毕业设计（论文）-4000m3d针织印染废水的处理.doc

提供全套毕业论文，欢迎咨询 本科毕业设计(论文)题 目: 4000m3/d针织印染废水的处理 学 院: 化学工程学院 专 业: 环境工程 班 级: 1002051 学 号: 100205126 学生姓名： 指导教师: 职称: 讲 师 二一四 年 五 月 二十 日4000m3/d针织印染废水的处理设计总说明书1、设计原则： 严格遵守国家对环境保护及城市污水治理的有关规范、标准和规定；符合城镇总体规划原则和要求，并与城市道路、给水、防洪、环保、电力、近期建设等工程规划相协调；执行国家关于环境保护工作的方针政策，做到技术先进、成熟可靠、处理效果好、经济合理，在保证处理效果达标排放的前提下，应尽量节省成本、节省用地、节约能源；工艺技术先进可靠、简单实用、高效节能、运行稳定、耐冲击负荷能力好，以方便维护管理； 因地制宜、合理布局、统一规划；环境美观、建筑简洁实用，工作环境舒适。2、设计标准：纺织染整工业水污染物排放标准（gb4287-2012）现有企业直接排放标准；室外排水设计规范(gb 50014-2006)；3、参考资料：纺织染整工业水污染物排放标准（gb4287-2012）现有企业直接排放标准室外排水设计规范(gb 50014-2006)环境工程设计手册三废处理工程技术手册废水卷印染废水处理技术及典型工程（第二版）污水处理厂设计与运行给水排水设计手册（第二版）。the design for a 4000 m3/d dyeing and printingwastewater treatment systemtotal instruction of design1、 design principle: strictly comply with the national environmental protection and urban sewage treatment of the relevant norms, standards and regulations comply with the general principles and requirements of urban planning and coordinated with urban roads, water supply, flood control, environmental protection, power, construction and other recent project planning. implement the national strategies and policies on environmental protection work, to achieve advanced ,mature and reliable technology, good treatment effect and economical and reasonable price. in the premise of ensuring the treatment effect, do as much as possible to save costs, save space, save energy. have advanced , reliable, simple and practical technology; energy efficient; good capacity to resist to shock loading, to facilitate the maintenance and management.unified planning，allocating the treatment plant rationally and combine the situation of the factory.with beautiful environmente , simple and practical construction, comfortable working environment.2、design standard :discharge standard of water pollutants for dyeing and finishing of textile industry（gb4287-2012）；design specification of outdoor discharge water (gb 50014-2006).3、principal technical data: discharge standard of water pollutants for dyeing and finishing of textile industry（gb4287-2012）；design specification of outdoor discharge water (gb 50014-2006)；design manual of the environmental engineering;three wastes treatment engineering technical manual - waste water one;treatment technologue and classic project for dyeing and printing waste water;water treatment structures design and calculate;design manual of water supply and discharge.4000m3/d针织印染废水的处理摘 要本设计是根据纺织染整工业水污染物排放标准（gb4287-2012）中，现有企业直接排放标准要求，针对某整染厂产生的针织印染废水所进行的废水处理工艺系统的设计。本设计的进水水质为：cod2500 mg/l、bod=800 mg/l、ss300mg/l、ph=69、色度700倍。通过对该整染厂废水水质水量特点的研究分析，参考其他印染废水处理方案中达到排放标准的典型工程实例，结合本设计的具体要求，采用以“混凝沉淀水解酸化好氧生化气浮”为主体的处理工艺。具体工艺流程为：格栅调节池混凝反应池混凝沉淀池水解酸化池接触氧化池二沉池气浮池出水。本设计的污水处理系统具有工艺成熟稳定、处理效果好、投资及运行费用低、操作简单、管理方便的优点，是一种高效、经济的污水处理工艺。本设计将达到现有企业直接排放标准，即设计出水水质为：cod 100 mg/l、bod 25 mg/l、ss 60 mg/l、ph69、色度70倍。污水处理系统占地面积约3600 m2，主体建筑深度37 m。经过成本核算，采用该工艺，吨水处理成本约为1.39元，总投资约为1467.175万元。关键词：印染废水；混凝；水解酸化；接触氧化；气浮the design for a 4000 m3/d dyeing and printingwastewater treatment systemabstractthis is designed for a dyeing and printing wastewater treatment plant， conforming to the direct emission standards of existing enterprises from （gb4287-2012）.the water quality of the inflow is: cod = 2500 mg/l、bod5 = 800 mg/l、ss = 300 mg/l、ph = 811、colourity = 700. having analyzed the wastewater characteristics of that factory and the concrete situation of this project，and having referred to some classic treatment project examples matching the discharge standard，this design adopts the treatment process based on“coagulationhydrolysis acidificationbiocontact axidationflotation” technology. the sewage treatment process is: screening conditioning tank coagulation pond primary sedimentation pond hydrolysis acidification pond biocontact oxidation pond secondary settling tank flotation tank. this is a kind of efficient and economic waste water treatment technique designed in the principle of using mature treatment technique and process，circulation dependable，lowering the operation expenses and the operation management simple. it conforms to the direct emission standards of existing enterprises from （gb4287-2012）. the quality of the effluent is designed as following: cod 100 mg/l、bod5 25 mg/l、ss 60 mg/l、ph= 69、colourity 70. the treatment plant building area is about 3600 square meters. the main building is about 37 meters depth. it is estimated that the operation expense is rmb 1.39 yuan/t and the total investment is rmb 1467175 yuan. key words：dyeing and printing wastewater； disposal system； coagulation；hydrolysis and acidification； biocontact axidation； flotation目 录1 综述1 1.1 课题综述1 1.1.1 印染厂概述1 1.1.2 设计原则1 1.1.3 设计依据1 1.1.4 设计数据2 1.2 印染废水处理工艺概述2 1.2.1 印染废水概述2 1.2.2 印染废水处理设计工艺比较52 污水处理工艺流程6 2.1 工艺流程6 2.2 工艺流程说明6 2.3 各单元处理效果83 处理构筑物设计计算10 3.1 格栅10 3.1.1 设计参数及要求10 3.1.2 设计计算10 3.2 调节池13 3.2.1 设计参数及要求13 3.2.2 设计计算13 3.3 混凝剂投配及混合设备14 3.3.1 设计参数及要求14 3.3.2 设计计算14 3.4 混凝反应池15 3.4.1 设计参数及要求15 3.4.2 设计计算16 3.5 混凝沉淀池20 3.5.1 设计参数及要求20 3.5.2 设计计算20 3.6 水解酸化池25 3.6.1 设计参数及要求25 3.6.2 设计计算25 3.7 接触氧化池30 3.7.1 设计参数及要求30 3.7.2 设计计算30 3.8 二沉池33 3.8.1 设计参数及要求33 3.8.2 设计计算33 3.9 气浮池39 3.9.1 设计参数及要求39 3.9.2 设计计算39 3.10 污泥浓缩池41 3.10.1 设计参数及要求41 3.10.2 设计计算41 3.11 贮泥池44 3.12 污泥脱水设备44 3.12.1 滚压带式压滤机44 3.12.2 附属设备45 3.13 巴氏计量槽464 污水处理厂总体布置48 4.1 平面布置48 4.1.1 布置原则48 4.1.2 总体布置48 4.2 管线布置48 4.3 高程布置49 4.3.1 布置原则49 4.3.2 计算方法49 4.3.3 高程计算50 4.3.3.1 污水处理构筑物高程计算50 4.3.3.2 污水部分高程计算525 设备选型55 5.1 设备型号及参数55 5.2 主要设备表596 土建设计与公共工程61 6.1 土建设计61 6.1.1 建筑设计61 6.1.1 建筑结构61 6.2 构筑物设计61 6.2.1 构筑物设计61 6.2.2 主要构筑物设施表63 6.3 公共工程64 6.3.1 供电64 6.3.2 自动控制与检测64 6.3.3 供水647 经济估算65 7.1 投资估算65 7.1.1 估算范围及依据65 7.1.2 工程造价计算65 7.2 人员和运行费用66 7.2.1 员工人数66 7.2.2 运行费用668 厂区概况69 8.1 厂区环境影响69 8.1.1 厂区污水69 8.1.2 厂区噪声69 8.1.3 厂区固体废弃物69 8.2 安全生产和消防措施69 8.2.1 安全生产69 8.2.2 消防措施70 8.3 经营管理70 8.2.1 管理制度70 8.2.2 人员编制70结论 71致谢 72参考文献 73附录 75南京林业大学本科生毕业设计（论文）1 综述1.1 课题综述1.1.1 印染厂概述该印染厂主要从事棉纺、针织加工、染色、定型、成衣的生产和销售。平均每日产生废水量为4000 m3，生产工艺包括坯布、煮炼、染色、漂洗、后处理等工段。该厂废水主要来源于煮炼、染色、漂洗等工序。煮炼废水主要含油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等，染色废水主要为活性染料和分散染料、硫化染料等单环及多环芳烃类化合物及助剂、表面活性剂等，漂洗废水主要含分散染料和匀染剂等表面活性剂。综合废水具有色度深、碱性大、有机污染物含量高、水质水量变化大等特点。11.1.2 设计原则1、严格遵守国家对环境保护及城市污水治理的有关规范、标准和规定；2、符合城镇总体规划的原则和要求，并与城市道路、给水、防洪、环保、电力、近期建设等工程规划相协调3、执行国家关于环境保护工作的方针政策，做到技术先进、成熟可靠、处理效果好、经济合理，在保证处理效果达标排放的前提下，因尽量节省成本、节省用地、节约能源；4、 工艺技术先进可靠、简单实用、高效节能、运行稳定、耐冲击负荷能力好，以方便维护管理；5、 因地制宜、合理布局、统一规划。6、环境美观、建筑简洁实用，工作环境舒适。1.1.3设计依据1、纺织染整工业水污染物排放标准（gb4287-2012），现有企业直接排放标准2、室外排水设计规范(gb 50014-2006)1.1.4设计数据1、处理水量日处理量：4000 m3/d； 时处理量：166.7 m3/h废水流量总变化系数：1.5 22、废水水质指标，如下表1.1表1.1 废水水质指标cod(mg/l)bod5（mg/l）ss(mg/l)ph水温()色度 (倍)250080030081130407003、废水排放指标，如下表1.2：执行国家纺织染整工业水污染物排放标准（gb4287-2012）中，现有企业直接排放标准（最大允许排放浓度）。表1.2废水排放指标cod(mg/l)bod5（mg/l）ss(mg/l)ph色度 (倍)100256069701.2 印染废水处理工艺概述1.2.1 印染废水概述1、印染废水的主要来源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。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。2、印染废水的水质特点印染企业生产的产品种类多种多样，同一企业其产品成分变化也较大，因而其生产过程中排放的废水处于变化之中。总的来说，印染废水具有以下特点：(1) 废水量大，一般可达印染废水厂家用水量的70%90%；(2) 废水有机物含量高、色度深、碱性和ph值变化大、水质变化剧烈，组成成分复杂。由于化纤织物的发展和印染技术的进步，使得pva浆料、新型助剂等难以生化讲解的有机物大量进入印染废水中。废水中所含的颜色和污染物主要由天然纤维和染料、助剂、浆料构成，它的有机成分大多是芳烃和杂环化合物，其中带有各类显色基团(如n=n，n=o等)以及极性基团(so3na，oh，nh2)，还混有各类卤代物、苯胺、酚类及各种助剂；(3) 可生化性差。由于不同染料、不同助剂、不同织物的染整要求，使得废水中的ph值、cod、bod值、颜色等各不相同。但是其共同特点是化学需氧量(codcr)较高，而生化需氧量(bod5)相对较小，即bod5/codcr值很低，一般在0.2左右，所以需采取措施使bod5/codcr提高到0.3或更高，以利于后面的生化处理；(4) 印染废水中的碱减量废水，其ph12，codcr值可达10万mg/l以上，因此必须进行预处理，回收碱并投加酸以降低ph值，达到一定要求后再进入调节池与其他废水一起处理；(5) 印染废水的另一个特点是色度高，有的可高达4000倍以上。故印染废水处理的目的之一就是脱色，为此，需要研究和选用高效脱色剂和有利于脱色的处理工艺；(6) 印染废水水质随原材料、生产品种、生产工艺、管理水平的不同而有所差异，水质水量变化大。2 33、印染废水的分类：印染工业各工序排出的废水主要有八大类：(1)退浆废水退浆废水是用化学药剂将织物上所带的浆料退除，同时除去纤维本身的部分杂质所得到的废水。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约为12，bod5和codcr的量约占印染废水的45%左右。当工艺采用pva或cmc化学浆料时，废水bod5下降，但codcr值很高，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)煮练废水煮炼工艺是用烧碱和表面活性剂等的水溶液在高温（120）和碱性（ph=1013）的条件下对织物进行煮练，去除纤维中所含的油脂、蜡质、果胶等物质，以保证漂白和染整的加工质量。煮练废水中含有油脂、蜡质、纤维素、果酸、碱、表面活性剂、含氮化合物等物质，bod5和codcr的值较高，水量大、水温高，呈深褐色和强碱性。(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，bod5和codcr的值均较低，属于较清洁废水，可直接排放或处理后循环再利用。(4)丝光废水丝光废水是将织物在氢氧化钠溶液中进行处理，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，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，bod5、codcr和ss的值均较高。(5)染色废水染色废水主要污染物是染料和助剂。不同纤维原料和产品使用的染料、助剂和染色方法均不同，故使得染色废水的水质变化很大。染色废水中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度可高达几千倍， codcr比bod5高很多，bod5/codcr一般小于0.2，废水的可生化性较差。(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、废水。由于印花色浆中的浆料比染料量多几到几十倍，故印花废水中除染料、助剂外，还有大量浆料，bod5和codcr值都较高。(7)整理废水整理废水水量较小，含有纤维屑、树脂、浆料、表面活性剂、甲醛等。相对影响较小。(8)碱减量废水由于涤纶仿真丝碱减量工序，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含量高，而且有机物浓度高， codcr值可达9万mg/l，高分子有机物及部分染料很难生物降解。此种废水属高浓度难降解有机废水。4、废水化学组成分析 本设计所针对的印染厂排放的印染废水主要来源于煮炼、染色、漂洗等工序。煮炼废水主要含油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等，染色废水主要为活性染料和分散染料、硫化染料等单环及多环芳烃类化合物及助剂、表面活性剂等，漂洗废水主要含分散染料和匀染剂等表面活性剂。综合废水具有色度深、碱性大、有机污染物含量高、水质水量变化大等特点。11.2.2 印染废水处理设计工艺比较本废水处理系统拟采用“物化水解酸化好氧生化+气浮”的处理工艺。拟采用方案比较如下：2 5 9 (1) 混凝工艺与活性炭吸附工艺 混凝工艺技术成熟，运行稳定，在脱色的同时去除一部分cod、bod，既可置于生物处理系统以前，又可置于其后作为深度处理，该工艺在印染废水处理中应用十分广泛；活性炭吸附工艺只可作为三级处理用于脱色，该工艺占地少，但活性炭费用高。(2) 混凝沉淀与混凝气浮 混凝气浮工艺自动化程度高，效果稳定，占地面积小，但工程造价高，运行费用高，污泥脱水难，适用于废水中含有较多相对密度小于1的悬浮物时；混凝沉淀工艺运行效果稳定可靠，操作管理简单，自动化程度高，运行费用较低。(3) 活性污泥工艺与接触氧化工艺 活性污泥工艺要求管理水平高，占地较接触氧化法稍大，运行费用较后者稍高，适用于水量较大的情况；接触氧化工艺要求管理水平简单，运行稳定可靠，特别适用于cod高的工业废水，在印染废水中应用广泛。(4) “混凝生化”与“生化混凝”一般废水中疏水性染料较多时混凝工序置于生化系统前，可减轻后续系统的有机负荷，保证生物处理设施的正常运行；废水中亲水性染料较多时混凝工序置于生化处理二沉池后，可根据情况调整混凝剂用量。2 污水处理工艺流程2.1 工艺流程本设计综合多家印染厂废水处理工程实例，经过几种工艺的技术比较，确定采用“混凝沉淀-水解酸化-生物接触氧化-气浮”工艺，本印染废水处理厂废水处理工艺流程见下图2.1：格栅调节池污泥浓缩池污泥脱水泥饼外运混凝池接触氧化池二沉池出水水解酸化池进水酸混凝剂气浮池图2.1 污水处理工艺流程图2.2 工艺流程说明本设计采用“混凝水解酸化生物接触氧化气浮”工艺处理该整染厂产生的印染废水，具有工艺成熟稳定、处理效果好、投资及运行费用低、操作简单、管理方便的优点，是一种高效、经济的污水处理工艺。1、格栅废水首先流经格栅，以去除水中较大的固体悬浮物。在废水提升泵房前设置一道细格栅，废水由格栅进入泵房集水井。2、调节池废水经污水泵提升进入调节池，调节池作用是调节水量，均匀水质，防止水量水质波动对生物处理构筑物造成冲击。印染废水水量水质变化较大，调节池设计水力停留时间为8.0 h。由于废水的碱度大，在调节池中采用自动加酸装置向废水加入工业硫酸调节ph值，以利于生化降解，调节后废水ph值控制在79。3、混凝工序混凝工序置于生化处理设施前端，对色度去除效果较好，也可有效地去除废水中的部分难生物降解有机物和有毒物质，ph值和废水水温有所降低，有利于生化处理的稳定运行。本工程采用混凝沉淀的物化处理方法。印染工业的污水中会有多种染料，它们不但具有特定的颜色，而且结构复杂稳定，大都具有生物毒性，生物降解性差。为此在印染废水处理中，要想通过单一的生物化学法使处理出水色度达标(70倍以下)几乎是不可能的。因此本设计在废水处理中，投入混凝剂对废水进行脱色处理。使用的混凝剂为聚合硫酸铁(pfs)。4、水解酸化池水解酸化工艺主要目的是提高废水的可生化性。其原理是，通过控制水力停留时间以及其他运行条件，在厌氧条件下，把厌氧代谢过程控制在水解和酸化阶段，而不进入甲烷化阶段。在厌氧菌的作用下，染料的环状难降解长链大分子物质被水解为可生物降解的小分子物质，并在产酸菌的作用下转化为有机酸。设计的水解酸化池采用升流式反应器形式，并充填1.0 m高的弹性立体填料，填料上生长的生物膜能对有机物进行生化处理，使该池具有水解酸化和生物处理的两种功能，从而达到脱色、降低废水毒性、提高可生化性的目的。为保持营养均衡，需投加尿素和磷酸二氢钠，按m (bod5np) = 10051 计算，使污泥顺利增殖。水解酸化池按合理供气量搅拌，使溶解氧do值0.2 m3/d，所以采用机械清渣。3.2 调节池3.2.1 设计参数及要求调节池的作用是调节进水水量和均化水质，防止生物处理系统有机物负荷的急剧变化。由于印染废水水质水量变化较大，设计的水力停留时间较长，一般取612 h 6进行计算，计算容积时使用平均水量。3.2.2 设计计算图3.2调节池计算示意图设计水量为q4000 m3/d166.7 m3/h.1、调节池有效容积（v）vqt 其中：v调节池有效容积，m3；q设计水量，m3/h；t水力停留时间，h。水力停留时间取t8.0 h 6，则v=166.78.01333（m3）2调节池尺寸拟采用平面形状为矩形的池子。有效水深取h24.0 m，则调节池面积为f333.25 (m2)池宽b取15 m，则池长l为l333.25/1522.2 （m）取超高h10.5 m，则池总高h为hh1h20.54.04.5 （m）3池体布置池形采用矩形平面对角线出水形式，调节池沿长边方向分格，池宽分6格，纵向隔板间距为2.5 m。在进水口处投加工业硫酸，借助调节池内水流，调节废水的ph值至79。3.3 混凝剂投配及混合设备混凝剂使用聚合硫酸铁（pfs）。使用聚合硫酸铁（pfs）作混凝剂时，形成得絮体密实，沉淀快，脱色效果好。 1 2 3 113.3.1 设计参数及要求有条件时混凝剂投加量应试验确定，也可根据经验数值选取。使用聚合硫酸铁（pfs）作混凝剂时，湿投时浓度为510，给水处理时投加率一般为级，处理工业废水时根据水质适当增加投加量。113.3.2 设计计算废水日变化系数取kd1.5，设计水量为q1.5166.7250 m3/h （下同）（一）溶液池1、容积（w1）w1= 其中：w1溶液池容积，m3； q设计流量，m3/h； u混凝剂最大投加量，mg/l； b溶液浓度，； n每日配制次数。根据原水水质与水温，混凝剂pfs最大投加量取u80mg/l 11，投加方式采用计量泵湿式投加。取溶液浓度b10，每天配制次数n2，则w1=2.40 （m3） 2、尺寸溶液池分2格，每格有效容积1.20m3，有效高度取0.6m，超高0.4m。即：每格实际尺寸（长宽高）为1.5m1.2m1.0m。溶液池置于室内地面上。（二）溶解池1、容积（w2） 容积一般取溶液池容积的20%-30，这里取30w20.3w10.32.400.72(m3)， 其中：w2溶解池容积，（m3）2、尺寸溶解池分2格，每格有效容积0.36 m3，有效高度取0.5m，超高0.3m。即：每格实际尺寸（长宽高）为0.8 m0.8 m0.8 m，