印染废水处理设计说明书

5000t/d印染废水处理工程设计说明书学院环境科学与工程学院专业环境工程班级环境工程2班学生姓名梁**学号200630631340电子邮件[e-mail]第一章总论1.1印染废水的主要来源印染废水的水质复杂，污染物按来源可分为两类：一类来自纤维原料本身的夹带物；另一类是加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。印染加工的四个工序都要排出废水，预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水和皂液废水，整理工序则排出整理废水。印染废水是以上各类废水的混合废水或（除漂白废水以外的）综合废水。1.2印染废水的特点分析其废水特点，主要为以下方面:（1）水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性和PH值变化大、水质变化剧烈。因化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、新型助剂等难以生化降解的有机物大量进入印染废水中，增加了处理难度。（2）由于不同染料、不同助剂、不同织物的染整要求，所以废水中的PH值、CODCr、BOD5、颜色等也各不相同，但其共同的特点是BOD5/CODCr值均很低，一般在20％左右，可生化性差，因此需要采取措施，使BOD5/CODCr值提高到30％左右或更高些，以利于进行生化处理。（3）印染废水中的碱减量废水，其CODCr值有的可达10万mg/L以上，pH值≥12，因此必须进行预处理，把碱回收，并投加酸降低pH值，经预处理达到一定要求后，再进入调节池，与其它的印染废水一起进行处理。（4）印染废水的另一个特点是色度高，有的可高达4000倍以上。所以印染废水处理的重要任务之一就是进行脱色处理，为此需要研究和选用高效脱色菌、高效脱色混凝剂和有利于脱色的处理工艺。（5）印染行业中，PVA浆料和新型助剂的使用，使难生化降解的有机物在废水中含量大量增加。特别是PVA浆料造成的CODCr含量占印染废水总CODCr的比例相当大，而水处理用的普通微生物对这部分CODCr很难降解。因此需要研究和筛选用来降解PVA的微生物。1.3印染废水的分类印染各工序排出废水主要有八大类，其水质特点特性差异较大：(1)退浆废水退浆是用化学药剂将织物上所带的浆料退除（被水解或酶分解为水溶性分解物），同时也除掉纤维本身的部分杂质。退浆废水是有机废水，呈淡黄色，含有浆料分解物、纤维屑、酶等，废水呈碱性，PH值为12左右，COD和BOD含量约占印染废水的45％左右。当采用PVA或CMC化学浆料时，废水的BOD下降，但COD很高，废水更难处理。PVA浆料是造成印染废水处理效果不好的主要原因之一。(2)煮练废水煮练是用烧碱和表面活性剂等的水溶液，在高温（120℃）和碱性（PH＝10-13）条件下，对棉织物进行煮练，去除纤维所含的油脂、蜡质、果胶等杂质，以保证漂白和染整的加工质量。煮练废水水量大，水温高，呈深褐色和强碱性（含碱浓度约为0.3％）。煮练废水中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等物质，其BOD和COD值较高（每升达数千毫克），污染物浓度高。(3)漂白废水漂白工艺一般是用次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的杂质。漂白废水的特点是水量大，污染程度较轻，BOD和COD均较低，属较清洁废水，可直接排放或处理后循环再用。(4)丝光废水丝光是将织物在氢氧化钠浓溶液在进行溶液处理，以提高纤维的张力强度，增加纤维的表面光泽，降低织物的潜在收缩率和提高对染料的亲和力。丝光废水碱性较强（含NaOH3％-5％左右），多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH，所以丝光废水一般很少排出，经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD和SS值均较高。(5)染色废水染色废水的主要污染物是染料和助剂。由于不同的纤维原料和产品需要使用不同的染料、助剂和染色方法，加上各种染料的上色率不同，染液和浓度不同，使染色废水水质变化很大。染色废水一般呈强碱性，水量较大，水质中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，废水色度可高达几千倍，COD较BOD高得多，COD一般为300-700毫克／升，BOD／COD一般小于0.2,可生化性较差。(6)印花废水印花废水主要来自于配色调浆、印花滚筒、印花筛网的冲洗废水，以及印花后处理时的皂洗、水洗废水。由于印花色浆中的浆料量比染料量多几到几十倍，故印花废水中除染料、助剂外，还含有大量浆料，BOD5和CODcr都较高。印花废水量较大，污染物浓度较高，当印花滚筒镀筒时使用重铬酸钾、滚筒剥铬时有三氧化铬产生。这些含铬的废水毒剂要单独处理。(7)整理废水整理废水水量较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料、表面活性剂、甲醛等。整理废水数量很小，对全厂混合废水的水质水量影响也小。(8)碱减量废水由涤纶仿真丝碱减量工序产生，主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等，其中对苯二甲酸含量高达75％。碱减量废水不仅pH值高（一般＞12），而且有机物浓度高，COD可高达9万毫克／升，高分子有机物及部分染料很难被生物降解，此种废水属高浓度难降解有机废水。印染行业是工业废水排水大户，占到整个行业废水排放的80％。印染废水因其水量大、有机污染物含量高、色度大、碱性大、水质成分变化多而成为非常难以处理的工业废水。印染废水问题的关键是实现分类治理，这样可使治理成本大大降低。此外，因生产的间断运行，故存在着水量水质的波动；对于大量使用还原染料、硫化染料、冰染料等的废水，其化学絮凝效果相对较差。因此处理工艺要考虑这些因素，要有一定的适应水量、水质负荷变化的能力。第二章污水水量和水质2.1设计任务2.1.1设计规模的确定印染厂1200m³/d废水处理工程设计2.1.2处理程度的确定（1）水质的确定（处理后出水达到《纺织染整工业污染排放标准》（GB4287-2012）一级标准）。污染物pHCODCr(mg/L)BOD5(mg/L)色度（陪）SS(mg/L)废水水质7～9400～500150～200400～500300～400出水标准6～960204060执行标准DB44/26-2001第二时段一级标准（2）处理程度计算（进水值取最大值）BOD5去除率%90%10020020200SS去除率%85%10040060400CODcr去除率%88%100500605002.1印染废水概况XX印染厂有限公司位于XX省XX市XX镇，占地面积XXXX平方米。现已成为集织布、染布、染纱、成衣以及毛衫为一体的企业，目前公司拥有数千名职工。本设计将以该厂为例子，设计一个5000吨/天印染废水处理厂。印染生产的工艺为：坯布——煮炼——染色——漂洗——后处理——成品煮炼：加入NaCO3、NaOH、H2O2及表面活性剂等药剂于染缸中，加水加温至100℃煮布，进行前期处理，清除坯布上的杂物油质等。染色：加入染料及助剂NaCl、Na2SO4、Na3PO4、Na2CO3等制成染色溶液，在适当的高温(100-130℃)下染色。漂洗：用水清洗表面浮色，常配有表面活性剂及升温，这一过程常需重复多次。煮炼、染色、漂洗三个工序均产生废水，三个工序在同一染色机内完成，因而排水点相对集中；但工艺变化快，水质水量变化大，处理难度较大。公司染整生产使用的染料主要为活性染料和分散染料、硫化染料等，从结构分析，染料分子一般为单环及多环芳烃烃类化合物，活性染料由于分子中含有多个羟基、磺酸基团，在水体中溶解性高，降解慢，废水BOD与COD比值偏小，可生化性较差。必须要进行前期厌氧处理，先将难降解的复杂大分子有机物断裂为易降解的有机物质。2.2方案设计原则1.积极采用新技术、新设备，使技术改革后运行更可靠、更稳定、维修更方便，服务年限更长。2.做到占地面积少，投资少，运行费用低。3.自动化程度高，劳动强度低，操作方便。4.处理过程不产生二次污染，出水达到排放标准。2.3印染废水处理方法比较印染废水具有色度高，COD值高，成分复杂和水质、水量变化剧烈等特点。国内外大量的理论援救与实际经验指出：生物法处理印染废水在处理效果中较好，对去除SS、BOD、COD等均有很好的效果，且成本低廉，基本无二次污染，它作为印染废水最主要的处理方法在我国应用很广，但生化法要求废水的可生化性较高，而印染废水属于难生化降解的废水，特别是近几年，随着PVA浆料的普遍应用，导致印染废水的可生化性指标BOD/COD值很低，这就要求在设计印染废水工艺流程时，必须考虑提高废水的可生化性，即先对废水进行水解酸化处理，再进行好氧处理，以利于提高废水的处理效果。表2.1废水处理工艺比较组合工艺处理费用(元/m3)处理水量(m3/d)工程总投资／万元占地面积（m2）工程单位造价(元/m3)单位总处理费用／(元/m2)水解酸化—UASB—SBR0.6-0.820002401500-250012001.9水解酸化—生物接触氧化0.454800－－－－活性污泥—接触氧化0.79700-1000－－－－推流式曝气增氧活性污泥0.951200－－11002.05涡凹气(CAF)-A／O工艺1.93500－7151517.63.43缺氧-好氧-压滤-富氧生物炭0.72200－－－－处理改良厌氧—生物接触氧化1.85400－－－－水膜除尘-水解酸化-接触氧化1.351000－－－－混凝—生物膜曝气—氧化塘－4000－－－－微电解-炉渣吸附0.411483021432.51新型内电解铁屑过滤塔-生物接触氧化池0.451502007495561混凝—水解酸化—接触氧化0.83840－－－－接触氧化—电解1.45400－－－－二级生物接触氧化-砂滤-活性生物炭－4000-5000－－－－水解—混凝—复合生物池1.104000460250011502.2水解-接触氧化-气浮1.56400038024009502.51水解—接触氧化—活性炭2.251200180100015003.75水解酸化－UASB－SBR工艺：该工艺流程如图2.1，在运行过程中，用高浓度、高碱度的煮炼和丝光废水取代清水加碱的脱硫除尘用水，达到以废治废的效果；采用调节池和酸化池共建，既保证了调节池容量的足够大，解决了印染废水多变化的难题，又节约占地和投资；由SBR排出的剩余污泥不是直接排放，而是返回了调节酸化池，在进入UASB反应池以厌氧消化后再排放，这种污泥回流处理方式可使污泥基本实现稳定，易脱水，不发臭，可直接用作肥料，处理效果见表2.2。其它工段废水↓格栅初沉↓煮炼丝光废水→湿式除尘器→沉灰池→调节酸化→UASB→SBR→砂滤池→排放↓污泥干化场图2.1水解酸化-UASB-SBR工艺流程表2.2水解酸化—UASB—SBR工艺处理效果指标COD(mg/l)BOD(mg/l)SS(mg/l)色度(倍)进水2500-4500600-1000400-600100-600出水80-15030-4020-7050-60水解—混凝—复合生物池工艺：海城市中新印染厂采用该工艺处理印染废水是比较成功的，水解、混凝处理可以降低废水的pH值，提高废水的可生化性，有利于后续的生物处理；混凝气浮脱色使色度去除率达76.6％；复合生物池生物量大，运行稳定，抗冲击负荷强，对于可生化性较差的废水有较好的去除效果：COD去除率90.5％，BOD去除率96.6％，工艺流程见图2.2。预曝气PACPAMA↓↓印染废水→筛滤池→调节池→接触氧化池→预沉池→斜管沉淀池↓排放←氧化脱色池图2.2水解—混凝—复合生物池工艺流程涡凹气浮(CAF)—A／O：宁波某纺织有限公司采用的CAF系统是美国HydroCal环保公司专门为去除污水中的油脂与胶状物和固体悬浮物而设计的系统，其原理是通过独特的涡旋曝气机将微泡注入废水中，工艺流程见图2.3。实际使用证明：该系统非常适合于洗毛染色废水的处理，其处理效果：COD：70％；BOD：46％；SS：90％以上。洗毛废水→格栅→调节池→反应池→CAF系统→水解酸化池↓排放←斜板沉淀池←二沉池←曝气池池↓污泥浓缩→泥饼外运图2.3涡凹气浮（CAF）—A/O工艺