印染废水治理.doc

某公司印染污水治理初步工程设计方案第一章 概述第一节 设计依据1.1.1某公司委托书。1.1.2污水综合排放标准（GB8978-1996）一级排放标准。1.1.3室外排水设计规范。1.1.4中华人民共和国水污染防治法及实施细则。1.1.5环境保护的有关法规和规定。第二节 设计原则1.2.1本设计严格执行国家有关法规、规范，环境保护的各项规定，污水处理后必须确保各项出水水质指标均达到污水综合排放标准。1.2.2采用先进、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行管理费用。1.2.3设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定可靠，效率高，管理方便，维修维护工作量少，价格适中。1.2.4系统运行灵活，管理方便，维修简单，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。1.2.5设计美观，布局合理，与周围环境统一协调。1.2.6设置必要的监控仪表，提高控制操作的自动化程度。1.2.7尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声，气味，妥善处理与处置固体废弃物，避免二次污染。第三节 设计规范、工程范围采用的技术规范1.3.1环保部门要求建设项目所在地应执行的环境质量标准。1.3.1.1地面水采用地面水环境质量标准（GB3838-2002）中类水域水质标准。1.3.1.2环境空气采用环境空气质量标准（GB3095-1996）中二级标准。1.3.1.3噪声环境采用城市区域环境噪声标准（GB309693）中二类标准。1.3.2污染物排放标准执行1.3.2.1污水综合排放标准（GB8978-1996）表4中一级标准。1.3.2.2大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）表2中二级标准。1.3.2.3工业企业厂矿噪声标准（GB12348-90）中类标准。1.3.3设计规范和标准1.3.3.1建设项目环境保护设计规定（87）国环字002号。1.3.3.2建设项目环境保护管理条例 1998年11月29日国务院。1.3.3.3建筑设计防火规范GBJ16-87（1997年版）。1.3.3.4建筑结构荷载规范（GBJ50009-2000）。1.3.3.5工业企业设计卫生标准。1.3.3.6工业企业厂矿噪声标准。GB3096-93。1.3.4施工规范和标准。1.3.4.1钢筋砼工程施工及验收规范GBJ204-83。1.3.4.2钢结构工程施工及验收规范GBJ205-83。1.3.4.3地下防水工程施工及验收规范GBJ208-83。1.3.5安装规范和标准1.3.5.1现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范GBJ236-82。1.3.5.2电气装置施工及验收规范GBJ232-82。1.3.5.3机械设备安装工程施工及验收规范GBJ231-75。1.3.6工程范围整个工程范围包括设计、（土建、设备工艺、安装）试运行、培训等，其中设计范围包括：1.3.6.1污水处理站污水、污泥处理工艺技术方案论证。1.3.6.2污水处理站工程内容的工艺设备、建筑、结构、电气、仪表和自动控制等方面的工程设计及总平面布置。1.3.6.3工程投资预算编制。第二章 设计水质水量及污染物组份分析第一节 设计水质、水量2.1.1印染生产废水，其水量与水质根据业主委托书提供的资料和参考国内同行业水质参数：污水水量吨/日BOD5（mg/L）CODcr（mg/L）SS（mg/L）色度PH200075-150300-500100-200150-20010-12确定：设计水量：Q=2000吨/日=83.3吨/平均时 最大水量=K总取1.2 Q=99.96吨/最大时综合调节后的水质：BOD5（mg/L）CODcr（mg/L）SS（mg/L）色度PH1004001502009-11经水质调节后PH为约偏碱性。第二节 排放标准 根据污水处理后排放废水符合业主委托书要求，尾水排放满足国家污水综合排放标准（GB8978-1996）表4所规定的一级排放标准。主要控制指标为：PHBOD5（mg/L）CODcr（mg/L）SS（mg/L）色度6-9201007050第三节 污染物组份分析2.3.1污染物的组成部分本工程污水主要的污染物来自印染是对纺织材料进行再加工的过程，包括预处理、染色、印花和整理等四个过程。印染废水在生产过程中使用的染料、助剂等化工原料的种类非常多，因此，印染废水的水质差别很大，一些典型印染废水的主要成分见表：各种印染废水的主要成分所用染料种类废水中主要污染成分直接染料染料、元明粉、食盐、纯碱、表面活性剂活性染料染料、烧碱、磷酸钠、小苏打、元明粉、尿素、表面活性剂酸性染料染料、元明粉、硫醋酸、醋酸、硫酸、表面活性剂酸性媒染染料染料、元明粉、醋酸、重铬酸钠、表面活性剂金属络合染料染料、元明粉、硫酸、醋酸钠、硫酸铵、表面活性剂阳离子染料染料、元明粉、醋酸钠、醋酸铵、纯碱、表面活性剂硫化染料染料、硫化碱、纯碱、元明粉还原染料染料、元明粉、保险粉、纯碱、红油纳夫妥染料染料、醋酸钠、烧碱、盐酸、亚硝酸钠、表面活性剂分散性染料染料、各种载体、保险粉、表面活性剂印染过程四个工序都排出废水，如预处理阶段排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水，染色阶段排出染色废水，印花阶段排出印花废水和皂洗废水。一般印染废水的PH值为911，COD=200500mg/L，BOD5=50200mg/L，SS=100200mg/L，色度50200倍。不同生产厂家或同一生产厂家的不同生产时期，废水水质各不相同，水质会超出上述范围。（1）退浆废水：水量较小，但污染物浓度高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维素、淀粉、碱和各种助剂。退浆废水成碱性，PH值在12左右。上浆以淀粉为主的（棉布）退浆废水，其COD、BOD值都很高，可生化性较好；上浆以聚乙烯醇（PVA）为主的（如涤棉经纱）退浆废水，COD高而BOD低，废水可生化性较差。（2）煮炼废水：水量大，污染物浓度高，其中含有纤维素、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、硫代硫化钠等。（4）丝光废水：含碱量高，NaOH含量3%5%，多数印染厂都通过蒸发浓缩回收，所以，丝光废水一般很少排出，经过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：水量较高，水质因所用染料的不同而不同，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：水量较高，其中含纤维屑、树脂、油剂、浆料等。印染废水的特征可概括为：有机物浓度中等、成分复杂、可生化性较差、色度深、碱性大、PH值高、水质变化大。印染行业是工业废水排放大户，全国排放量为300400万m3/d，因此，是污染负荷较大的行业之一。2.3.2其它纺织行业生产废水的水质棉纺工业生产废水是退浆、煮炼、丝光、漂白、染色和印花等工序所产生废水混合后的总称。退浆废水量一般占废水总量的15%左右，污染物含量约占总量的一半，废水的可生物降解性能随所用浆料品种不同而异。化学浆料（如PVA）的BOD5/COD比值0.1左右，淀粉浆料的BOD5/COD的比值为0.3/0.5。纯棉织物煮炼废水PH=10-14，废水呈褐色，污染物含量较高。棉混纺织物或纯化纤织物杂质含量较少，其煮炼废水的PH值及污染物含量都较纯棉织物废水为低。丝光废水碱性强，PH=12-13，污染物含量相对稍低。煮炼废水和丝光废水量二者约占废水总量的20%左右。漂白废水水质较高，一般可直接排放循环使用。染色与印花废水呈碱性，其水质由于使用的染料和助剂的不同而异。助剂多为直链有机物，是构成有机污染的主要成分。染料一般不环状芳烃有机物，其COD、BOD5值均低于助剂，且属于难降解物质。染色与印花废水量约占排放总废水量的50-60%。印花废水量一般低于染色废水量。国内棉纺工业印染废水水质参考如下：棉纺机织产品印染废水水质织物染料种类指标PH色度(倍)COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）S（mg/L）纯棉织物(染色+印花)活性土木林直接10-12400-500500-1000200-300300-4001-5棉混纺织物(染色+印花)(棉50%，化纤50%)活性土林分散9-10300-500600-1200150-250200-3001-3纯棉织物(漂白+染色)土林纳夫妥11-13150-300400-800150-250300-400棉混纺织物(棉50%，化纤50%)(漂白+染色)土林分散纳夫妥9-11150-200500-800150-250150-250棉纺针织产品印染废水水质织物染料种类指标PH色度(倍)COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）纯棉织物活性9-11100-300400-700150-300100-200棉混织物(棉、涤纶)活性土林9-1070-250400-1000150-250100-180棉混织物(棉、腈纶)活性，直接阳离子9-1150-100300-600120-300150-400化纤织物(涤纶)分散7-7.550-150600-900150-200100-200化纤织物(腈纶)阳离子5-6100-200500-1000200-300100-300锦纶织物酸性50-10050-100300-500100-15050-100棉及棉混纺织物印染废水排放量产品名称排水量(m3/m织物)纯棉织物(染色+印花)0.25-0.35棉混纺织物(染色+印花)0.25-0.35纯棉织物(漂白+染色)0.20-0.25针织纯棉织物(染色+印花+漂白)0.25-0.30针织棉混纺(染色+印花+漂白)0.20-0.25污染物有三大类。第一类为悬浮物SS，第二类为有机污染物CODcr及BOD5，第三类为色度。去除机理及办法主要为：2.3.2.1 SS的去除污水中的SS去除主要靠沉淀作用，污水中悬浮物的浓度不仅仅涉及出水的SS指标，而且与BOD5、CODcr相关，这是因为组成出水悬浮物主要是活性污泥絮体，所以控制污水处理站出水的SS指标是最基本的，也是很重要的环节，为了尽量去除污水中的悬浮物浓度，需在工程中采用适当的措施，常用的措施有选用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小的沉淀表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附作用等。2.3.2.2 BOD5的去除污水中BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行分离来完成。在活性污泥与污水接触初期，会出现很高的BOD5的去除率，这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所至。但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物不起作用。对溶解性有机物需靠微生物的代谢来完成，活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质，这也是污水中BOD5的降解过程。微生物好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。因此，可以使处理后污水的残余BOD5浓度很低。2.3.2.3 COD的去除污水中COD去除原理与BOD5的基本相同，但COD去除率取决于原污水的可生化性，它与污水的组成有关。本工程BOD5：COD=0.5左右，污水可生化性能好。2.3.2.4 色度的去除污水中色度的去除主要是靠吸附和氧化。在生物处理过程中由于活性污泥絮体的吸附能有效的降低色度，在物化处理过程中由于氧化剂的氧化和混凝剂与污水在絮凝反应过程中产生大量的絮凝体，加之絮凝体与絮凝体之间的吸附，则能大大降低色度。根据本工程污水处理站进水水质及污水中主要污染物为有机物可在好氧生物处理装置前增加水力澄清装置。使难生物降解的有机物水解为较易生物降解的物质，改善废水的可生物降解性。且采用生物处理效果较好，因此原则上拟采用好氧生物处理。第三章 印染废水处理的方法第一节 方案的选择3.1.1污水处理方案选择的原则3.1.1.1处理效果保证工艺先进可靠，运行稳定、具有较强的耐冲击负荷能力。3.1.1.2基建投资省、能耗和运行费用低。3.1.1.3操作简单、经济实用、力求安全可靠。3.1.1.4污泥量少。3.1.1.5所选工艺应适应当地的环境条件。3.1.2污水处理方案选择3.1.2.1物理法，其中最常用的是吸附法（主要用于三级处理），常用的吸附材料有活性炭、活性硅藻土、煤渣和活化煤等。3.1.2.2化学法，主要有混凝沉淀法、混凝气浮法、臭氧氧化法、光氧化法、电解气浮法等。3.1.2.3生物处理法，包括厌氧生物处理法和好氧生物处理法，好氧生物处理法中常用的有表面曝气活性污泥法、高浓度活性污泥法、生物转盘、生物接触氧化、生物铁法和SBR等。印染废水成分复杂，处理难度较大，在实际工程中常采用组合处理工艺。对可生化性较好的印染废水，采用一级或二级生物处理工艺；对可生化性一般的废水，可采用厌氧生物处理与好氧生物处理相结合的工艺，也可采用好氧生物处理与物化法串联工艺；一些含有对微生物具有毒害或抑制作用的废水，先采用物化法进行预处理，再进行生物处理；排水量较小时，也可采用纯物化处理工艺。生物膜法在处理池内设置填料，作为生物的载体，使大量生物附着生长，同时污水中又有一定浓度的悬浮生物。按其运行方式分为：生物接触氧化法，生物滤池，生物转盘等。生物滤池和生物转盘由于其生物浓度较低，设计负荷较小，占地面积较大，抗冲击负荷性能较差，目前使用的已较少。根据以上的工艺，因此本工程污水处理方案选择接触氧化法。 第四章 工艺流程确定第一节 污水处理工艺流程 接 水 无污水 格 调 反 一 触 二 力 阀 排 栅 节 应 沉 氧 沉 澄 滤 井 池 池 池 化 池 清 池 放 池 池 剩余 排 浓 污泥 泥 干泥外运 机械 缩 脱水 池 第二节 工艺流程说明从印染生产废水首先通过格栅井，内设有机械格栅，以拦截较大体积的污物。由于生产车间排水水量和水质随时间变化较大。因此在格栅井后设置了水量、水质调节池，调节来水的水量水质，以保证后续处理构筑物及设备的连续性和稳定性，保证系统正常运行。生产废水经调节后进入水力澄清池。由于废水的浓度较高，并含有一定量结构较复杂的有机物，须进行调节预处理，调节高浓度的有机物及水质中和，缓冲和稀释负荷冲击与有害物质，提高污水的好氧可生物性，从而降低后续处理构筑物的负荷。4.2.1其调节预处理过程如下：调节池出水后进入水力澄清池，使得水质PH值和有毒有害物质的缓冲。随后在水力澄清反应池内，出水经一沉池沉淀后能获得良好的处理效果。出水CODcr、BOD5可大大降低。好氧生化过程为：通过驯化培养而聚集的优势微生物解体。在生长过程中，利用周围环境的营养物质即水中的有关污染物质及氧进行新陈代谢，达到降解污染物，净化水质的目的。其污染物去除机理为：有机污染物氧化反应为（有机物以CXHyO2表示）4CXHyOz+（4x+y-2z）O24xCO2+2yH2O+能量氨氮氧化反应为 亚硝酸细菌 2NH4+302 2NO2-+4H+2H2O+能量硝酸细菌2NO2-+O2 2NO3-+能量为更好脱色和进一步降低CODcr、BOD5值使出水能稳定达标，最后设置了二次水力循环澄清池，利用我公司专门研制的药剂，经物化处理后，使出水可以达到十分理想的效果。实践证明，物化处理过程CODcr、色度去除率均在60-70%以上，出水透明清澈。第五章 方案设计第一节 方案设计考虑5.1.1选址污水厂位置应选在工厂厂区的下游和夏季主风向的下风向，由于该工程处理结构物是半地埋式结构布置，也必须考虑到布置合理化及道路、绿化。5.1.2污水处理站的平面布置在污水处理站厂区内有：各处理单元构筑物；连通各处理构筑物之间的管、渠及其他管线；辅助性建筑物；道路以及绿地等。在平面布置时，应考虑如下一般原则：5.1.2.1各处理单元构筑物的平面布置处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，在作平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内的平面位置，对此，应考虑：A.贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折；B.土方量作到基本平衡，并避开劣质土壤地段；C.在处理构筑物之间，应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求；D.各处理构筑物在平面布置上，应考虑尽量紧凑。5.1.2.2管渠的平面布置A.在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。此外，还设有能够使各处理构筑物独立运行的管、渠，当某一处理构筑物因故停止工作时，使其后接处理构筑物，仍能够保持正常的运行；B.在厂区内还设有：给水管及输配电线路等，便于施工和维护管理，但也要紧凑，少占用地，也可以考虑采用检查井的方式敷设。在污水处理厂区内，应有完善的排雨管道系统，必要时应考虑设防洪沟渠。5.1.2.3辅助建筑物污水处理厂内的辅助建筑物有：泵房、鼓风机房，办公室 、集中控制室、水质分析化验室、机修、仓库等。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。如鼓风机房应设于曝气池附近，以节省管道与动力。化验室应远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件。办公室、化验室等均应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处。操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各构筑物运行情况的位置。5.1.3 污水处理站的高程布置污水处理站污水处理流程高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理站的正常运行。在对污水处理站处理流程的高程布置时，应考虑下列事项：5.1.3.1选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统能够运行正常。5.1.3.2计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设备流量，并酌加扩建时的备用水头。5.1.3.3水力计算常以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，但同时应考虑到构筑物的挖土沉度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。5.1.3.4在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。污泥浓缩池高程的决定，应注意它的污泥水能自动排放污水入流干管或其他构筑物的可能性。第二节 工艺设计主要构筑物、设备和技术参数5.2.1 污水处理站主要构筑物、设备选型和技术参数本工程按半地埋式设计。5.2.1.1格栅井 砖混结构 LBH=2.0m2.0m1.0m V=16m3内设HJG-500弧形机械格栅除污机 栅宽0.5m 栅条间隙8mm槽深0.8m 功率0.37kw粗格栅自带栅渣筐，自动收集固体，杂质并渗滤出杂质中的部分水份。5.2.1.2调节池 钢筋砼结构流态为推流式 调节时间按设计流量6小时平面尺寸28m16m4m 有效水深3.2m V有效=1433m3 池底上敷设开孔曝气管装置间歇曝气，以避免调节池底部沉泥，曝气强度按0.6m3/m3.h计算。气源由鼓风机房供给。5.2.1.3 1#提升泵在水力澄清池前设1#提升泵 数量2台一用一备 型号为150WQ15-15-4单台Q=150m3/h H=15m N=4KW 自耦装置配套。5.2.1.4反应池 钢筋砼结构 能力Q=50m3/h 5.2.1.5一沉池 钢筋砼结构 PPR50一沉池是钢筋砼构筑物，设计有效容积160m3。 池深4.5m，（污泥区高1m，缓冲区高1.3m） 有效水深4.3m 一沉池采用斜板沉淀池，进水方式为穿孔墙整流布水，斜板长度1m，安装角度为60o。该池的设计参数：停留时间0.5h，表面负荷2.0m3/(m2.h)。潜污泵（无备用）。52.1.6接触氧化池 钢筋砼结构 水力停留时间8.5小时 LBH=20m16m5m 有效水深4.3m V有效=1376m3填料填充率为 67.7% 填料体积960m3，采用弹性填料接触氧化池平均体积负荷为0.8kg BOD5/m3.d填料体积负荷1.18kg BOD5/m3.d为提高水的混合及紊流程度，保证传质效果，在池内设置水力搅 装置强度按1m3/m2.h计算 配备100WQ80-10-4 潜污泵一台（无备用）Q=80m3/h H=10m N=4kw 自耦配套5.2.1.7二沉池 钢筋砼结构沉淀池是钢筋砼构筑物，设计有效容积330m3。 池深4.5m，（污泥区高1m，缓冲区高1.3m） 有效水深4.3m 二沉池采用斜板沉淀池，进水方式为穿孔墙整流布水，斜板长度1m，安装角度为60o。该池的设计参数：停留时间1.0h，表面负荷2.0m3/(m2.h)。潜污泵（无备用）。5.2.1.8接触氧化池主反应区布气系统采用YDSB园盘式微孔曝气器。主要技术参数为Q=4-6m3/h.个，取5m3/h.个。S=1.52.0m2/个，取1.75m2/个 600 共144个 每格36个。需鼓风量为12m3/min 风压H=5000mmH2O。5.2.1.9 2#提升泵在集水井内设2#提升泵 数量2台（一用一备）型号为150WQ15-15-2.2 单台Q=15m3/h H=15m N=2.2kw 自耦装置配套5.2.1.10无阀滤池 钢筋砼结构 选用国家标准图S771（一）5.2.1.11鼓风机房 砖混结构平面尺寸 7m5m 高度5m内设型号为SSR-100罗茨鼓风机3台（二用一备），每台Q=5.58m3/min H=5000mm H2O=49KPa N=7.5kw5.2.1.10附属建筑（包括值班、电控等）和加药间砖混结构。平面尺寸7m5m 高4m加药间内设加药装置一套。5.2.2污泥处理方案选择5.2.2.1污泥产生是按1kgBOD5产生0.8kg干泥计算每天产生干泥2340kg,浓缩后污泥含水率按98.0%计，产生污泥19.5m3/d。机械脱水后污泥含水率按80%计产生污泥1.95m3/d。5.2.2.2污泥浓缩方法有机械浓缩和静止浓缩,脱水有自然干化和机械脱水。机械脱水常用一体化污泥脱水装置、带式压滤机、真空吸收滤机、板框（手动、自动）压滤机等多种形式。5.2.2.3考虑到本工程产生的污泥量不多，南方雨季比较集中且多雨，定员和劳动强度等因素。本工程污泥浓缩采用静止浓缩，机械脱水采用带式压滤机。5.2.3 污泥处理主要构筑物，设备及技术参数5.2.3.1污泥浓缩池 钢筋砼结构与污泥脱水间合并设计 型式静止浓缩时间 10小时 污泥含水率由99.4%浓缩至98%分二格每格6m6m5m5.2.3.2污泥机械脱水间 砖混结构平面尺寸 12m5m H=5m内设带宽 1m N=2.2kw DYQ-1000带式压滤机及相应的配套设备。第三节 设计处理效果一览