2022年设计方案说明书.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用山 东 大 学 环 境 科 学 与 工 程学 院印染废水处理课程设计说 明 书设 计 者：学 号：班 级：指导老师：日期：年 月 日目 录名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用一、 概述 1）二、 设计依据和原就 2）三、 工艺流程挑选 3）四、 工艺流程概述 6）五、 各处理单元的运算和设计 7）1 格栅 7）2 预曝调剂池 7）3 竖流式沉淀池 9）4 水解酸化池 10）5 接触氧化池 11）6 污泥浓缩池 14）

2、7 废水治理流程各单元治理成效猜测 16）8 高程布置 16）名师归纳总结 六、 工程投资估算 18）第 2 页,共 20 页七、 参考文献 19）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用一、概述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；分析其废水特点,主要为以下方面；1）水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性和pH大、水质变化猛烈；因化纤织物的进展和印染后整理技术的进步,使 PVA浆料、新型助剂等难以生化降解的有机物大量进入印染废水中,增加了处理

3、难度；2）由于不同染料、不同助剂、不同织物的染整要求,所以废水中的 pH值、 COD Cr、BOD 5、颜色等也各不相同,但其共同的特点是一般在 20%左右,可生化性差,因此需要实行措施,使左右或更高些,以利于进行生化处理；BOD 5/CODCr值均很低,BOD 5/CODCr值提高到 30%3）印染废水中的碱减量废水,其 COD Cr值有的可达 10 万 mg/L 以上, pH值12,因此必需进行预处理,把碱回收,并投入酸降低其pH值,经预处理达到肯定要求后,再进入调剂池,与其它的印染废水一起进行处理；4）印染废水的另一个特点是色度高,有的可高到4000 倍以上；所以印染废水处理的行政任务之

4、一就是进行脱色处理,为此需要讨论和选用高效脱色 菌、高效脱色混凝剂和有利于脱色的处理工艺；5）印染行业中, PVA浆料和新型助剂的使用,使难生化降解的有机物在废水中含量大量增加；特殊是PVA浆料造成的 COD Cr含量占印染废水总COD Cr的比例相当大,而水处理用的一般微生物对这部分 和挑选用来降解 PVA的微生物；COD Cr很难降解；因此需要讨论此外,因生产的间断运行,故存在着水量水质的波动；对于大量使用仍原 染料、硫化染料、冰染料等的废水,其化学絮凝成效相对较差；因此处理工艺 要考虑这些因素,要有肯定的适应水量、水质负荷变化的才能；二、设计依据和原就、设计依据名师归纳总结 1、设计处理

5、水量： Q=250m 3/d 第 3 页,共 20 页2、废水水质： COD Cr=1100mg/L；BOD 5=250 mg/L；SS=230 mg/L；pH=9.6；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用由表 1 各类纺织印染产品排放的废水水质掌握指标可以看出,该废水主要为化纤仿真产品生产过程中产生的染色废水及前处理过程中产生的碱减量废水、退浆废水等；表 1 各类纺织印染产品排放的废水水质掌握指标产品COD Cr/mg/LBOD 5/mg/L ）pH值色度SS/mg/L）棉机织产品 8001200 150 350 9 11 2

6、00500 300600 棉针织产品 500 700 150 200 9 10 200400 300500 毛粗纺产品 400 600 150 200 78 150300 500800 毛精纺产品 200 400 100 150 78 100200 300500 绒线产品 300 550 100 150 78 150250 400600 真丝绸产品 300 600 100 200 67 200400 200400 化纤仿真产品 8001500 200 350 9 12 200300 200500 废水中主要成分是 PET涤纶）、残余分散染料及相关助剂 PVA浆料）等；这部分污染物均是难生物降解

7、的物质,可生物降解性差、碱性强、pH值高；3、排放水质：COD Cr50mg/L；BOD 510mg/L；SS10mg/L；pH值 69；、设计原就1、依据废水特点,挑选合理的工艺路线,做到技术牢靠、结构简洁、操作便利、易于爱护检修；2、在保证处理成效的前提下,尽量削减占地面积,降低基建投资及日常运行费用；3、废水处理设备选用性能牢靠、运行稳固、自动化程度高的节能优质产品,确保工程质量及投资效益；三、工艺流程挑选、工艺挑选的主要考虑因素由前面对废水水质分析可知,化纤仿真丝产品的碱减量工艺中产生的废水,由于含有相当量的对苯二甲酸和乙二醇,总体看废水的可生物降解性能较差,但与印染废水混合后,水质稍

8、有改善；该印染废水CODCr浓度较高,但其中 SS主要是泥沙和纤维物质）浓度并不高,说明其中的可溶有机污染物浓度较高；含有苯系、萘系、蒽醌系等有机衍生物的染料和PVA 浆料及大量的表面名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用活性剂,这些都是难降解的物质,因此印染废水的可生物降解性很差,BOD 5/COD Cr 值比较低,仅为 0.23；表 2 四种工艺组合的比较工艺组合特点基建运转应用场合相对相对费用费用可在二沉池前投加混凝剂,从而省去混接触氧化混凝沉淀池,流程简洁；易于操作治理；0.63 0.

9、85 出水执行级标准；凝沉淀基建费用低,不能得到高质量的出水；资金紧急污泥量大活性炭吸附成为出水水质的掌握步骤；接触氧化活接触氧化高负荷低费用的特点不能发0.85 0.97 工艺组合不够合理,挥；接触氧化出水浓度相对高,造成吸性炭吸附不举荐采纳附床负荷过大或再生过于频繁；操作较复杂延时曝气混可以得到较好的出水水质；混凝剂投量0.78 0.88 出水执行级标准；小；设备简洁；污泥量较小；流程复凝沉淀有足够充裕的资金杂；占地面积大；基建和运转费用较高延时曝气活出水水质很好；污泥产量很小；设备运1.0 1.0 出水执行级标准；出水要求回用；有足转费用较高；操作治理简洁,如有活性性炭吸附够充裕的资金；

10、对处炭再生就操作较繁琐理的牢靠性要求高一般好氧生物处理对色度和难降解有机物的去除率不高,这是由于某些染料、中间产物和添加剂在单纯的好氧条件下分子结构很难破坏,生物降解半衰期很长；投加化学药剂和生物曝气法相结合能增强其对色度和难降解有机物的去除才能,但运行费用依旧较高；厌氧生物处理的主要作用是使印染废水中的难降解有机物及其发色基团解体、被取代或裂解降解）,从而降低废水的色度,由于分子结构或发色基团已发生转变,也可使其在好氧条件下简洁被降解并脱色；为提高 BOD 5/COD Cr值,工艺采纳先物化 一级沉淀池）生化再物化 二级沉淀池）,第一级物化处理采纳加药反应沉淀池,依据体会与分析,CODCr

11、去除率 50%,BOD 5去除率约 20%,使 BOD 5/CODCr 值提高到 0.30,有利于后续的生化处理；但加药掌握要适当,以免影响后续生化处理；在生化名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用处理中,为增加微生物所需要的养分源,水在进入水解酸化池前投加适当的 N 和 P；水解酸化池和接触氧化池内设填料,以利挂膜和脱膜；一、二级沉淀池 均采纳竖流式沉淀池,中间设导流筒,沉淀成效好,排泥畅通,治理操作简 便；、厌氧处理段微生物水解酸化池可作为独立的一级厌氧生物处理,其目的是改善原污水 的可生

12、化性,降低后续生物处理的负荷,提高后续处理的稳固性和成效；在酸 化水解阶段,由于产酸菌分泌的外酶作用,含碳有机物被水解成单糖,蛋白质 被水解成肽和氨基酸,脂肪被水解成丙二醇、脂肪酸；这些水解产物进入各类 产酸菌的细胞内,被代谢成更简洁的丁酸、乙酸和甲酸等有机酸以及醇类、醛 类氨及少量二氧化碳、氢气等；所以,水解酸化池内担心装复杂的配水和水流 整流装置,不产沼气,无集气装置；、好氧处理段好氧段的主要作用是氧化分解厌氧反应后的产物,包括转化成较易降解的 分子较小的有机物；例如,芳香族化合物的完全氧化、完成脱色和 COD 的去 除；染料主要靠其发色基团产生各种颜色,某些在厌氧时未能脱去的发色基团 在

13、好氧段可进一步被去除；由于厌氧段的主要作用在于有机物的转化,按 COD度量的去除率并不高,这就使好氧段的进水COD 浓度依旧很高,假如直接采纳延时曝气系统,就所需的曝气池池容很大,工程投资和运行费用会明显增加；因此,采纳接触氧化工艺；表 3 两种生化方法的工艺特点及费用比较工工程接触氧化法延时曝气法出水水质良优艺 特名师归纳总结 点流程无污泥回流系统,较简洁有污泥回流系统第 6 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 费过程掌握个人资料整理仅限学习使用没在污泥膨胀现象,易于掌握掌握不好有污泥膨胀上出现象负荷负荷高,污泥浓度高低负荷,长停留时间

14、占地面积曝气池容积相对较小,但需设 污泥浓缩池曝气池容积较大污泥产量及处置污泥产量较大,污泥需进行浓污泥产量小,絮凝沉降性能相对缩,然后脱水好；不需浓缩,可直接脱水与后续脱色流程可在二沉池前直接投混凝剂进 行脱色,简便易行,节约费用追求高效脱色时可用吸附法的组合基建投资500 688 元/m3/d）用直接处理成本元0.37 0.40 /m3/d）四、工艺流程概述废水粗 、 细 格预曝调剂池提升泵房混凝沉淀池加酸加药鼓风机房投药间加 N 源加药排放混凝沉淀池接触氧化池水解酸化池外运污泥干化场污泥浓缩池车间各工段废水由厂区排水管渠）收集后经排水总渠送至废水处理站进行处理,通过粗、细两道格栅进入预曝

15、调剂池进行水质、水量调剂,在其中加入 H2S04中和至 pH为 6.5 9；经调剂之后的废水通过污水泵房用潜污泵提升,经 管道混合器加药反应后进入混凝沉淀池中完成泥水分别；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用沉淀池上清液进入水解酸化池,在兼性微生物的作用下进行水解酸化,使 难以降解的大分子有机物分解成小分子的有机酸,使非溶解性有机物降解成溶 解性有机物,以提高印染废水的可生化性,以利后续的好氧生化处理；经水解 酸化后出水流入生物接触氧化池；氧化池以推流式,分三段运行,自入口至出 口从较高负荷

16、逐步变化到低负荷；氧化池第一段采纳半软性组合填料,其次、三段为软性纤维填料,水气比为1：25,底部采纳曝气头曝气；经水解酸化生物接触氧化后,废水中绝大部分有机物和大部分色度得到 去除,但仍有肯定的色度和难降解的有机物；所以在生物接触氧化池出水加混 凝剂经混合后进入沉淀池进行液固分别,其上清液达标后可经超越管排放；流程中产生的污泥进入污泥浓缩池进行浓缩,经浓缩后的污泥再进行机械 脱水,形成泥饼外运；五、各处理单元的运算和设计、格栅印染废水中含有肯定量的不同形式的纤维等物质,为了使处理设备正常运 行,在处理流程前端应设格栅间,内设二道格栅；第一道为栅条式固定格栅,栅条间距为20 ,宽度 10 ；其

17、次道格栅用穿孔铝板,孔眼直径8 ,间距为 30 ；二道栅网过栅流速为0.8m/s ,采纳人工清渣；设计参数1. 设计流量 Q=10.42m 3/h= 0.00295m/s2. 采纳带半圆矩形栅条,栅条宽度 n=20S=10mm,栅条间距 b=25mm,栅条数3. 格栅倾角,过栅流速 v=0.7m/s4. 梁宽 B1=0.60m,渐宽部分绽开角 运算 1. 栅槽宽度 B 2. 过栅水头缺失 h1,梁高 H0=0.5 m,超高 h2=0.3m名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用3. 格栅总高 H

18、 4. 栅槽总长 L 、预曝调剂池由于印染废水的水量水质波动较大,所以必需设置容积较大的调剂池,以对水量和水质进行调剂；设计参数1. 设计流量 Q=10.42m 3/h 2. 停留时间 T=14h 3. 采纳曝气头空气搅拌,气水比为 5：1 运算1. 调剂池有效容积的确定由于废水水量较小,故调剂时间要长,至少保证HRT=14h；保证肯定的调节时间,可使废水的水量和水质得到较好的混合和均质；调剂时间取 14h,故调剂池的有效容积为：3V=Qt=10.42 14=146m2. 调剂池尺寸的确定取池内有效水深为3.5m,就调剂池的平面积为：平面尺寸为 10.0m 5.0m,爱护高度取 0.5m,就调

19、剂池总高 H：H=3.50.5=4.0m 所以调剂池的最终尺寸为：长 宽 高 =10m 5m 4m 3. 空气管运算名师归纳总结 空气用量 QS=10.425=52.1 m3/h=0.014 m3/s 第 9 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用空气总管 D1 取 35mm,管内流速 v1：v1在 1015m/s 范畴内,满意规范要求；空气支管 D2：共设 2 根支管,每根支管的空气流量q 为 m 3/s 支管内的空气流速 就支管径 D2 为：曝气管 D3：v2 应在 510m/s 范畴内,选 v2=7m/s,每

20、根支管连接五根曝气管,就每根曝气管的空气流量q1=0.0014 m3/s ,取v3=10m/s 、竖流式沉淀池设计参数1. 设计流量 Q=250m 3/d=10.42 m 3/h 2. 设计沉速 u 0=0.20mm/s 3. 沉淀时间 T=2.5h 4. 池 数 n=2 运算1. 中心管运算q=f= m 3/h=0.0015 m3/s 2 md0=m 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 d1=1.35d 0=0.446m d2=1.30d 1=0.580m h3= m 2. 沉淀区运算

21、D=F=2 m h2=3600u0T=3600 0.00020 2.5=1.8m 径深比 去除率10 52 20 65 40 /% BOD 5/ 250 237.5 190 160 24 15 15 25 20 mg/L 去除率5 20 16 85 38 /% SS/ 230 230 90 90 55 36 36 70 70 mg/L 去除率61 40 35 /% pH值9.6 78 77778 7668 8 8 8 9 9 、高程布置地面标高 40.00m,以接触氧化池为主各向前后推：前推：1. 接触氧化池名师归纳总结 氧化池水面距地面标高2.1+40.5=42.60 m 第 17 页,共

22、20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用进接触氧化池的配水水渠的水位2. 水解酸化池 集水区：水位：进水末端：3. 混凝沉淀池 ）集水区：水位：进水末端：4. 预曝调剂池 集水区：水位：进水末端：5. 格栅水位：,抬升了 3.60 m 后推：氧化池出水水位：6. 混凝沉淀池 ）进水末端：水位：出水：六、工程投资估算、工程投资名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用工程投资表序号名称数量 / 万元总价 / 万元1）土建费37.

23、5 1 ） +2） 4.4% 2）设备费56.8 3）设计费4.15 4）安装费5.68 2） 10% 5）调试费3.3 1 ） +2） 3.5% 6）不行预见费3.77 1 ）+2） 4% 7）税金3.9 1 ）+2）+3） +4）+5）+6） 3.5% 工程总价 / 万元115 （1）+2）+3）+4）+5）+6）+；本工程装机总功率为 15kW,其中备用 7kW,每天运行时间以 24h计,周期系数为 0.8；E1=8 24 0.50 0.8/250=0.31元/t 药剂费： 以投加聚合铝为例进行运算,0.18元/t 人工费： 0.03 元/t 折旧费：设备按 18 年、土建按 30 年运

24、算元/t 修理费： 0.04 元/t 就总运营成本： 0.68 元/t七、参考文献1. 杨书铭,黄长盾编 . 纺织印染工业废水治理技术 2002 . 北京：化学工业出版社,2. 余淦申编著 . 生物接触氧化处理废水技术 . 北京: 中国环境科学出版社 ,1991 3. 黄长盾 , 杨西昆编 . 印染废水处理 . 北京 : 纺织工业出版社 ,1987 4. 娄金生等编著 . 水污染治理新工艺与设计 . 北京: 海洋出版社 ,1999 5. 郑俊 , 吴浩汀编著 . 曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例 . 北京 : 化学工业 出版社 ,2002 6. 唐受印 , 戴友芝等编 . 水处理工程师手册

25、 . 北京 : 化学工业出版社 ,2000 7. 于尔捷 , 张杰主编 . 给水排水快速设计手册 . 北京 : 中国建筑工业出版社 ,1996 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用8. 王田 . 厌氧好氧气浮组合式工艺处理印染废水的设计与讨论 . 给水排水技术动态 ,19972 9. 蒋震华 , 朱月梅 . 浙江省某印染厂废水处理方案设计. 给水排水 ,19996 10. 汪凯民 , 靳志年 . 印染废水治理技术的进展 . 给水排水 ,199310 11. 朱月海 . 印染废水处理工艺浅析 . 给水排水 ,199911 12. 阎志谦 , 程艳坤 . 水解酸化好氧生物接触氧化气浮处理高浓度印染废水 .河北化工 ,20025 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 20 页