印染废水文献综述模板.pdf

序号 序号 17 17 常常 州州 大大 学学 毕业设计 论文 前期材料毕业设计 论文 前期材料 2010 届 届 学学 生生 杜杜 伟伟 学学 号号 0641541706415417 学学 院院 怀德学院怀德学院 专业班级专业班级 给水给水 062 062 题题 目目 某城市纺织工业园区印染废水处理厂工艺设计某城市纺织工业园区印染废水处理厂工艺设计 类类 别别 毕业毕业设计设计 毕业论文毕业论文 校内指导教师校内指导教师 李李 稳稳 专业技术职务专业技术职务 讲讲 师师 校外指导老师校外指导老师 专业技术职务专业技术职务 材材 料料 目目 录录 序号 名 称 数量 备注 1 毕业设计 论文 任务书 1 2 文献综述 设计类 或开题报告 论文类 1 3 外文翻译 封面 译文 原文 1 二二 一一 年年三三月月 学号 学号 06415417 06415417 常常 州州 大大 学学 毕业设计 论文 毕业设计 论文 文献综述文献综述 2010 届 届 题题 目目 某城市纺织工业园区印染废水处理厂工艺设计某城市纺织工业园区印染废水处理厂工艺设计 学学 生生 杜杜 伟伟 学学 院院 怀德学院怀德学院 专专 业业 班班 级级 给水给水 062062 校内指导教师校内指导教师 李李 稳稳 专业技术职务专业技术职务 讲讲 师师 校校外指导老师外指导老师 专业技术职务专业技术职务 二二 一一 年年三三月月 题目 某城市纺织工业园区印染废水处理厂工艺设计 一 前言 1 课题研究的意义 国内外研究现状和发展趋势课题研究的意义 国内外研究现状和发展趋势 1 1 课题研究的意义课题研究的意义 水是一种易受污染而可以再生的自然资源 随着人口的不断增长和经济的发展 加 之水污染的日益严重 可利用的水资源数量日益短缺 造成水危机 根据水工业的观点 给水和排水分别是人类向自然界取用和归还可再生资源 水 的两个程序 为了使这个 循环能够持续地为人类服务 水在使用后回归自然界前 必须进行废水的再生处理 使 水质达到自然界自净能力的承受水平 恢复其作为自然资源的属性 切实解决印染废水 治理问题 不仅仅是对一个企业 一个地区的影响 对整个行业发展乃至国家经济都影 响深远 坚持可持续发展 把坚持科学发展观应用到实际环境保护中 给人类营造一个 健康绿色的生态圈 1 2 国内外研究现状和发展趋势国内外研究现状和发展趋势 在当前国内外市场需求不断增长前提下 近五年纺织工业获较大发展 印染行业是 纺织工业中的重要行业 纺织印染行业排放的印染废水是我国工业系统中的重点污染源 之一 印染废水属于含有一定量难生物降解物质的有机废水 其污染物浓度高 色度深 氮磷含量低 是难处理的工业废水之一 近些年来 随着市场对印染产品需求的多样化 印染产品中小批量 多品种产品的产量加大 生产设备中间歇式印染设备占有较大比重 由于产品品种的变化及染料和助剂投配量的自动化控制水平较低 其废水排放量和水质 浓度均高于以往连续式染色工艺 这给已建的废水处理工程增加了治理难度 也对传统 的污染治理达标排放技术提出了挑战 我国印染行业工艺设备水平在 十一五 期间有了较大提高 特别是东部沿海地区 为了参与世界纺织品市场竞争 增加出口创汇 很多企业已从国外进口了一定数量的当 代先进印染设备 这些设备在节能降耗上效果较明显 能耗与原有印染设备相比有较大 降低 一些位于城区或近郊区的印染企业也面临着搬迁 改造的发展机遇 很多印染企 业搬迁至经济开发区 高新技术区或工业园区内 并对各企业排放的废水进行统一规划 统一治理 由于废水处理的规模较大 而且为新建工程 因此可以采用较完整的治理工 艺和实用先进的设备和仪器 并由素质较高的运行人员管理 可以保证系统稳定运行实 现达标排放 如浙江绍兴污水处理厂以处理印染废水为主 其处理规模已达 100 万 t d 60 万 t d 已投入运行 40 万 t d 即将投入运行 浙江的萧山 江苏的吴江 江阴等地 印染工业园区处理规模均在 10 万 20 万 t d 并都取得了较好的处理效果 但国内印染 企业在生产工艺创新和生产管理水平方面与发达国家仍有较大差距 1 目前用于印染废水处理的主要方法有物化法 生化法 化学法以及几种工艺结合的 处理方法 而废水处理中的预处理主要是为了改善废水水质 去除悬浮物及可直接沉降 的杂质 调节废水水质及水量 降低废水温度等 提高废水处理的整体效果 确保整个 处理系统的稳定性 因此预处理在印染废水处理中具有极其重要的地位 物理法主要有 格栅与筛网 调节 沉淀 气浮 过滤 膜技术等 化学 法有中和 混凝 电解 氧 化 吸附 消毒等 生物法有厌氧生物法 好氧生物法 兼氧生物法 国内的印染废水 处理手段以生物法为主 辅以物理法与化学法 目前 活性污泥法是生活污水 城市污 水以及有机性工业废水处理中最常用的工艺 随着实际生产上的广泛应用和技术上的不 断革新改进 又出现了多种能够适应各种条件的工艺 在工艺系统方面 开创了多旨在 提高充氧能力 增加混合液污泥浓度 强化活性污泥微生物代谢功能的高效活性污泥法 处理系统 2 如氧化沟 SBR 法 AB 法及 A2 O 法等新工艺 国外纺织印染行业比较发达的地区 染整企业较为集中 印染废水相对较大 同时 在这些地区自然地形成产业链 即本地区和周围地区形成上游配套的原料生产 供应 纺织服装 服饰等下游产品生产 市场销售 三者形成相对完整的产业链 这种生产相 对集中 产量大 市场规模大 销量在国内 国际有相当影响的 板块 经济对染整行 业发展具有重要意义 这与国内也很相似 关于处理方式 意大利 日本等对印染废水 处理采用工厂处理和城市污水综合处理相结合的方法 在对印染废水初步处理后达到一 定标准后和城市污水混合一起进入污水处理厂处理 这样可以提高后续处理效果 如果 印染厂多 则集中处理达到排放标准 而德国由于行业不集中 一般采用单厂处理的模 式进行处理 在印染厂建造污水处理厂 对厂内产生的废水进行处理 由于清洁生产和 水资源回收做得相对较好 水处理效果处理后的水可以达到排放标准 另外德国的印染 废水排放量也较少 而且处理技术比较成熟 个别厂甚至做到 零排放 印染废水主 要是有机污染 所以处理方法以生化法为主 国外禁用硫化染料 对于废水量少 采用 设备为主 大水量当然还是以构筑物为主 但从处理技术的原理上分析 似乎差别不大 但从技术深度 自动化程度 设备质量高于国内水平 2 课题的研究目标 内容和拟解决的关键问题课题的研究目标 内容和拟解决的关键问题 2 1 设计内容设计内容 1 根据原污水水质及水质排放标准选择合理的水处理工艺流程和处理构筑物的型 式 2 计算并确定各构筑物的尺寸 3 安排附属构筑物和建筑物 并确定其尺寸 4 对整个污水处理厂进行整体布置 平面和纵向 及厂内道路 绿化和管线综合布 置 5 编写设计计算说明书 工程概况 设计依据和设计方案 2 2 设计图纸设计图纸 1 废水处理厂平面布置图 2 废水处理厂高程布置图 3 工艺流程图 4 重要单体构筑物详图 2 3 解决的关键问题解决的关键问题 印染废水的达标排放是印染行业急需要解决的问题 加强印染废水的处理可以缓解 我国水资源严重匮乏的问题 对保护环境 维持生态平衡起着极其重要的作用 传统的 印染行业废水治理侧重于单纯末端治理 存在很多难以克服的弊病 费用高 治理效果 不明显且造成很大的资源浪费 事实上 印染行业废水治理是一项系统工程 首先应将清 洁生产理念贯穿于整个生产过程 从源头抓起 降低后续治理污染负荷 其次应通过改 善工艺 更新设备促进资源的综合利用 尽可能的降低能耗 物耗 从而消减污染产生量 对于后期的治理 应本着以废治废 资源化治理的原则 将印染废水治理作为一个系统 工程加以分析研究 根据各类印染产品排放的废水浓度和各地区排放标准的要求 选用 合理的单元设计参数 精心设计 精心施工 是可以实现和满足达标排放要求的 二 设计方案的确定 1 方案的原理 特点方案的原理 特点与选择依据与选择依据 1 1 印染废水的特点印染废水的特点 纺织印染废水具有水量大 有机污染物含量高 碱性大 水质变化大等特点 属难 处理的工业废水之一 废水中含有染料 浆料 助剂 油剂 酸碱 纤维杂质 砂类物 质 无机盐等 3 1 2 设计 论文 参数及依据设计 论文 参数及依据 随着染料工业的迅速发展 目前全世界使用的染料品种日益增多 考虑印染废水的 特点为了便于统一环境管理 江苏某城市划分工业园区 将纺织印染企业集中建设 并 建造印染废水处理厂 统一收集印染废水后集中处理 现要求对该印染废水处理厂工艺进行设计 出水水质满足 江苏省纺织染整工业废水排 放标准 DB32 670 2004 设计规模 5000m3 d 原水水质 COD 1000mg L TP 4mg L BOD5 600mg L SS 200mg L NH3 N 15mg L 色度 300 倍 PH 5 7 出水水质 COD 100mg L TP 1 0mg L BOD5 25mg L SS 70 mg L NH3 N 15mg L 色度 40 倍 PH 6 9 1 3 工艺的选择与依据工艺的选择与依据 1 3 1 传统活性污泥法传统活性污泥法 以活性污泥法处理污水的典型工艺 其特点是好氧微生物在曝气池中以活性污泥的 形态出现 并通过鼓风机曝气供给微生物所必需的足够氧量 促使微生物生存和繁殖以 分解污水中的有机物 混合液经沉淀分离后 其活性污泥大量被回流到曝气池中 生物 氧 化 作 用 主 要 在 这 一 级 曝 气 程 序 中 完 成 该 法 一 般 BOD5污 泥 负 荷 率 为 0 2 0 4kgBOD5 kgMLSS d 曝气池停留时间约为 4 8h 4 特点 利用曝气池中的好氧微生物 依靠鼓风机曝气供给的氧来分解污水中的有机 物 混合液进行沉淀分离 活性污泥回流到曝气池中去 原污水从池首端进入池内 回 流污泥也同步注入 废水在池内呈推流形式流动至池的末端 流出池外至二沉池 优点 1 处理污水效果好 BOD5的去除率可达 90 2 有丰富的技术资料和成熟的管理经验 3 适宜处理大量污水 运行可靠 水质稳定 4 对污水的处理程度比较灵活 根据需要可适当调整 缺点 1 运行费用高 由于在曝气池的末端造成的浪费 故提高了运行成本 2 基建费用高 占地面积大 3 对外界条件的适应性差 4 由于沉淀时间短和沉淀后碳源不足等情况 对于 N P 去除率非常低 TN 的 去除率仅有 20 的效果 NH3 N 用于细胞合成只能除 12 18 P 的去除率也很低 1 3 2 氧化沟工艺氧化沟工艺 氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展 是延时曝气法的一种形式 5 严格地 说 氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺 但是随着氧化沟技术的发展 它早已超出 原先的实践范围 出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流 程 按照运行方式 氧化沟可以分为连续工作式 交替工作式和半交替工作式 连续工 作式氧化沟 如帕斯韦尔氧化沟 卡鲁塞尔氧化沟 奥贝尔氧化沟在我国应用比较多 这些氧化沟通过设置适当的缺氧段 厌氧段 好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果 连 续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式 交替工作式氧化沟一般采用合建式 多采用 转刷曝气 不设二沉池和污泥回流设施 交替工作式氧化沟又可分为单沟式 双沟式和 三沟式 交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和 SBR 工艺的一些特点 可以根据水量水质 的变化调节转刷的开停 既可以节约能源 又可以实现最佳的除磷脱氮效果 优点 1 氧化沟内循环流量很大 进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀 释 因此具有很强的承受冲击负荷的能力 对不易降解的有机物也有较好的处理效果 2 处理效果稳定可靠 不仅可满足 BOD5 SS 的排放标准 还可以达到脱 N 除 P 的效果 3 由于氧化沟的水力停留时间和泥龄都很长 悬浮物 有机物在沟内可获得较 彻底的降解 4 活性污泥产量少且趋于稳定 一般可不设初沉池和污泥消化池 有的甚至取 消二沉池和污泥回流系统 简化了处理流程 减少了处理构筑物 使其基建费用和运行 费用都低于一般活性污泥法 5 承受水质 水量 水温能力强 出水水质好 缺点 氧化沟运行管理费用高 氧化沟沟体占地面积大 1 3 3 A2 O 工艺工艺 A2 O 工艺亦称 A A O 工艺 是英文 Anaerobic Anoxic Oxic 第一个字母的简称 生 物脱氮除磷 按实质意义来说 本工艺称为厌氧 缺氧 好氧法 生物脱氮除磷工艺的简 称 6 原废水与含磷回流污泥一起进入厌氧池 除磷菌在这里完成释放磷和摄取有机物 混合液从厌氧池进入缺氧池 本段的首要功能是脱氮 硝态氮是通过循环由好养池送来 的 循环的混合液量较大 一般为 2 倍的进水量 然后 混合液从缺氧池进入好氧池 曝气池 这一反应池单元式多功能的 去除 BOD5 硝化和吸收磷等反应都在本反应器 内进行 最后 混合液进入沉淀池 进行泥水分离 上清液作为处理水排放 沉淀污泥 的一部风回流厌氧池 另一部分作为剩余污泥排放 特点 1 厌氧 缺氧 好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合 能同时具有去除有机物 脱氮除磷的功能 2 工艺简单 水力停留时间较短 3 SVI 一般小于 100 不会发生污泥膨胀 4 污泥中含磷量高 一般为 2 5 以上 缺点 A2 O 工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法 运行管理要求高 所以对目 前我国国情来说 当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化 从而影响 给水水源时 才采用该工艺近年来 综上所述 根据上述几种工艺优缺点的比较 以及印染废水的特点和自己所设计处 理水量的大小 选择第一种工艺 1 4 工艺流程确定工艺流程确定 选择的工艺流程见图 1 4 图图 1 4 污水厂的工艺流程图污水厂的工艺流程图 1 5 主要构筑物的特点及依据主要构筑物的特点及依据 1 5 1 格栅格栅 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成 安装在污水渠道上 泵房集水井的进口 处或污水处理厂的端部 用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物 以减轻后续处理构筑物 的负荷 用来去除那些可能堵塞水泵机组管道阀门的较粗大的悬浮物 并保证后续处理 设施能正常运行的装置 1 5 2 调节池调节池 所有进入废水处理系统的废水 其水量和水质随时都可能发生变化 这对废水处理构筑 物的正常运转非常不利 水量和水质的波动越大 处理效果就越不稳定 甚至会使废水 处理工艺过程遭受严重破坏 为减少水量和水质变动对废水处理工艺过程的影响 在废 水处理系统之前宜设置调节池 以资均和水质 存盈补缺 使后续处理构筑物在运行期 间内能得到均衡的进水量和稳定的水质 并达到理想的处理效果 1 5 3 提升泵提升泵 提升泵用以提高污水的水位 保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 从而达 到污水的净化 1 5 4 初初沉池沉池 初沉池的作用主要是去除悬浮于污水中的可以沉淀的固体悬浮物 在不同的工艺 中 所分离的固体悬浮物也有所不同 平流式初沉池的特点 沉淀效果好 对冲击负荷和温度变化适应性强 施工方便 平面布置紧凑 占地面积小 适用条件 适用于地下水位较高 地质条件较差的地区 适用于大 中 小型污水 厂 竖流式初沉池的特点 占地面积小 排泥方便 运行管理简单 池体深度较大 施 工困难 对冲击负荷和温度的变化适应性差 造价相对较高 池径不易过大 7 适用条件 适用于小型污水处理厂或工业废水处理站 经过这两种初沉池的比较 我选择用平流式初沉池 1 5 5 水解酸化池水解酸化池 内置填料 内置填料 水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质 将环状结构转化为链状结构 进一 步提高了废水的 BOD COD 比 增加了废水的可生化性 为后续的好氧生化处理创造条 件创造了良好的环境 8 填料可以形成生物膜 增加生物量 还可以使上升流速太小的 反应器保持生物分布均匀 提高处理负荷 水解酸化处理有机废水 取其厌氧处理的前两个阶段 水解阶段 酸化阶段 不 需密封及搅拌 在常温下进行即可提高废水的可生化性 由于水解酸化反应迅速 故池 容小 停留时间短 水解酸化反应能适应较大的水质范围 出水水质稳定 1 5 6 曝气池曝气池 传统的活性污泥法系统是以推流式曝气池为核心的 经初次沉淀池去除粗大悬浮物 的废水 在曝气池与污泥混合 呈推流式从池首向池尾流动 活性污泥微生物在此过程 中连续完成吸附和代谢过程 9 曝气池混合液在二沉池也去除活性污泥混合固体后 澄 清液作为净化液出流 沉淀的污泥一部分以回流形式返回曝气池 再起净化作用 一部 分作为剩余污泥排出 1 5 7 二沉池二沉池 二次沉淀池的作用是泥水分离 使生物处理构筑物出水澄清 而且应保证污泥得到 足够的浓缩 以便供给曝气池所需的回流污泥 但二次沉淀池中的混合液浓度高 沉淀 过程是絮凝沉淀 沉淀分离的污泥具有质量小 易被出水带走等特点 为了使沉淀池内 水流更稳 进出水配水更均匀 存排泥更方便 常采用圆形辐流式二沉池 二沉池为中 心进水 周边出水 幅流式沉淀池 处理大水量较为经济 排泥设备已定型系列化 运 行稳定 管理方便 结构受力条件好 施工要求严格 适用于处理大水量 地下水位较 高地区和工程地质条件差的地区 10 1 5 8 混凝沉淀池混凝沉淀池 混凝沉淀池主要作用 作为投加凝剂混合的主要场所 作为混凝产生的絮体沉淀分离的 主要场所 通过投加混凝剂 降低出水的色度 COD SS TP 确保出水水质达到设 计要求和排放要求 1 5 9 浓缩池浓缩池 污泥处理系统产生的污泥 含水率很高 体积很大 输送 处理或处置都不方便 污泥浓缩可使污泥初步减容 使其体积减小为原来的几分之一 从而为后续处理或处置 带来方便 11 首先 经浓缩之后 可使污泥管的管径减小输送泵的容最减小 浓缩之后 采用消化工艺时 可减小消化池容积 并降低加热量 浓缩之后直接脱水 可减少脱水 机台数 并降低污泥调质所需的絮凝剂投加量 1 5 10 污泥脱水污泥脱水 污泥脱水的方法有自然干化 机械脱水及污泥烧干 焚烧等方法 本设计采用机械 脱水 采用带式式压滤机 脱水后的污泥运到垃圾填埋场进行卫生填埋 2 设计步骤设计步骤 1 确定工艺方案 污水厂平面布置 2 格栅的设计与计算 3 调节池的设计与计算 4 提升泵的设计与计算 5 初沉池的设计与计算 6 水解酸化池的设计与计算 7 曝气池的设计与计算 8 二沉池的设计与计算 9 混凝沉淀池的设计与计算 10 浓缩池的设计与计算 11 污水厂总平面布置 12 污水厂高程布置 三 阶段性设计计划 设计目标与应用价值 1 阶段性设计计划阶段性设计计划 周 次 工 作 内 容 检 查 方 式 1 外文翻译 提交译文 2 3 查阅文献 写文献综述 提交文献综述 4 5 毕业实习 提交实习日记及实习报告 6 7 熟悉设计任务 确定工艺方案 完成所要求内容 检查其完成成果 8 10 进行构筑物的计算以及设备的选 型 检查计算原始资料 11 12 安排附属构筑物及建筑物 并进 行厂区平面和竖向布置等 检查计算原始资料 13 15 绘制图纸 检查 修改图纸 16 17 设计说明书整理 提交计算说明书 18 答辩 2 设计目标设计目标 1 通过毕业设计 熟悉并掌握印染废水处理工艺的设计内容 设计原理 方法和步 骤 学会根据设计原始资料正确地选定设计方案 正确计算 具备设计中 小废水厂的 初步能力 2 要求具有总体布置的设计思想 从工艺流程 构筑物的选择与设计以及管理运行 等各方面考虑 而进行合理的组合布置设计 3 掌握设计说明书 计算书的编写内容和编制方法 并绘制平面 高程图 4 结合以前的认识实习和生产实习的内容 结合本毕业设计的内容及要求 解决设 计过程中出现的疑难问题 3 应用价值应用价值 通过对印染废水厂的合理设计 出水水质满足 江苏省纺织染整工业废水排放标准 DB32 670 20