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大型书刊印刷厂综合废水处理工程(日处理 150 吨)

一、项目背景

该企业为华东地区大型书刊印刷企业,主营高端图书、期刊、画册印刷,生产设备以胶印机、CTP 制版系统、覆膜机、装订线为主。生产过程废水主要来自印刷机清洗、润版液更换、制版冲洗水、车间地面冲洗及生活污水混合排放。随着环保标准不断提高,原有简易 “沉淀池 + 厌氧池” 工艺出水波动大、色度高、COD 超标、污泥量大,无法稳定达标,亟需系统性改造与新建废水站。项目设计处理规模 150 吨 / 天,出水执行当地《污水综合排放标准》一级标准,部分出水需回用于车间清洗、绿化及设备冷却。

二、废水水质特点

废水呈高 COD、高色度、高悬浮物、含少量重金属、可生化性一般、pH 波动大的典型印刷废水特征:

COD:3500–5500 mg/L

SS:800–1600 mg/L

色度:800–1500 倍

pH:6–10

重金属:铅、铬、铜微量

主要污染物:油墨树脂、颜料、淀粉、胶黏剂、润版液助剂、少量有机溶剂

三、整体工艺设计思路

针对胶印废水 “油墨胶体多、难沉降、色度高、有机物复杂” 的特点,采用 **“物化预处理 + 生化主体处理 + 深度处理 + 回用”** 的多级组合工艺:

预处理:去除大颗粒、均质调 pH、破乳脱稳、高效固液分离;

生化处理:水解酸化提高可生化性,好氧生物膜降解 COD;

深度处理:氧化脱色、精细过滤,保障稳定达标与回用;

污泥处理:减量化、稳定化,降低危废处置成本。

四、详细工艺流程说明

1. 进水→机械格栅

设置粗细两道格栅,栅条间距 10mm 与 5mm,自动清渣。去除塑料袋、纸张、纤维、大块油墨结块等粗大杂物,保护后续水泵与设备,避免堵塞与磨损。

2. 调节池(均质均量池)

有效容积 120m³,停留时间约 18 小时。作用:

均衡全天水质水量波动,避免冲击负荷;

投加酸碱自动调节 pH 至 7–8,为后续混凝、生化创造稳定条件;

内设潜水搅拌器,防止悬浮物沉积,保持水质均匀。

3. 混凝反应池 + 溶气气浮(预处理核心)

废水进入三格反应池,依次投加:

PAC(聚合氯化铝):500–800mg/L,破坏油墨胶体稳定性,使细小颗粒脱稳凝聚;

PAM(阴离子聚丙烯酰胺):5–8mg/L,形成密实大絮体,便于分离。

反应后废水进入高效溶气气浮池,通过微气泡吸附絮体,实现快速固液分离。

去除效果:SS 去除率≥95%,COD 去除率 35%–45%,色度去除率 60%–70%;

浮渣自动刮入污泥槽,排入污泥浓缩池。

4. 水解酸化池(生化预处理)

采用上流式水解酸化反应器,有效容积 180m³,停留时间 24 小时。池内充填弹性立体填料,富集水解酸化菌。

功能:将油墨树脂、大分子淀粉、胶黏剂等难降解有机物,分解为小分子有机酸、醇类,提高废水 BOD/COD 比值,改善可生化性;

出水 COD 降至 1800–2500mg/L,为好氧处理减负。

5. 生物接触氧化池(生化核心)

两级接触氧化,总容积 300m³,停留时间 40 小时,池内悬挂组合填料,底部曝气系统供氧,DO 控制在 2–3mg/L。

一级:高负荷,去除大部分易降解 COD,微生物以菌胶团为主;

二级:低负荷,深度降解残留有机物,强化硝化,去除氨氮;

整体 COD 去除率≥85%,出水 COD 稳定低于 350mg/L。

6. 二沉池

采用辐流式沉淀池,中心进水、周边出水,内设刮泥机。生化出水在此进行泥水分离:

上清液自流至深度处理单元;

沉淀污泥部分回流至水解酸化池与接触氧化池,维持生物量;剩余污泥排入污泥浓缩池。

7. 深度处理:芬顿氧化 + 活性炭过滤

芬顿氧化池:投加 H₂O₂与 FeSO₄,利用羟基自由基强氧化破解残留发色基团与难降解有机物,进一步降低 COD 与色度;色度降至 30 倍以下,COD 降至 80mg/L 以下。

活性炭过滤器:柱状活性炭吸附微量有机物、异味与残余色度,出水清澈透明,满足一级排放标准与回用要求。

8. 清水池 + 回用系统

处理后出水存入清水池,一部分达标排放,一部分经增压泵回用于车间地面冲洗、设备冷却、绿化灌溉,回用率达 35%,显著节约自来水用量。

9. 污泥处理系统

气浮浮渣、二沉剩余污泥排入污泥浓缩池,经重力浓缩后,由板框压滤机脱水,污泥含水率降至≤80%,泥饼外运合规处置。全过程减少污泥体积,降低危废处置费用。

五、运行效果与指标

系统稳定运行后,出水全面优于一级标准:

COD:≤50 mg/L

SS:≤10 mg/L

色度:≤20 倍

pH:7–8

重金属:未检出

吨水运行成本:2.3 元 / 吨(含药剂、电费、人工、维护)

年减少 COD 排放:约 420 吨

年节约水费:约 28 万元

六、项目总结

本工程针对大型书刊印刷废水高浓、高色、胶体多、可生化性一般的特点,通过 “强化混凝气浮 + 水解酸化 + 两级接触氧化 + 芬顿氧化” 组合工艺,实现稳定达标与部分回用。系统自动化程度高、抗冲击能力强、污泥产量低、运行成本经济,适合大中型胶印印刷企业推广应用,兼顾环保合规与经济效益。