Преглед пројекта
Увод у пројекат
Одређена група у Ђангсуу је свеобухватно предузеће на националном-нивоу рангирано међу 500 најбољих општинских предузећа, са операцијама које обухватају текстил, фарбање и завршну обраду, хемикалије, машине, грађевински материјал и трговину. Компанија је 2003. године наручила Универзитет Донгхуа да дизајнира интегрисано постројење за пречишћавање отпадних вода са дневним капацитетом од 15.000 тона. После више од три године рада, фабрика је испунила стандарде И степена у КиниИнтегрисани стандард за испуштање отпадних вода(ГБ8978-1996).
Међутим, 2007. године дошло је до великог-цветања цијанобактерија у језеру Таиху, што је озбиљно утицало на нормалну производњу и свакодневни живот у басену Таиху. Као одговор на захтеве Државног савета за јачање заштите животне средине вода у региону, постројења за пречишћавање отпадних вода у басену Таиху су добила мандат да побољшају квалитет ефлуента, посебно у смислу уклањања азота и фосфора. Провинција Ђангсу је накнадно издала стандард *ДБ32/1072-2007* за испуштање великих загађивача воде из постројења за пречишћавање градских отпадних вода и кључних индустријских сектора у региону Таиху, који је ступио на снагу 1. јануара 2008. године.
Захтеви *ДБ32/1072-2007* су детаљно описани у табелама 2-5 и 2-6.
Према овом стандарду, пречишћени ефлуент из индустрије бојења и завршне обраде текстила мора задовољити следећа ограничења:
- Хемијска потреба за кисеоником (ЦОД): 50 мг/Л
- Амонијачни азот (НХ₃-Н): 5 (8) мг/Л
- Укупни азот (ТН): 15 мг/Л
- Укупни фосфор (ТП): 0,5 мг/Л
За индустрију бојења и завршне обраде текстила-сектор који веома загађује и са великом потрошњом воде-ово представља изузетно строг стандард. Многа предузећа су се суочила са значајним изазовима, а нека су се чак суочила и са кризом преживљавања. Сходно томе, бројна текстилна предузећа и предузећа за бојење у басену Таиху у Јиангсуу покренула су надоградњу постојећих постројења за пречишћавање отпадних вода или су изградила нове објекте како би била у складу са новим прописима.
План дизајна{0}}уштеде енергије и емисија{1}}
Имајући у виду тренутне захтеве за{0}}уштедом енергије и смањењем емисија{1}}, само накнадно опремање постројења за пречишћавање отпадних вода није довољно. Надоградње морају укључити контролу извора, чистију производну праксу и свеобухватно коришћење ресурса. На основу специфичних услова групе, овај план предлаже следеће мере:
① Отпадне воде вуненог текстила: Побољшајте стопу опоравка ланолина од високе-концентрације, високе{1}}замућене вуне-која прочишћава отпадне воде да бисте смањили оптерећење третмана отпадних вода.
② Поновна употреба воде: Рециклирајте отпадну воду од пречишћене вуне-и за смањење потрошње слатке воде, употребе паре и дозирања хемикалија, постижући интегрисано коришћење воде и топлотне енергије за уштеду енергије и смањење емисија.
③ Контрола извора отпадних вода одређивања величине: Покупити релативно чист поливинил алкохол (ПВА) агенсе за димензионисање из отпадне воде као сировине. Концентровани композитни агенси за величину могу се поново користити као гориво за топлотну енергију. Одвојена течност из опоравка може се поново користити у купатилима за смањење величине, смањујући потрошњу алкалија, потрошњу енергије и испуштање загађивача.
④ Побољшане перформансе биофилтера: Поново оптимизујте параметре дизајна биофилтера како бисте осигурали да ефлуент испуњава строге стандарде степена 1А Јиангсуовог *ДБ32/1072-2007* (погледајте табелу 2-6).
Скала дизајна и циљеви
Дизајнирана запремина воде
Према развојном плану групе, фокус је на фарбању и завршној обради (радионица за бељење и фарбање). На основу постојеће три производне линије, у 2004. години биће проширене три додатне производне линије, чиме ће се на крају постићи циљ од десет производних линија.
Укупна запремина воде: К(укупно)=15,000 м³/д, К=625 м³/х.
Распад:
- Отпадне воде од финог вуненог текстила: 3.000 т/д
- Отпадне воде за плетење и бојење (чисти памук, -полиестер широка- ширина памука): 2.000 т/д
- Отпадне воде за бојење и штампање (чисти памук, памук{0}}полиестер широка-ширина): 9.000 т/д
- Отпадне воде за чишћење вуне (аустралска вуна): 400 т/д
- Домаћа канализација: 600 т/д
Инфлуент Ватер Куалити
Пројекат прве фазе групе првенствено прима четири врсте отпадних вода: отпадне воде од финог вуненог текстила, отпадне воде за бојење и штампање, отпадне воде за плетење и бојење и кућну канализацију. Карактеристике квалитета воде ова четири тока отпадних вода су детаљно приказане у табели 2-7.
Циљеви лечења
Постројење за пречишћавање отпадних вода је у складу са стандардима И степена кинеског интегрисаног стандарда за испуштање отпадних вода (ГБ8978-1996, видети табелу 2-8). За одређене специфичне индикаторе, усвојене су строже границе испуштања наведене у *ДБ32/1072-2007* провинције Ђангсу (Границе за испуштање главних загађивача воде за постројења за пречишћавање градских отпадних вода и кључне индустријске секторе у региону језера Таиху) (видети табелу 2-9).
Ови стандарди за испуштање су финализовани након одобрења од стране органа за заштиту животне средине.
Истраживање процеса лечења
Студија процеса лечења
Пројекат прве фазе групе првенствено се бави фарбањем текстила и дорадом отпадних вода. На основу дуготрајног-истраживања Универзитета Донгхуа о различитим квалитетима отпадних вода за бојење и завршну обраду текстила, утврђено је да отпадне воде од финог вуненог текстила групе укључују отпадне воде од рибања вуне. Иако екстракција ланолина из првог, другог и трећег резервоара за чишћење значајно смањује ЦОДцр и БПК, коначна мешана отпадна вода и даље одржава ниво ЦОДцр изнад 3,2×10³ мг/Л. Након претходног третмана путем хемијске коагулационе флотације или седиментације, приближно 90% ЦОД се може уклонити, смањујући ЦОДцр на око 4.000 мг/Л. Међутим, када се ова отпадна вода помеша са отпадном водом од финог вуненог текстила, ЦОДцр се повећава са 600–800 мг/Л на 1.200–1.500 мг/Л.
Отпадне воде за бојење и завршну обраду првенствено се састоје од отпадне воде за уклањање величине са нивоима ЦОДцр од неколико хиљада до десетина хиљада милиграма по литру, заједно са повишеним пХ и слабо биоразградивим ПВА. Према подацима које је доставио клијент, отпадна вода за бојење и штампање показује нивое ЦОДцр изнад 2.500 мг/Л. Насупрот томе, отпадна вода за мерцеризацију има релативно низак ЦОДцр (200–400 мг/Л) због опоравка алкалија, што резултира укупним пХ од приближно 11 за отпадну воду групе за бојење и завршну обраду.
Оригинални дизајн је био у складу са кинеским стандардом за интегрисано испуштање отпадних вода (ГБ8978-1996), који је поставио границу испуштања ЦОДцр на 100 мг/Л. Међутим, нови стандард провинције Јиангсу захтева смањење ЦОДцр са 100 мг/Л на 60 мг/Л. Постизање додатног смањења ЦОДцр од 40 мг/Л за отпадну воду од бојења текстила у ниским-условима супстрата је велики изазов. Поређења ради, комунална постројења за пречишћавање отпадних вода само треба да смање ЦОДцр са 60 мг/Л на 50 мг/Л под истим стандардом-са само 10 мг/Л смањењем – а комунална отпадна вода је далеко биоразградивија. Према томе, само накнадна опрема постојећег постројења за пречишћавање отпадних вода није довољна. Контрола извора мора бити приоритет, а напредни процеси третмана морају бити побољшани (нпр. редизајн параметара биофилтера).
Групни план-уштеде енергије, смањења емисија-и пречишћавања отпадних вода укључује следеће кључне мере:
① Отпадне воде вуненог текстила: Побољшајте стопе опоравка ланолина из отпадне воде високе-концентрације, велике-замућености вуне која прочишћава како бисте смањили оптерећење третмана. Оптимизацијом параметара центрифугалног одвајања, опоравак ланолина се може повећати са 40–45% на 45–50%. Строга контрола садржаја масти и песка у резервоарима за рибање (Табела 2-10) додатно побољшава ефикасност поврата.
② Поновна употреба воде: Рециклирајте отпадну воду од пречишћене вуне да бисте смањили потрошњу слатке воде, употребу паре и дозирање хемикалија, постижући интегрисано коришћење воде и топлотне енергије. На пример, вода-уклоњена песком из првог резервоара за чишћење може се поново користити у истом резервоару, повећавајући концентрацију ланолина ради лакше екстракције и смањујући трошкове енергије за центрифугално одвајање.
③ Контрола извора отпадних вода одређивања величине: Опорави релативно чиста ПВА средства за димензионисање помоћу технологије керамичких мембрана за поновну употребу као сировине. За композитна средства за димензионисање, висока-концентрација керамичке мембране (90 степени) омогућава опоравак као гориво. Одвојена бистра течност се може рециклирати у купке за смањење величине, смањујући потрошњу алкалија (каустичне соде) и паре уз значајно смањење испуштања загађивача.
④ Оптимизација биофилтера: Надоградите медијум за биофилтер са традиционалних керамичких честица на -ефикасне, лаке-материјале велике порозности, повећавајући стопе адсорпционе филтрације на 6 м/х. Ово смањује ЦОДцр ефлуента са 80 мг/Л на испод 60 мг/Л, обезбеђујући усклађеност са новим стандардима.
Ток процеса третмана
Ретрофитни процес задржава оригинални радни ток (Слика 2-1), али ради под побољшаним утицајним условима: концентрације ЦОДцр и пХ су знатно нижи, елиминишући потребу за дозирањем киселине и смањујући оперативне трошкове.
- Отпадне воде за чишћење вуне: Након опоравка ресурса, ЦОДцр пада са 4.000 мг/Л на 2.000 мг/Л (50% смањење), омогућавајући мањем броју вентилатора за аерацију да ради.
- Десизинг Вастеватер: Рециклажа 300–500 т/д отпадне воде високе-концентрације дедимензионисања смањује ЦОДцр од 9.000 т/д отпадне воде за бојење са 2.500 мг/Л на 1.200 мг/Л (смањење преко 50%).
Прогноза ефикасности лечења
Ефикасност третмана након{0}надоградње за сваку јединицу је сажета у табели 2-11.
Процена улагања у пројекат
Преглед инвестиција је дат у табели 2-12.
Анализа економске користи
① За отпадне воде од вуненог текстила, посебно високе-концентрације, високе-замућености вуне која чисти отпадне воде, побољшање стопе опоравка ланолина смањује оптерећење третмана отпадних вода. Оптимизацијом техничких параметара постојећег процеса рециклаже отпадних вода од пражњења вуне, стопа поврата ланолина центрифугалном сепарацијом може се повећати са 40-45% на 45-50%. Са ланолином по цени од 12.000 јуана по тони и фабриком која је првобитно производила 50-60 тона ланолина месечно, повећање стопе опоравка од 5-10% значи додатних 3-6 тона ланолина који се добија месечно. Уз претпоставку месечног повећања од 5 тона, годишњи приход од продаје ланолина би се повећао за приближно 720.000 јуана.
② Повећање поновне употребе отпадне воде пречишћене вуне у процесу третмана смањује потрошњу воде у производњи, употребу паре и дозирање хемикалија, постижући свеобухватно коришћење воде и топлотне енергије за уштеду енергије и смањење емисије. Рециклирањем песка-уклоњеног воде из првог резервоара за рибање назад у исти резервоар, повећава се концентрација ланолина, побољшавајући ефикасност екстракције уз уштеду енергије за центрифугално одвајање. У смислу уштеде паре, рециклажа течности за рибање може смањити потрошњу топлотне енергије. Просечна месечна потрошња паре у фабрици је 726 тона, уз потрошњу воде од 5.100 тона. Са стопом поновне употребе отпадних вода од 70%, 3.570 тона отпадне воде која се чисти може се рециклирати месечно. Температура воде за испирање се креће од 45-58 степени, а надоградњом процеса очекује се уштеда 2 тоне паре дневно. Са 148 јуана по тони паре, ово представља месечну уштеду од 60 тона (8.880 јуана) и годишње смањење трошкова паре од 106.700 јуана. Дневна поновна употреба 100 тона отпадних вода за чишћење штеди 3,8 јуана по тони (2,2 јуана за воду + 1.6 јуана за накнаде за испуштање), што резултира годишњом уштедом воде од 33.000 тона и додатним погодностима од 125.400 јуана.
③ За отпадну воду одређивања величине, имплементација контроле извора обнављањем релативно чистих ПВА агенаса за димензионисање као сировина и коришћењем концентрованих композитних агенаса за димензионисање као горива постиже поврат топлотне енергије. Прочишћена течност из процеса сепарације може се поново користити у купатилима за смањење величине, штедећи хемикалије (алкалије) и енергију уз значајно смањење испуштања загађивача. Фабрика има две производне линије за декалирање, са потрошњом алкалија од 2 тоне на 10.000 метара тканине. Месечна производња прелази 3 милиона метара, а за то је потребно преко 600 тона алкалија. На 1.000 јуана/тона, употреба алкалија се може смањити за 20-50%. Под претпоставком уштеде од 20%, ово значи месечно смањење алкалних трошкова од 120.000 јуана и годишњу уштеду сировина од 1,44 милиона јуана.
Анализа изводљивости очувања енергије,Смањење емисије и испуштање усклађености
Кроз унапређење процеса и мере предтретмана отпадних вода, концентрација ЦОДцр се може смањити са 1.800 мг/Л на 1.200 мг/Л (смањење од 30%), чиме се смањује оптерећење система за пречишћавање отпадних вода и стварају услови за даљу оптимизацију квалитета ефлуента. Да би се испунили нови стандарди испуштања, неопходна је надоградња система за пречишћавање отпадних вода. Прилагођавањем параметара дизајна биолошког филтера, коначна концентрација ЦОДцр у ефлуенту може се смањити за 25%, постижући циљ укупног смањења емисије ЦОДцр уз значајне користи за животну средину.
Систем такође постиже смањење емисија и очување воде кроз рециклажу отпадних вода, ублажавајући недостатак водних ресурса и истовремено смањујући корпоративне трошкове воде.
Побољшања процеса значајно смањују загађење на извору, обнављају ресурсе, омогућавају ефикасно коришћење материјала и регенерацију ресурса, промовишу чистију производњу и праксе циркуларне економије за предузећа, доносећи снажне друштвене користи уз генерисање значајних економских прихода.