印染废水处理.doc

印染废水处理方案 学 院： 能源与环境学院 专 业： 给水排水工程 班 级： 102班 学 号： 201001154211 学生姓名： 焦利刚 指导老师： 龚为进 目录1.设计内容31.1概述31.2设计依据31.3设计目标32.设计方案工艺的确定32.1印染污水处理要求32.2印染废水处理工艺的分析42.4工艺流程图73.处理工艺设计73.1设计参数及设备选型73.2格栅井73.3调节池73.4水解酸化池83.5接触氧化池83.6 斜板沉淀池83.7脱色池93.8污泥浓缩池94.主要工艺设备材料清单91.设计内容1.1概述某印染厂，在生产过程中排放大量废水，2000 m3/d，三班制。废水中主要含有纺织纤维上的污物、油脂、盐类以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸碱等。废水特点是有机物浓度高、成分复杂、色度深且多变。1.2设计依据1 国家环保局.中国环境状况公报.环境保护，1987.(3):3-92 汪凯民，靳志年. 印染废水治理技术的进展. 给水排水，1993. (10）3 王田.厌氧-好氧-气浮组合式工艺处理印染废水的设计与研水排水技术动态, 1997.（2）4 蒋震华，朱月海. 浙江省某印染厂废水处理方案设计，1999.（6）5 乌锡康，金青萍编. 有机水污染治理技术. 华东理工大学出版社，1989.（4）6 娄金生，姜广生等. 酸化水解-接触氧化-生物炭法处理印染废水的应用. 给水排水，1997.(2)7 崔青安，周长希. 水解-接触氧化-合建式氧化沟工艺处理工业废水的应用. 给水排水，1998（1）8 伊士君，李亚峰等. 水处理构筑物设计与计算, 1994.（7）9 徐新阳 . 污水处理工程设计.化学工业出版社 , 2003.（4）1.3设计目标1.3.1设计水量根据工厂生产情况及提高的数据，确定厂区每天的废水处理总量为2000m3/d=83.33m3/h。1.3.2设计进水水质表1废水水质表 项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）色度（倍）pH设计水质11003003502008.01.3.3设计出水水质纺织染整工业水污染物排放标准 中的“一级”标准，排放标准具体指标见表2：表2 废水排放标准表项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）色度（倍）pH排放标准802060606.02.设计方案工艺的确定2.1印染污水处理要求本设计选择污水处理工艺应充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平，优先选用技术先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。下面将各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。2.2印染废水处理工艺的分析（1） 物化法：利用加入絮凝剂、助凝剂在特定的构筑物内进行沉淀或气浮，去除污水中的污染物的一种化学物理处理方法。但该类方法由于加药费用高、去除污染物不彻底、污泥量大并且难以进一步处理，会产生一定的“二次污染”，一般不单独使用，仅作为生化处理的辅助工艺；物化工艺简介常用的主要有：絮凝沉淀、气浮、吸附、过滤。絮凝沉淀：通过加入絮凝剂、助凝剂，使胶体在一定的外力扰动下相互碰撞、聚集、形成较大絮状颗粒，从而使污染物被吸附去除。常用的处理设施有：竖流沉淀池、斜管沉淀池、辐流沉淀池、平流沉淀池等。絮凝沉淀在印染废水处理中常用，一般可去除4050的CODcr、6080的色度。气浮：气浮是以微小气泡作为载体，粘附水中的杂质颗粒，使其密度小于水，然后颗粒被气泡携带浮升至水面与水分离去除的方法。主要设施有：传统溶气气浮、CAF涡凹气浮、超浅层气浮等。气浮在印染废水处理中常用，一般可去除4050的CODcr、6080的色度。（2）生化法：利用微生物的作用，使污水中有机物降解、被吸附而去除的一种处理方法。由于其降解污染物彻底，运行费用相对低，基本不产生“二次污染”等特点，被广泛应用于印染污水处理中。生化处理技术主要分为厌氧和好氧。厌氧包括：水解酸化、UASB等；好氧主要包括：生物膜法、活性污泥法等。厌氧技术：在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧菌降解有机污染物，最终产物是二氧化碳和甲烷。厌氧生物反应通常被划分成两个阶段过程：第一阶段是水解酸化阶段，第二阶段是甲烷发酵阶段。在印染废水处理中常将厌氧控制在水解酸化阶段，来降解废水中部分污染物，同时提高废水的可生化性。即印染废水中常用的水解酸化工艺，一般CODcr去除率为2040%，色度去除率可达4070%。好氧技术：由好氧微生物降解污水中有机污染物，最终产物为水和二氧化碳。在印染废水中常用的主要有：活性污泥法、接触氧化法，一般CODcr去除率为5588%。（3）氧化法臭氧氧化法在国外应用较多，Zima S.V.等人总结出了印染废水臭氧脱色的数学模式。研究表明，臭氧用量为0.886gO3/g染料时，淡褐色染料废水脱色率达80%；研究还发现，连续运转所需臭氧量高于间歇运行所需臭氧量，而反应器内安装隔板，可减少臭氧用量16.7% 。因此，利用臭氧氧化脱色，宜设计成间歇运行的反应器，并可考虑在其中安装隔板。臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果，但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。从国内外运行经验和结果看，该法脱色效果好，但耗电多，大规模推广应用有一定困难。光氧化法处理印染废水脱色效率较高，但设备投资和电耗还有待进一步降低2.3处理工艺确定2.3.1 厌氧-好氧-生物炭接触为主的处理工艺这里的厌氧处理不是传统的厌氧硝化，而是进行水解和酸化作用。目的是对印染废水中可生化性很差的某些高分子物质和不溶性物质通过水解酸化，降解为小分子物质和可溶性物质，提高可生化性和BOD5 /CODCr值，为后续好氧生化处理创造条件。同时好氧生化处理产生的剩余污泥经沉淀池全部回流到厌氧生化段，因污泥在厌氧生化段有足够的停留时间（8h10h），能进行彻底的厌氧消化，使整个系统没有剩余污泥排放，即达到自身的污泥平衡（注：仅有少量的无机泥渣会在厌氧段积累，但不必设专门的污泥处理装置）该处理工艺系统，对于CODCr1000mg/L 的印染废水，处理后的出水可达到国家排放标准，如进一步深度处理则可回用。对运转5 年以上的工程观察，运行正常，处理效果稳定，也没有外排污泥，未发现厌氧生化池内污泥过度增长。2.3.2以生化处理为主体处理工艺流程图2-2是二级生化处理串联的工艺，合建式氧化沟内设沉淀池，内沉池中污泥回流到厌氧水解酸化池，既提高生物量，又使污泥硝化。此处理工艺用于有机物浓度高，以印染废水为主的综合工业废水处理。氧化沟在污水处理中本身就是一个独立的自成系统的工艺，在城市污水和工业废水处理中都有应用，有资料报道，采用单一的氧化沟系统处理印染废水（Q=2500m3/d，BOD51200mg/L，CODCr1500mg/L，pH=1113），处理后出水水质达到BOD530mg/L，CODCr100mg/L，SS70mg/L，PH=69。其处理工艺系统为加酸中和后采用、级氧化沟（均设内沉池）串联。可见该处理工艺流程是偏安全的。2.3.3 生化、物化相结合的工艺流程主要染料为硫化、涂料、凡士林、活性及化学助剂。处理水量为100m3/d（漂炼60 m3/d，染色40 m3/d），水质为：PH=1012,CODCr=1000mg/ L,BOD5=200mg/L300mg/L，色度为200 倍300 倍。厌氧水解酸化池内设半软性填料、生物接触氧化池内设SNP 型新型填料。后续物化处理采用加药反应气浮池，采用加药反应气浮池的特点为：一是脱落的生物膜、悬浮物等去除率高，可达到80%90%；二是色度去除高，可达到95%；三是气浮池水力停留时间短，约30min 左右，而沉淀池水力停留时间1.5h2h，故气浮池体积小，占地面积少；四是污泥含水率低，约97%98%，气浮排渣可直接进行脱水处理。因此，采用气浮池后工艺流程中出现了二个明显的特点：一是只设污泥池，不设污泥浓缩池和污泥反应池，污泥直接脱水机脱水处理；二是本来应采用活性污泥回流到厌氧水解酸化池，因加药反应后的污泥失去了活性，不能回流，故工艺中采取生物接触氧化池中以1:1 回流至厌氧水解酸化池，以加强水解和酸化。但采用气浮需要增设一套空压机、压力溶气罐、回流水泵等辅助系统，操作管理相对较复杂。 根据项目实际情况，本着“两低两高”的原则（即投资低、运行费用低、去除效率高、可操作性高），从经济效益，社会效益和环境效益相结合的观点出发，确定本项目采用浆染废水分类预处理+水解酸化池+二级接触氧化+物化处理工艺。选择这种工艺有如下特点：1、运行稳定，可满足出水要求，工艺成熟，有成功的运转经验。物化池负担部分有机物去除，生化池完成有机物降解，沉淀池中进行泥水分离，需独立的沉淀池。2、有物化处理控制，可抵抗冲击负荷。污泥有一定的稳定性，无需进行泥的厌氧消化处理。3、曝气采用鼓风曝气，设高效曝气系统，曝气系统均布池底，动力效率高，能耗低，池深大，占地少。4、自动化程度要求较低，运行管理简单方便。5、占地面积相对小、投资小、污泥量大。2.4工艺流程图3.处理工艺设计3.1设计参数及设备选型设计参数：根据厂房提供的生产情况，得出每天废水的排放最大量为2000 m3/d，本污水站设计处理量Q=2000 m3/d83.33m3/h3.2格栅井格栅井设置中细各一道，用于去除污水中较大悬浮物，可保护水泵及后续处理单元。构筑物工艺尺寸：4.01.001.00m 配套设备：格栅3.2.1格栅设计流量Q=83.33m3/h 设栅前水深h=0.5m栅前流速v=0.90m/s 过栅流速v=1.0m/s格栅倾角a=75 设栅条直径s=20mm格栅的间隙数n=12 栅条宽度B=0.3m3.3调节池调节池内设置大气泡空气搅拌系统（采用穿孔管）一套，设置PH调整系统一套，用于调整废水的酸碱度，一面对后面生化系统的正常运行产生影响。水力停留时间：8h 数量：1座尺寸：18124.5m有效最大水深：4.2m有效容积：784m3配备设备材料：穿孔管、PH调整加药系统、污水提升泵三台（两用一备）污水提升泵：流量65m3/h，功率7.5kw，扬程15m调节池内空气搅拌空气来源：罗茨鼓风机（与接触氧化池合用）3.4水解酸化池水解酸化池采用圆形钢结构，其中底部布水系统采用枝状穿孔管布水系统，使进水均匀地分布到整个水解池的断面。出水收集系统设在水解池的上部，在集水槽上加设三角堰。设计流量：83.33m3/h 设计停留时间：10h有效容积V=833.3m水解酸化池容积负荷：1.0kgCODcr(m3/d)每座池体容积450m3 数量：两座配套设备：（1）潜水搅拌型 型号：GQT022300功率：1.8Kw 台数：8台（2）排泥电动阀DN200两个，时间控制，触摸屏显示，可调3.5接触氧化池设计流量：83.33m3/h 设计停留时间：2h 容积负荷：0.5kgBOD5/(m3./d) 气水比：D=12m/m有效容积：V=1120m3 氧化池总面积：设H=3m，F=373.4氧化池高度H=6.2m配套设备：（1）选用25mm蜂窝型玻璃钢填料，所选填料的总体积V=216m（2）鼓风量计算，采用罗茨鼓风机鼓风曝气：则鼓风曝气量为16.67m3/min（3罗茨鼓风机三台（两用一备）45.4kPa,10.24m3/min, 45kw3.6 斜板沉淀池沉淀池采用斜板沉淀池，用于反应池反应后使沉淀物、絮体的沉淀分离。表面水力负荷：4.0m3/m2.h，池子面积：设n=1 F=24m池体尺寸：6.04.02.4m。设计停留时间：1.5h有效容积：V=48m3配用材料：污泥回流泵 三台（Q=35m3/h,H=3m,两用一备）加药系统两套 搅拌机2.2kw、加药泵0.37kw3.7脱色池在脱色池进水管路中投加次氯酸钠溶液。采用计量泵定量投加，投加量为100mg/l（投加浓度为10%）停留时间为30min，脱色池的尺寸5433.8污泥浓缩池采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，浓缩污泥的固体通量M取28kg/d停留时间： 12h 池子尺寸： 543m有效容积：60m3 有效高度： 2.7米 数量：一座污泥处理配套设备：螺杆泵G30-1 流量5.0 m3/h 功率2.2kw 板框压滤机：型号：630型，共1台。4.主要工艺设备材料清单序号名 称规格及型号数 量备 注1人工中格栅栅距20mm，宽度0.8m1台碳钢