印染厂废水处理工艺选择

***学校级综合课程（学年）设计说明书系别：专业班级：指导老师：设计题目：学生姓名：学号：学期：（A4纸，以上填写用楷体四号，对齐）*****学院年月日（以上单独成页）课程设计说明书的内容：第一章总论1、概述印染行业是工业污水排放大户，据不完全统计，全国印染污水每天排放量为3*104～4*106。印染污水具有流量大、有机污染物含量高、色度深、碱性强、水质变化大等特点，属难处理的工业污水。近年来由于化学纤维织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、人工丝碱解物、新型助剂等难生化降解的有机物大量进入印染污水，使COD浓度也从原来的每毫升数百毫克上升到2000~3000mg/L，从而使原有的生物处理系统COD去除率从70%下降到50%左右，甚至更低，传统的生物处理工艺已受到严重挑战，因此开发高效经济的印染污水处理技术日益成为当今环保行业关注的课题。拟xx印染企业位于xx镇上，该企业主要生产棉纺织品，排放的废水中有机物浓度高，色度深，PH较大，水量较多，为了满足废水的达标排放，提出以下的处理方案。2、方案设计依据某印染有限公司提供的污水水量、水质等基础资料《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-92表3Ⅰ级排放标准《室外排水设计规范》GBJ14-873、方案设计原则（1）根据废水的特点，选择合适成熟的工艺路线，既要做到技术可靠确保处理后出水达标排放，还要结构简单、操作方便、易于维护管理。（2）污水处理站方案设计中，在保证处理效果的前提下，充分考虑城市寸土寸金的现实，尽量减少占地面积，降低基金建设投资及日常运行费用。（3）平面布置和工程设计时，布局力求合理通畅、合理工程建设标准，做到降低能耗和处理成本。（4）本设计力求达到工艺先进、运行稳定、管理简单、能耗低、维修方便、造价低、施工方便、排泥量少等特点，且无二次污染。4、方案编制范围（1）本设计方案包括废水处理中的各项流程，构筑物。（2）废水及给水进口从污泥处理厂边界区边线开始计算，动力线从污水处理站配电柜进线开始，排水至废水处理站界区排水渠止。（3）车间内排放沟、处理后的排放沟及从处理厂到厂动力柜的动力线、处理场外的自来水管及水电表等不属于本设计的工程范围。5、设计水量、水质及出水标准（1）、水量：6万m3/d（2）、水质：pH11~12，CODCr1000~1400mg/L，色度400倍。根据对该公司的生产工艺进行分析，废水中的主要物质为生产过程中所采用的染料和助剂，其中助剂中包括烧碱、碳酸钠、双氧水、表面活性剂、工业食盐、起毛剂等。（3）、处理要求：处理出水达到GB4287-92表3Ⅰ级标准，具体出水水质指标为：pH6~9CODCr100mg/LBOD525mg/LSS70mg/L色度40倍第二章印染厂废水处理工艺选择1、印染污水来源及水质特征来源：印染污水来源于印染过程的各生产工序，主要有退浆污水、煮炼污水、漂白污水和丝光污水。染色工序排出染色污水和皂液污水，整理工序则排出整理无水。印染污水是以上各类污水的混合，或除漂白污水以外的综合污水。水质特性：（1）退浆污水：一般占总污水量的15%左右，污染物总量约占总量的一半，水量虽较小，但污染物浓度高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种助剂。污水呈碱性，PH值11~12.上浆以淀粉为主的退浆污水，B/C约为0.3~0.5左右，污水可生性较好。上浆以聚乙烯醇为主的退浆污水，B/C约为0.1左右，无水可再生性较差。近年来，改性淀粉有逐渐取代化学浆料的趋势，其可生化性好，B/C约为0.5~0.8.（2）煮炼污水：为保证漂白和染整的加工质量，要将纤维中的棉蜡、油脂、果胶类含氮化合物等杂质去除。煮炼一般用烧碱、肥皂、表面活性剂等。在120℃、PH值约为10~13的条件下对棉纤维进行煮炼。煮炼污水的水量大，污染物浓度高，在BOD和CODde平均值高达数千毫克每升，其中主要含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等，污水呈强碱性，水温高，呈褐色。（3）漂白污水：水量大，但污染较轻，其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等。（4）丝光污水：含碱量高，NaOH含量在3%~5%，多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH,所以丝光污水一般很少排出，经过工艺多次重复使用最终排出的污水仍呈强碱性，BOD值、COD值、SS值均较高。（5）染色污水：水量较大，水质随所用燃料的不同热不同，其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，COD值较BOD值高很多，可生化性较差。（6）印花污水：水量较大，除印花过程污水外，还包括印花后的皂洗、水洗污水，污染物浓度较高，其中含有浆料、染料、助剂等，BOD值、COD值均较高。（7）整理污水：水量较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、染料等。（8）碱减量污水：是涤纶仿真丝碱减量工序产生的，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%。碱减量污水不仅PH高（一般12），而且有机物浓度高，碱减量工序排放的污水中CODCr可高达90000mg/L,高分子有机物及部分染料很难被生化降解，此种污水属高浓度难降解有机污水。2、工艺流程根据该厂废水水质水量的特点及原有处理构筑物的具体情况，初步确定工艺方案。采用以下流程：3、工艺流程说明(1)格栅：格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道泵房集水井的进口处或污水厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物或悬浮物，如：纤维、毛发、果皮、蔬菜、木片、布条、塑料制品等，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进水出口，减少后续污水SBR反应池厌氧酸化池沉淀池污泥浓缩池污泥泵氧化脱色出水污泥脱水加酸和混凝剂调节池格栅提升泵干泥外运处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。（2）调节池：由于排放污水的碱度过高，需采用计量泵自动加酸系统在调节池进行PH值的调节，并在出口设置PH值自动检测仪，控制进入厌氧酸化池的PH值在9.0以下。（3）厌氧酸化池：在厌氧菌的作用下，可以使废水中的聚乙烯醇及其他大分子有机物的长链断裂，相对分子质量变小，从而容易被下一步的好氧细菌彻底氧化分解。废水中的COD去除率可以由单独使用好氧菌生物氧化时的25%~35%提高到60%~70%，并且可以去除部分的色度，同时提高污水的可生化性。（4）SBR反应池：序批式反应池（SBR）属于“注水—反应—排水”类型的反应器，在流态上属于完全混合，但有机物却是随着反应时间的推移而被降解的。它的操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成，从污水流入到闲置结束构成一个周期，所有处理过程都是在同一个设有曝气和搅拌装置的反应器内依次进行。周期循环时间及每个周期内各阶段时间均可根据不同的处理对象和处理要求进行调节。（5）沉淀池：用于沉淀分离活性污泥，它由五部分组成：进水区、出水区、沉淀区、贮泥区及缓冲区。进水区和出水区的功能是使水流的进入和流出保持均匀平稳，以提高沉淀效率；沉淀区是沉淀池进行悬浮固体分离的场所；缓冲区介于沉淀区和贮泥区之间；缓冲区的作用是避免已沉污泥被水流搅起带走以及缓解冲击负荷；贮泥区是存放沉淀污泥的地方，它起到贮存、浓缩和排放的作用。沉淀池的形式有平流式、竖流式和辐流式沉淀池。平流式沉淀池排压静泥时，若不设刮泥机，采用多斗则结构复杂。竖流式沉淀池一般可采用单斗静压排泥，不需排泥机械。辐流式沉淀池一般可采用刮泥机或吸泥机。通过对各个沉淀池的比较，本设计采用竖流式沉淀池。（6）污泥浓缩池：浓缩的主要目的是减少污泥体积，以便后续的单元操作。污泥浓缩的操作方式有间歇式和连续式两种。通常间歇式主要应用于污泥量较小的场合，而连续式则用于污泥量较大的场合。浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩，其中重力浓缩应用最广。（7）污泥脱水：将污泥含水率降低到80%以下的操作称为脱水。脱水后的污泥具有固体特性，成泥块状，能装车运输，以便最终处置与利用。脱水的方法有自然脱水和机械脱水，相比而言污泥机械脱水较好，优点是脱水效率高，效果好，不受气候影响，占地面积小。本实验所用设备是带式压滤机，特点是滤带可以回旋，脱水效率高，噪音小，省能源，附属设备少，操作维修简单。（8）氧化脱色：脱色方法有混凝法、氧化法和电解法。混凝法使用的高分子混凝剂不常见，而且脱水困难，对亲水性染料处理效果差。而电解法对颜色深、CODCr高的污水处理效果较差。所以本实验采用臭氧氧化法，有良好的脱色效果。第三章印染厂污水处理工艺设计1、主要建、构筑物其中也包括（综合房及办公楼的尺寸说明）（1）格栅○1设计平均日流量Q=60000m3/d=0.6944m3/s○2设计最大日流量Qmax=KzQ=1.5*0.6944=1.0416m3/s○3栅条间隙数n:𝑛=𝑄𝑚𝑎𝑥√sin𝜕b∗h∗v式中：n-栅条间隙数，个；∂-格栅倾角，∂=60°；b-栅条间隙，b=0.02m;h-栅前水深，h=0.4m;v-污水流经格栅的速度，v=1.0m/s;Kz-总变化系数，Kz=1.5；则𝑛=𝑄𝑚𝑎𝑥√sin𝜕b∗h∗v=1.0416∗√sin60°0.02∗0.4∗1.0=121.16(n=122个)○4格栅槽总宽度B:B=S(n-1)+b*n式中：B-格栅槽宽度，m;S-栅条宽度，S=0.01m;n-格栅间隙数，个；则B=S(n-1)+b*n=0.01*(122-1)+0.02*122=3.65m○5过栅水头损失：通过格栅的水头损失h2可以按下式计算：h2=k*h0h0=ζv22𝑔∗sin𝜕式中：h2-过栅头损失，m;h0-计算水头损失，m;ζ-阻力系数，其值与栅条断面几何形状有关，本设计选用矩形ζ=β(𝑠𝑏)43=2.42*(0.010.02)43=0.96g-重力系数，取9.8m/s；k-系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大倍数，一般采用k=3;则h0=ζv22𝑔∗sin𝜕=0.96*122∗9.8∗sin60°=0.042mh2=k*h0=3*0.042=0.126m○6栅后槽的总高度H:H=h+h1+h2式中：H-栅后槽总高度，m;h-栅前水深，m;h1-格栅前渠道超高，一般取h1=0.3m;h2-格栅的水头损失，m;则H=h+h1+h2=0.4+0.3+0.126=0.826m○7格栅的总长度L:L=L1+L2+0.5m+1.0m+𝐻1tan𝜕式中：L1-进水渠道渐宽部位的长度，m,L1=B−𝐵12tan𝜕1，其中𝐵1为进水渠道宽度，m,𝜕1为进水渠道渐宽部位展开角度.本设计取𝐵1=0.5,𝜕1=20°；L2-格栅槽与出水渠道连接处的减窄部位的长度，一般取L2=0.5L1；H1-格栅前槽高，H1=h+h1=0.4+0.3=0.7m;则：L1=B−𝐵12tan𝜕1=3.65−0.52tan20°=4.327m；L2=0.5L1=0.5*4.327=2.164m；L=L1+L2+0.5m+1.0m+𝐻1tan𝜕=4.327+2.164+0.5+1.5+0.7tan60°=8.395m○8每日栅渣量：𝑊=𝑄𝑚𝑎𝑥∗𝑤1∗86400𝑘𝑧∗1000式中：W-每日栅渣量，m3/d；W1-单位体积污水栅渣量，m3/(103m3污水)，一般取0.1~0.01，细格栅取大值，粗格栅取小值；本设计取0.01；Kz–污水流量总变化系数；则:𝑊=𝑄𝑚𝑎𝑥∗𝑤1∗86400𝑘𝑧∗1000=1.0416∗0.01∗864001.5∗1000=0.6m3/d0.2m3/d，故采用机械清渣。（2）调节池：○1调节池有效容积：V=QT式中：Q-平均进水量（m3/h），本设计Q=60000m3/d=250m3/h;T-停留时间（h），本设计取5h;则V=QT=250*5=1250m3；○2调节池的尺寸：本设计调节池为长方体，取其有效水深5.0m，则调节池面积：F=𝑉ℎ2=12505.0=250m2；池宽B取12m,则池长𝐿=FB=25012=20