7000吨天印染废水处理工艺环境工程专业.doc
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1、本科毕业设计 7000吨/天印染废水处理工艺设计 学 院 环境科学与工程学院 专 业 环境工程 年级班别 2004级(3)班 学 号 学生姓名 * 指导教师 * * 2008年6月39设计总说明随着工业化进程的不断深入,环境受到越来越严重的破坏。印染行业排放的废水约占整个工业废水排放量的35%,由此造成的生态破坏是不可估量的,因此必须对印染行业产生的废水进行处理。本设计处理水量为7000m3/d,原水的平均水质为CODcr:1000mgL-1,BOD5:300mgL-1,SS:450mgL-1,色度:800倍,pH:812。原水具有排放量大,污染物浓度高,成分复杂的特点,采用单一方法较难取得好
2、的处理效果,故采用物化和生化相结合的方法进行处理。根据印染废水的特点,本设计采用格栅调节池混凝沉淀水解酸化生物接触氧化沉淀池的工艺来处理印染废水。印染废水经过混凝沉淀池被除大量的色度和悬浮物,废水中的有机物在水解酸化池和接触氧化池中被微生物降解,进入沉淀池中沉淀后达到排放标准。该工艺具有处理效果好,运行稳定,投资较少的特点。本设计的工程投资预算为604.12万元,运行费用为1.01元/m3。经过该工艺,CODcr处理效率达到94.1%,BOD5处理效率达到94.9%,SS处理效率达到90%,色度处理效率达到97.2%。处理后的出水优于广东省地方标准水污染物排放限值(DB44/26-2001)第
3、二时段第二类污染物最高允许排放浓度一级标准。关键词:印染废水,混凝沉淀,水解酸化,接触氧化Design SpecificationAlong with the industrialization progress continuously thorough, the environment is subjected to the more and more serious breakage. The printing and dyeing wastewater is about 35% in the quantity that the whole industrial wastewater e
4、xhausts, that result the ecosystem breakage in cant estimate. Therefore, we must deal with the printing and dyeing wastewater. The quantity of this design is 7000 m3/d, and the parameter of the raw water in the average is CODcr:1000 mgL-1, BOD5: 300 mgL-1, SS: 450 mgL-1, color: 800 times, pH: 812. W
5、ith the raw water have great capacity, the pollutant density is high, the composition complications, Using a single method to deal with it is difficult to achieve a good result, Therefore, unite biochemical and physico-chemical to disposal the wastewater.According to the characteristics of printing
6、and dyeing wastewater, The design using grid regulation pool coagulation acid hydrolysis biological oxidation sedimentation pond to deal with the dyeing process wastewater. The printing and dyeing wastewater through the medium of coagulating sedimentation reaction removal substantive suspended matte
7、r and chroma, the organic matter in the wastewater ingress contact oxidation pond were degraded by the aerobe, repass the Secondary Sedimentation Tanks it is enough to meet the national standards. The characteristics of the process is dealing with good results, stable operation, less investment. The
8、 investment budget of the engineering is 604.12 million yuan, the operating cost is 1.01 yuan/m3. After this craft, the CODcr processing efficiency achieves 94.1%. The BOD5 processing efficiency achieves 94.9%, the SS processing efficiency achieves 90%, and the chromaticity processing efficiency ach
9、ieves 97.2%. through that craft, the effluent is better than standard in province place of Guangdongthe limit value of water contamination exhausts(DB44/26-2001) the second pollutant of the second time is tallest to allow to exhaust one class standard of density.Key words: Printing and dyeing wastew
10、ater, Coagulant sedimentation, hydrolytic acidification, Contact oxidation目 录1概述11.1项目背景11.2工程简介11.3设计进出水水质11.4设计依据21.5设计原则22处理工艺的选择及说明32.1印染废水的来源和特征32.2废水处理研究现状42.3主要的处理工艺52.3.1废水处理的基本方法52.3.2影响工艺流程选择的因素72.4选择的工艺82.4.1确定工艺82.4.2工艺流程图82.4.3工艺流程各结构介绍93设计参数及计算133.1格栅133.1.1设计参数133.1.2设计计算133.2调节池153.2
11、.1设计参数153.2.2设计计算163.3混凝沉淀池163.3.1设计参数163.3.2设计计算163.4水解酸化池183.4.1设计参数183.4.2设计计算193.5接触氧化池193.5.1设计参数193.5.2设计计算193.6沉淀池223.6.1设计参数223.6.2设计计算223.7污泥浓缩池233.7.1设计参数233.7.2设计计算243.8其他构筑物253.8.1药剂池253.8.2鼓风机房253.8.3污泥脱水间253.8.4提升泵253.8.5管道的确定264主要构筑物及设备274.1主要构筑物和附属构筑物274.2主要动力设备275处理项目总体布置295.1平面布置29
12、5.1.1平面布置原则295.1.2平面布置结果295.2高程布置295.2.1高程布置原则295.2.2高程布置计算及结果306投资估算及运行成本326.1估算依据326.2投资估算326.2.1土建费和设备费326.2.2平面布置原则346.2.3工程总投资346.3运行成本估算34结论35参考文献36致谢371概述1.1项目背景我国是纺织印染业的第一大国,其中棉布的生产量居世界首位,棉纺织工业在打入国际市场的进程中独占鳌头的同时又是工业废水排放大户。印染废水中含有多量的硫化物、酚类化合物、硫醇等,会使水质发臭,其中含有的有色污染物,色泽深,会妨碍日光在水中的透射,不利于水生植物的光合作用
13、,有害于水生生物,而其中的硫酸或硫酸盐会引起土壤酸化等,由此而造成的生态及经济损失是不可计量的,我国政府对环境问题也予以高度重视,为保持环境和经济的可持续发展,对于是工业废水排放大户的纺织印染产业,必须对其排放的废水进行处理。 1.2工程简介对某印染企业的印染综合废水处理进行工艺设计,本设计的处理规模为7000m3/d。该印染废水具有水量大、悬浮物浓度和色度较高的特点。该印染废水经过处理后,水质要符合广东省地方标准水污染物排放限值(DB44/26-2001)二时段一级标准。1.3设计进出水水质本项目设计进出水水质根据该印染企业的印染废水来源和广东省地方标准水污染物排放限值(DB44/26-20
14、01)二时段一级标准列出,采用一级标准如表1.1。表1.1 设计进出水水质主要污染物原水水质(mgL-1)原水平均水质(mgL-1)排放标准(mgL-1)CODCr8001200100090BOD524036030020SS30060045060色度(度)600100080040pH812812691.4设计依据1、中华人民共和国环境保护法;2、中华人民共和国污水综合排放标准(GB89781996)3、广东省地方标准水污染物排放限值(DB44/26-2001)第二时段中的一级标准;4、室外排水设计规范(GBJ1487);5、水处理工程、环境工程设计手册;6、纺织染整工业水污染物排放标准)。1.
15、5设计原则1、认真惯彻执行国家关于环境保护的方针政策,遵守国家有关法规、规范、标准;2、根据污水水质和处理要求,合理选择工艺路线,要求处理技术先进,处理出水水质达标排放。运行稳定、可靠。在满足处理要求的前提下,尽量减少占地和投资;3、设备选型要综合考虑性能、价格因素,设备要求高效节能,噪音低,运行可靠,维护管理简便;4、废水处理站平面和高程布置要求紧凑、合理、美观,实现功能分区,方便运行管理;2处理工艺的选择及说明2.1印染废水的来源和特征印染废水是指纺织物在染色或印花过程中产生的染色残液、漂洗水以及前处理(如:洗毛、丝麻脱胶、退浆等) 、后处理产生的混合废水,它是含有一定量有害物质和色度的有
16、机废水。由于市场竞争机制日趋完善,参与国际竞争日益增加,迫使原来生产品种较单一、生产量大的印染企业转向生产小批量多品种的产品,使废水水质范围扩大、脱色效果不明显、废水治理难度加大。在治理工程设计过程中,详细掌握生产工艺、废水来源、水质,通过试验研究确定合适的处理工艺和设计参数,是设计出合理印染废水处理方案的关键。印染废水的水质采用的纤维种类,染料和浆料的不同而水质变化很大。一般印染废水pH值为610,CODcr为4001000mg/L,BOD5为100400mg/L,SS为100200mg/L,色度为100400倍。印染废水来源于印染过程的各生产工序,主要有退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废
17、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1,4。1、退浆废水退浆废水一般占总废水量的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。废水呈碱性,pH值为12左右。上浆以淀粉为主的(如棉布)退浆废水,BOD5/COD约0.30.5,可生化性较好。上浆以聚乙烯醇(PVA)为主的退浆废水,BOD5/COD约0.50.8。2、煮炼废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、
18、肥皂、表面活性剂等水溶剂,在120、pH值约1013 的条件下对棉纤维进行煮炼。煮炼废水的水量大,污染物浓度高,BOD和COD的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,废水呈强碱性,水温高,呈褐色。3、漂白废水水量大,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、丝光废水含碱量高,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、SS均较高。5、染色废水水量较大,水质随所用染料的不同而不同,其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂
19、等,一般呈强碱性,色度很高,COD较BOD高得多,可生化性较差。6、印花废水水量较大,除印花过程的废水外,还包括印花后的皂洗、水洗废水,污染物浓度较高,其中含有浆料、染料、助剂等,BOD、COD均较高。7、整理废水水量较小,其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料等。8、碱减量废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%。碱减量废水不仅pH值高(一般12),而且有机物浓度高,碱减量工序排放的废水中CODCr 可高达9万mg/L,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1,4。2.2废水处理研究现状对于印染废水,采用生物
20、处理方法具有较好的效果。只要供给其一定量空气,废水中的有机物作为微生物的营养物,将被不断吸附、氧化、分解,经过沉淀分离,从而达到不断去除污染物的目的。早在20世纪70年代,兴建的这类废水处理工程,主要以好氧生物处理为主,但是随着化学工业的发展,纺织工艺的织物已由天然纤维发展到大量使用人造纤维,造成所用的染料品种越来越多,也越来越不容易被生物降解。原有的生物处理系统大都由原来的70%COD去除率下降到50%左右,甚至更低。色度的去除是印染废水处理的一大难题,旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。此外,PVA等化学浆料造成的COD占印染废水总COD的比例相当大,但由于他们很难被普通微生物所利用而使
21、其去除率只有20%30%。针对印染行业废水处理难度的增加,近年来国内外都开展了一些研究工作,主要是新的生物处理工艺和高效专业细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。其中具有代表性的有厌养好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、高效脱色混凝剂的研制等2。2.3主要的处理工艺2.3.1废水处理的基本方法1、印染废水处理的物理法吸附法在物理处理法中应用最多的是吸附法,这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合,或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床,使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。目前,国外主要采用活性炭吸附法(多半用于三级处理),该法对去除水中溶解
22、性有机物非常有效,但它不能去除水中的胶体和疏水性染料,并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。Saito.T等人的研究表明,活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分别达93%、92%和63%,活性炭吸附能力可达到500mgCOD/g炭,污水如先曝气,则会加快吸附速率。但若废水BOD5200mg/L,则采用这种方法是不经济的。吸附处理使用的吸附剂多种多样,工程中需考虑吸附剂对染料的选择性,应根据废水水质来选择吸附剂。研究表明,在pH12的印染废水中,用硅聚物(甲基氧)作吸附剂,阴离子染料去除率可达95%100%。高岭土也是一种吸附剂,研究表明经长链有
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