，其表面负荷计算为0.70m3•m-2•h-1，废水进入沉淀池后，沉淀时间3小时。

2.9A/O池设计

基地设有2座A/O反应池，总有效容积为3.8×104m3，设计流量为1×104m3•d-1。A/O生化池由缺氧池和好氧池组成，缺氧池容积为0.62×104m3，好氧池容积为2.48×104m3。A/O生化池设计规格见表1。

2.10 二沉池设计

污水处理厂二沉池设计直径28m，水深3.6m，计算表面负荷0.70m3•m-2•h-1，污水经A/O池处理后进入辐流沉淀池，沉淀时间为3小时。

2.生物脱氮池设计

本基地设计的反硝化池平面尺寸为51.8m×32.2m，深度为6.8m，反硝化池填料区有效容积为，物料在填料区停留时间为23.04h，单池载体投放量可达，投放率可达50%，计算NH3-N体积负荷为0.•m-3•d-1。

2.12中间水箱及反冲洗水箱设计

基地新建中水池、反冲洗水池平面尺寸为10m×10m×5.4m，中水池有效容积为400m3，反冲洗水池有效容积为100m3。

2.13 过滤车间设计

砂滤系统、冲洗系统及控制系统是过滤车间的主要组成部分，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；反冲洗风机气洗强度为13L•s-1•m-2；过滤车间功率为15kW，4.66m•3min-1。

2.14污泥浓缩池设计

废水排出的污泥总干重约为34t•d-1，设计污泥浓缩池时基地设计直径为20m，浓缩池固体通量为2.5kg•m-2•h-1，污泥在10h内完全浓缩。

2.15脱水室设计

基地在设计脱水间时，将脱水间与加药间、变电所、鼓风机房一并规划。污水处理过程中产生的污泥总干重约34t，工作效率按进料浓度3%，脱水机工作16h计算。PAM投加量按污泥总干重的0.4%，浓度为0.1%计算。脱水后污泥将由汽车外运，进行最终无害化处理。

3. 结论

基地新建污水处理厂建成并运行一段时间后，相关单位对处理厂处理后的水质进行了检测，最终得出结论：处理后的皮革废水总铬、S2-去除率分别可达99.9%、98.8%，其他各项指标均达到预期状态，完全满足国家相关标准。同时在经济效益方面，经测算，基地新建处理厂的处理成本为0.4元·m-3，新建处理厂的建成对保护生态环境、促进基地可持续发展具有重要意义。（来源：）