制革工业废水处理设计说明

1、制革工业废水处理设计说明1. 制革工业废水的产生和特点 皮革加工是以动物皮为原料，经化学处理和机械加工而完成的。加工工艺大致由浸 水、去肉、浸灰脱毛、脱毛软化、浸酸鞣制、复鞣、中和染色、加脂等工序组成。原 料加工和加工工艺均会对环境产生不同的污染。总体来看，制革工业的污染之是 来自于其加工过程中产生的废水。在皮革加工的过程中，大量的蛋白质、脂肪转移到 废水、废渣中。在加工过程中采用的大量化工原料，如酸、碱、盐、硫化钠、石灰、 铬鞣剂、加脂剂、染料等，其中有相当一部分进入废水之中。制革废水主要来自于鞣 前准备、鞣制和其他湿加工工段，这些加工过程产生的废液多是间歇排出，其排出的 废水是制革工业污染

2、的最重要来源。皮革生产中，为防腐败，新鲜的原皮都是要用食盐裸存，在浸皮时食盐溶入废水中。 在生皮的预处理中，生皮中蛋白质和油脂也成为污染物而进入废水。为了使毛皮和生 皮分离。浸灰脱毛大量使用了石灰和硫化钠，结果是使大量碱性化合物，硫化物，毛 皮和蛋白质进入废水。脱灰使用弱酸盐，如氯化铵和硫酸铵来中和石灰，又使大量氨 进入废水。浸酸和铬鞣对环境的直接危害是大量硫酸和Cr3+进入废水。在加脂、染色等工艺又将有机溶剂、偶氦染料和金属铬合染料等合成有机会带入废水。制革废水的特性表现在以下几个方面：1.水量水质波动大：水量总变化系数达到 2左右，而水质的变化系数更大，达到 10 左2. 可生化性好：废水

3、中含有大量原皮上可溶性蛋白、脂肪等有机会和甲酸等低分子添加有机物，B0D5/C0D匕值通常在之间。3.悬浮物浓度高，易腐败，产生污泥量大。大量原皮上的去肉和渣进入废水，废水中悬浮固体浓度高达数千毫克/升。4.废水含S2-和总铬等无机有毒化合物。Cr3+会对微生物带来抑制作用；硫化物进入生物处理还会影响活性污泥的沉降性能，使固液分离效果下降。2. 数据及工艺流程数据牛皮制革厂间歇性排放废水排放量： 1800m3/d（ 其中 70%为高浓度废水， 30%为低浓度废水 ）进水水质 C0D:60015000mg/L、 B0D5:603000mg/L、 Ph:10 、 Cr3+:2800mg/L 、SS

4、:3003000mg/L、色度：3001200 倍、S2-: 2300mg/L出水水质：C0D:300mg/L BOD5:30mg/L、Ph:6、Cr3+:L、SS:200mg/L、色度：30 倍、 S2-:L处理工艺匕选、确定制革废水处理工艺制革废水的处理主要为物化法和生化法。物化的方法包括混凝沉淀法和混凝气浮法。即向废水中投加混凝剂，使废水中不能自 然沉降的胶体颗粒凝聚，通过沉降或上浮达到和水分离的目的。物化法适合中小制革 厂，处理综合效率一般对 COD去除率为70%-85% 对BOD5去除率为50%-80% 对SS 去除率为85%- 95%对总铬去除率为98%对S2-去除率95%物化法处

5、理制革废水，水 质难达到现行国家标准，因此需做进一步处理。生化处理包括活性污泥法、生物膜法和厌氧法等。活性污泥法是比较传统和成熟的方法。其处理效率：COD为70%r 80% BOD5为85%-96%间歇式活性污泥法(SBR具有构筑物简单，不设二沉池，无污泥回流，操作灵活，曝 气时间和曝气量可调，以管理，不易产生污泥膨胀，同时具有调节水质水量的作用， 因此可适当减少调节池的容积。生物膜法一般采用接触氧化法，这种方法负荷高，无污泥回流，产泥量比活性污泥 少，氧化池内需安装填料，费用增加。氧化沟构造简单，负荷低，池容大，耐冲击负荷。具有脱氮的优点。氧化沟处理制革 废水比较成熟且效率较高一点。厌氧法有

6、机物去除率 COD为60%左右，无动力消耗，可省去预处理沉淀池，产泥量少， 但培菌时间长。受 S2-和Cr3+含量的影响，受温度影响。工艺确定1. 曝气调节池曝气调节池是在调节池内鼓风、曝气，可以充分搅动混合废水，促进废水絮凝，补充 废水溶解氧，防止厌氧产生臭气，氧化某些还原剂如S2-等，具有预曝气作用，可以将部分具有絮凝作用、混凝作用的混凝污泥或生物污泥引入。一般来说，调节池具有下列作用：减少或防止冲击负荷对设备的不理影响；使酸性废水和碱性废水得到中和，使处理过程中pH值保持稳定；调节水温；当处理设备发生故障时，可起到临时的事故贮水池 的作用；集水作用，调节来水量和抽水量之间的不平衡，避免水

7、泵启动过分频繁。2. 卡鲁塞尔型(Carrousel) 氧化沟根据处理污水的性质和特点，拟采用生物处理方法。本设计采用Carrousel氧化沟为主要的处理构筑物。Carrousel氧化沟系统是多沟串联氧化沟系统，在每组沟渠的转弯 处安装有表面曝气机，兼有供氧和推流搅拌的作用，污水在沟道内转折巡回流动，处 于完全混合状态有机物不断氧化得以去除。由于氧化沟的长度较长，水中溶解氧的水平会产生较大的差距，从而可在氧化沟中形 成富氧区、低氧区进而能够形成生物脱氮的环境。当有机负荷低时，还可以停用其中 的若干曝气机，在保证水流搅拌混合循环的前提下，节约能源消耗。此工艺在我国已 经得到了大量的应用，实践证明

8、该工艺具有设备简单，管理方便，运行稳定，处理水 质好的优点。3. 构筑物设计格栅设计(1) 格栅的间隙数栅前水深h=;过栅流速一般采用s,这里取s。格栅的倾角一般采用45°75°。这里取60°。格栅栅条间隙取25mm栅条间隙数n=Q/ sin a /bhv是格栅倾角，b是格栅间隙宽度，v是过栅流速。格栅栅条间隙数n=* Vsin60 ° /*=52个格栅数量：设两组并列的格栅，每组26个(2) 栅槽宽度B=s( n-1)+b nS是栅条宽度格栅栅条宽度s取.格栅栅槽宽度B=* (52-1 ) +*52=(3) 通过格栅的水头损失:h仁k*卩*(S/b)A

9、4/3*v 2 /2g*sin a格栅条阻力系数卩取，水头损失增大系数k取3h1=3*A4/3*2 /2*g*sin60° =(4) 栅条总高度超高采用h2=,则栅条总高度H=h+h1+h2=+=(5) 栅槽总长度B1=, a 1= a 2l1=(B-B1)/(2*ta n a 1)= l2=(B-B1)/(2*tan a 2)=每日栅渣量 W=Q*W1/1000=1800*1000=d<d沉沙池选用钟式沉砂池 Q=310L/S，停留时间t=2030s,取t=25s,有效水深h=Q/A=查表选取型号300，则相关参数如下：沉砂池参数ABC DEFGHJKL调节池调节池有效体积

10、V=Q*t=1800/24*8=600m3取停留时间为 8h调节池平面形状为矩形，取有效水深h1=,调节池面积 A=V/h2=120m2池宽B=10m 则池长L=A/B=12m调节池超高 h2= 池总高 H=h1+h2=+=催化氧化池加入硫酸锰进行催化氧化，使 S2-氧化为SO2及单质S沉淀，每1Kg硫化物反应生成硫 酸根约需氧，催化剂 MnSO用量为28g，浓度约为100mg/l，反应最佳PH值为10,反 应时间为58h, U去除率可达到80%左右。停留时间为 7h有效体积 V=Q*t=1800/24*7=525m2取有效水深 h仁，面积 A=V/h1=131m2池宽B=10m 则池长L=A

11、/B=取池超高h2=,池总高 H=h1+h2=+=由上可知，含硫物有d,则需浓度为100mg/L的硫酸锰溶液106m3/d反应沉淀池从理论上来说，当 PH在时，加碱沉淀法是完全可以将含铬废水中的三价铬沉淀出来的，上层清液是完全可以达到污水排放标准的，使用氢氧化钠来调节PH。加碱（加NaOH,的同时蒸汽加温至 65C, PH控制在，反应2h,然后静止沉淀，可生成氢氧化 铬沉淀 。取停留时间为 4h有效体积 V=Q*t=1800/24*4=300m2 取有效水深 h1=,面积 A=V/h1=100m2池宽B=10m 则池长L=A/B=10m池超高h2=,池总高 H=h1+h2=+=由上可知，Cr3

12、+有d,则需氢氧化钠d曝气调节池曝气调节池是在调节池内鼓风、曝气，可以充分搅动混合废水，促进废水絮凝，补充 废水溶解氧，防止厌氧产生臭气，氧化某些还原剂如S2- 等，具有预曝气作用，可以将部分具有絮凝作用、混凝作用的混凝污泥或生物污泥引入。一般来说，调节池具有下列作用：减少或防止冲击负荷对设备的不理影响； 使酸性废水和碱性废水得到中和，使处理 过程中 pH 值保持稳定；调节水温；当处理设备发生故障时，可起到临时的事故贮水池 的作用；集水作用，调节来水量和抽水量之间的不平衡，避免水泵启动过分频繁。(1 )调节池有效体积 V=Q*t=1800/24*8=600m3取停留时间为 8h调节池平面形状为

13、矩形，取有效水深h1=,调节池面积 A=V/h2=150m2池宽B=10m 则池长L=A/B=15m调节池超高 h2= 池总高 H=h1+h2=+=(2) 空气管计算在调节池内布置曝气管，气水比为5:1，空气量为Q= m3/s*5= m3/s。利用气体的搅拌作用使来水均匀混合，同时达到预曝气的作用。空气总管 D1 取 200mm 管内流速 V1=4Q/n *D12 =4*( n *2 )=sV1在1015m/s范围内，满足规范要求。空气支管D2:共设2根支管，每根支管的空气流量q=Q/2=2=s支管内空气流速 V2应在510m/s范围内，选V2=7m/s,则支管管径D2=y (4q/( n *

14、v2 )= V(4*( n *7)=178mmD2 取 175mm校核：V2=4* (n *2 ) =s在510m/s范围内沿支管方向每隔2m设置两根对称的穿孔管，靠近穿孔管的两侧池壁各留，则穿孔管的间距数为(L-2 X /2= (15-1 ) /2=7,穿孔管的个数n=(7+1) X 2X 2=32。每根支管上连有16 根穿孔管。通过每根穿孔管的空气量 q1， q1=q/16=16=s则穿孔管直径 D2=V(4q/( n *v)= V(4*( n *7)=126mm 取校核：V=*4/( n *2 )=s,在510m/s范围内。氧化沟污泥龄B c=15d;污泥产泥系数 Y=kgB0D5污泥浓

15、度X=4000mg/l ;污泥自身氧化率Kd=;水流量 Q=1800m3/d氧化沟进水BOD5:S0=3000mg/l; Se=30mg/l;污泥含水率 p=%(1)硝化区的容积V1=YQ(S0-Se)/(X*(1+Kd* 0 c)=*1800*(3000-30)/(4000*(1+*15)=382m3(2)氧化沟总容积V=V1/K=382/=695m3K具有活性作用的污泥的总污泥量的比例，一般采用左右(3) 采用1座4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深H=,超高取，宽B=4m沟总长 L=V/NhB=695/(1*3*4)=58m单沟长1=58/4=(4) 剩余污泥量W=YQ(S0-Se)/(1+Kd* 0 c)=*1800*(3000-30)/1000/(1+*15)=1527kg/d湿污泥量 Qs=W/(1-P)/1000=1527 水渠沉淀池出水经过出水堰跌落进入出水渠道，然后汇入出水管排入集配水井中外部的集 水井内。出水堰采用单侧90°三角形出水堰，三角堰顶长，深，集水槽宽，沉淀池有185个三角堰。三角堰流量 Q1为：n=