印染厂废水处理工艺选择.doc

学习资料收集于网络，仅供参考*学校 级综合课程（学年）设计说明书系 别： 专业班级：指导老师： 设计题目： 学生姓名： 学 号：学 期： （A4纸，以上填写用楷体四号，对齐） *学院年 月 日（以上单独成页）课程设计说明书的内容：第一章 总论1、概述印染行业是工业污水排放大户，据不完全统计，全国印染污水每天排放量为3*1044*106。印染污水具有流量大、有机污染物含量高、色度深、碱性强、水质变化大等特点，属难处理的工业污水。近年来由于化学纤维织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、人工丝碱解物、新型助剂等难生化降解的有机物大量进入印染污水，使COD浓度也从原来的每毫升数百毫克上升到20003000mg/L，从而使原有的生物处理系统COD去除率从70%下降到50%左右，甚至更低，传统的生物处理工艺已受到严重挑战，因此开发高效经济的印染污水处理技术日益成为当今环保行业关注的课题。拟xx印染企业位于xx镇上，该企业主要生产棉纺织品，排放的废水中有机物浓度高，色度深，PH较大，水量较多，为了满足废水的达标排放，提出以下的处理方案。2、方案设计依据某印染有限公司提供的污水水量、水质等基础资料纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-92表3级排放标准室外排水设计规范GBJ14-87 3、方案设计原则（1）根据废水的特点，选择合适成熟的工艺路线，既要做到技术可靠确保处理后出水达标排放，还要结构简单、操作方便、易于维护管理。（2）污水处理站方案设计中，在保证处理效果的前提下，充分考虑城市寸土寸金的现实，尽量减少占地面积，降低基金建设投资及日常运行费用。（3）平面布置和工程设计时，布局力求合理通畅、合理工程建设标准，做到降低能耗和处理成本。（4）本设计力求达到工艺先进、运行稳定、管理简单、能耗低、维修方便、造价低、施工方便、排泥量少等特点，且无二次污染。4、方案编制范围（1）本设计方案包括废水处理中的各项流程，构筑物。（2）废水及给水进口从污泥处理厂边界区边线开始计算，动力线从污水处理站配电柜进线开始，排水至废水处理站界区排水渠止。（3）车间内排放沟、处理后的排放沟及从处理厂到厂动力柜的动力线、处理场外的自来水管及水电表等不属于本设计的工程范围。5、设计水量、水质及出水标准（1）、水量：6万m3/d（2）、水质：pH 1112，CODCr 10001400mg/L，色度400倍。根据对该公司的生产工艺进行分析，废水中的主要物质为生产过程中所采用的染料和助剂，其中助剂中包括烧碱、碳酸钠、双氧水、表面活性剂、工业食盐、起毛剂等。（3）、处理要求：处理出水达到GB4287-92表3级标准，具体出水水质指标为：pH69CODCr100mg/LBOD525mg/LSS70mg/L色度12），而且有机物浓度高，碱减量工序排放的污水中CODCr可高达90000mg/L,高分子有机物及部分染料很难被生化降解，此种污水属高浓度难降解有机污水。2、工艺流程 根据该厂废水水质水量的特点及原有处理构筑物的具体情况，初步确定工艺方案。采用以下流程：加酸和混凝剂提升泵厌氧酸化池格栅调节池 污水SBR反应池沉淀池污泥浓缩池污泥泵氧化脱色污泥脱水干泥外运出水3、工艺流程说明(1)格栅：格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道泵房集水井的进口处或污水厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物或悬浮物，如：纤维、毛发、果皮、蔬菜、木片、布条、塑料制品等，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进水出口，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。（2）调节池：由于排放污水的碱度过高，需采用计量泵自动加酸系统在调节池进行PH值的调节，并在出口设置PH值自动检测仪，控制进入厌氧酸化池的PH值在9.0以下。（3）厌氧酸化池：在厌氧菌的作用下，可以使废水中的聚乙烯醇及其他大分子有机物的长链断裂，相对分子质量变小，从而容易被下一步的好氧细菌彻底氧化分解。废水中的COD去除率可以由单独使用好氧菌生物氧化时的25%35%提高到60%70%，并且可以去除部分的色度，同时提高污水的可生化性。（4）SBR反应池：序批式反应池（SBR）属于“注水反应排水”类型的反应器，在流态上属于完全混合，但有机物却是随着反应时间的推移而被降解的。它的操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成，从污水流入到闲置结束构成一个周期，所有处理过程都是在同一个设有曝气和搅拌装置的反应器内依次进行。周期循环时间及每个周期内各阶段时间均可根据不同的处理对象和处理要求进行调节。（5）沉淀池：用于沉淀分离活性污泥，它由五部分组成：进水区、出水区、沉淀区、贮泥区及缓冲区。进水区和出水区的功能是使水流的进入和流出保持均匀平稳，以提高沉淀效率；沉淀区是沉淀池进行悬浮固体分离的场所；缓冲区介于沉淀区和贮泥区之间；缓冲区的作用是避免已沉污泥被水流搅起带走以及缓解冲击负荷；贮泥区是存放沉淀污泥的地方，它起到贮存、浓缩和排放的作用。沉淀池的形式有平流式、竖流式和辐流式沉淀池。平流式沉淀池排压静泥时，若不设刮泥机，采用多斗则结构复杂。竖流式沉淀池一般可采用单斗静压排泥，不需排泥机械。辐流式沉淀池一般可采用刮泥机或吸泥机。通过对各个沉淀池的比较，本设计采用竖流式沉淀池。（6）污泥浓缩池：浓缩的主要目的是减少污泥体积，以便后续的单元操作。污泥浓缩的操作方式有间歇式和连续式两种。通常间歇式主要应用于污泥量较小的场合，而连续式则用于污泥量较大的场合。浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩，其中重力浓缩应用最广。（7）污泥脱水：将污泥含水率降低到80%以下的操作称为脱水。脱水后的污泥具有固体特性，成泥块状，能装车运输，以便最终处置与利用。脱水的方法有自然脱水和机械脱水，相比而言污泥机械脱水较好，优点是脱水效率高，效果好，不受气候影响，占地面积小。本实验所用设备是带式压滤机，特点是滤带可以回旋，脱水效率高，噪音小，省能源，附属设备少，操作维修简单。（8）氧化脱色：脱色方法有混凝法、氧化法和电解法。混凝法使用的高分子混凝剂不常见，而且脱水困难，对亲水性染料处理效果差。而电解法对颜色深、CODCr高的污水处理效果较差。所以本实验采用臭氧氧化法，有良好的脱色效果。第三章 印染厂污水处理工艺设计1、主要建、构筑物其中也包括（综合房及办公楼的尺寸说明）（1）格栅设计平均日流量Q=60000m3/d=0.6944 m3/s设计最大日流量Qmax=KzQ=1.5*0.6944=1.0416 m3/s栅条间隙数n:n=Qmaxsinb*h*v 式中：n-栅条间隙数，个； -格栅倾角，=60； b-栅条间隙，b=0.02m; h-栅前水深，h=0.4m; v-污水流经格栅的速度，v=1.0 m/s; Kz-总变化系数，Kz=1.5；则n=Qmaxsinb*h*v= 1.0416*sin600.02*0.4*1.0=121.16 (n=122个)格栅槽总宽度B:B=S(n-1)+b*n 式中：B-格栅槽宽度，m; S-栅条宽度，S=0.01m; n-格栅间隙数，个；则B=S(n-1)+b*n=0.01*(122-1)+0.02*122=3.65m过栅水头损失：通过格栅的水头损失h2可以按下式计算：h2=k*h0h0=v22g*sin 式中：h2-过栅头损失，m; h0-计算水头损失，m; -阻力系数，其值与栅条断面几何形状有关，本设计选用矩形=(sb)43=2.42*(0.010.02)43=0.96 g-重力系数，取9.8 m/s； k-系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大倍数，一般采用k=3;则h0=v22g*sin=0.96*122*9.8*sin60=0.042mh2=k*h0=3*0.042=0.126m栅后槽的总高度H:H=h+h1+h2 式中：H-栅后槽总高度，m; h-栅前水深，m; h1-格栅前渠道超高，一般取h1=0.3m;h2-格栅的水头损失，m;则H=h+h1+h2=0.4+0.3+0.126=0.826m格栅的总长度L:L=L1+L2+0.5m+1.0m+H1tan式中：L1-进水渠道渐宽部位的长度，m,L1=B-B12tan1，其中B1为进水渠道宽度，m, 1为进水渠道渐宽部位展开角度.本设计取B1=0.5,1=20； L2-格栅槽与出水渠道连接处的减窄部位的长度，一般取L2= 0.5L1； H1-格栅前槽高，H1=h+h1=0.4+0.3=0.7m; 则：L1=B-B12tan1=3.65-0.52tan20=4.327m； L2= 0.5L1=0.5*4.327=2.164m；L=L1+L2+0.5m+1.0m+H1tan=4.327+2.164+0.5+1.5+0.7tan60=8.395m每日栅渣量：W=Qmax*w1*86400kz*1000 式中：W-每日栅渣量，m3/d； W1-单位体积污水栅渣量，m3/(103m3污水)，一般取0.10.01，细格栅取大值，粗格栅取小值；本设计取0.01； Kz 污水流量总变化系数；则:W=Qmax*w1*86400kz*1000=1.0416*0.01*864001.5*1000=0.6 m3/d0.2 m3/d，故采用机械清渣。（2）调节池：调节池有效容积：V=QT式中：Q-平均进水量（m3/h），本设计Q=60000m3/d=250m3/h; T-停留时间（h），本设计取5h; 则V=QT=250*5=1250 m3；调节池的尺寸： 本设计调节池为长方体，取其有效水深5.0m，则调节池面积：F=Vh2=12505.0=250m2； 池宽B取12m,则池长L=FB=25012=20.83m； 取21m 取超高为0.5m，则池的总高H=5+0.5=5.5m；空气管计算（取气水比5:1） 空气量QS=250*5=1250 m3/h=0.347 m3/s 空气总管管径D1取200mm，管内流速V1为V1=4QSD12=4*0.347*0.22=11.05m/s V1在1015 m/s范围内，符合要求。 空气管共10根，每根支管的空气流量q为：q=Qs10=0.34710=0.0347 m3/s取V2=7 m/s，则支管的管径D2=4qv2=4*0.0347*7=0.079m 取D2=80mm穿孔管的计算： 每根支管连接两根穿孔管，则每根穿孔的空气流量q1为：q1=0.03472=0.0174 m3/s取VS=10m/s,z则管径D3=4*0.0174*10=0.047m=47mm 取50mm孔眼的计算： 取孔眼数=80个，孔径为4mm，则孔眼流速v为：V=q1*2*m4=0.0174*0.0042*804=17.31m/s（3）厌氧酸化池：反应池容积：反应池采用有机负荷进行计算:V=Q*S0q=60000*0.143.5=2400m3 式中：V-反应器的有效容积，m3； Q-废水流量，m3/d； q-容积负荷，kgCOD/( m3/d)，本设计取q=3.5 kgCOD/( m3/d)； S0-进水有机物浓度，取最大值1400mgCODCr/L；反应池尺寸的确定：本设计采用方形的反应器，污床的高度一般为38m，这里取高度为H=6m；用钢板焊制或者用钢筋混凝土建造。 HRT：水力停留时间，h，取HTR=8h;反应器的宽度B计算：B=(VH)0.56=(24006)0.56=3.3 取3.5m反应器的长度计算：L=VBH=24003.5*6=114.2m反应器的上升流速：V=HHRT=68=0.75m/h(4)SBR反应池：已知设计数据：Q=60000m3/d，要求出水的BOD5=25 mg/L；采用设计参数：进水BOD5 =300mg/L，污泥负荷Ns=0.2kg/（m3 d），MLSS=6000 mg/L，MLVSS=2800 mg/L，污泥=20d设四组CAST池，运行周期T=6h，循环次数n=4次/d池容的计算：周期进水量： V0=QT24N=60000*424*4=2500m3反应池有效容积: V=nv0c1000Ns=4*2500*3001000*0.2=15000m3 生物选择区与好氧区体积比1:4，则V好氧区=12000m3，V选择区=3000m3，四池的总体积V=15000*4=60000 m3核算最小水量：Vmin=V-V0=15000-2500=12500 m3VminSVI*MLSS106*V=100*4000106*15000=6000 m3池尺寸计算：以单池为例。池深10m，超高0.5m，池平面积A=15000/10=1500m2，L/B=4/1，则L=75，B=20，A=BL=75*20=1500m2其中选择区L1=60m，好氧区L2=15m.排水口高度 h=(H-V0LB)+0.3=10-25001500+0.3=10.3m需要量：随剩余污泥排放的含氮量（污泥按C5H7NO2）计算，含氮12.4%SN=YQ(S0-Se)*12.4%式中：S0-进水BOD5的浓度（g/L） Se-出水BOD5的浓度（g/L）则：SN=YQ(S0-Se)*12.4%=0.21*60000*（0.3-0.025）=3465kg/d进水含氮量：SN1=TN1*Q=0.0025*60000=150 Kg/L 其中取TN1为2.5mg/L污泥量：=20d，产率：0.21kgVSS/kgBOD，污泥量X为：X=*Yf*Q*(S0-Se)=20*0.210.7*60000*(0.3-0.025)=99000kg/d需氧量：DO1=aQ(S0-Se)+bXVV+4.6Nr-2.8NOr式中：Nr-需要消化的含氮量（kg/d）；NOr-需要反消化的含氮量（kg/d）；a-降解每kgBOD需氧量，取0.5kgO2/BOD；b-污泥自身消化需氧量，0.1kgO2/(kgMLSVV d)；V-好氧区容积12000m3；在本设计中由于含氮量正常，所以不考虑氮的硝化和反硝化作用。则：DO1=aQ(S0-Se)+bXVV=0.5*600000*(0.3-0.025)+0.1*2.8*12000=11620kg(O2/d)排泥量（单池）：QW=T24*h-0.3H*V=624*10.3-0.310*1500020=187.5m3/d（5）沉淀池中心管截面直径： f1=Qmaxv0取池数n=16，有十六个沉淀池 qmax=Qn=1.041616=0.06m3/s 则：f1=Qmaxv0=0.060.01=6m2式中：v0-中心管流速，m/s，30mm/s，本设计取10mm/s，即0.01m/s 中心管直径：d0=4f=4*6=2.7m中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度：h3=qmaxv1d1=0.060.04*4.05=0.11m式中：v1-废水从间隙流出的速度，m/s，一般不大于0.04m/s，本设计采用0.04m/s d1-喇叭口直径，m，d1=1.5d0=1.5*2.7=4.05m沉淀部分的有效面积： f2=3600*qmaxq=0.06*36002.5=86.4m2式中：q-表面水力负荷，本设计取2.5m3/(m2h)沉淀池直径：D=4(f1+f2)=4*(6+86.4)=10m沉淀池有效水深，即中心管高度：h2=qt=2.5*1.5=3.75m式中：t-沉淀时间，h，本设计h取1.5h贮泥斗容积：V=h53R2+r2+Rr式中：h5-贮泥斗圆锥部分的高度； R-圆锥上底半径，R=0.5D=0.5*10=5m r-圆锥下底半径，r取为0.2m； 取污泥斗倾角=45 h5=（R-r）tan=(5-0.2)* tan45=4.8m则： V=*4.8352+0.22+5*0.2=125m3沉淀池总高度：H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.75+0.11+0.3+4.8=9.26m 式中：h1-池子超高，m，取为0.3m； h2-沉淀池有效水深，m； h3-中心喇叭口至反射板的垂直距离，m； h4-缓冲层高，有反射板时取0.3m； h5-污泥斗高度，m；每天产生的污泥量：q1=(c1-c2)qmax(1-p0)=3750*(260-70)1000*(1-96%)=17.813m3/d 式中：qmax为单个沉淀池的进水量，3750m3； c1，c2-分别为进出水悬浮物浓度，本设计设进水时浓度为260mg/L； -污泥容重，kg/m3，含水率在95%以上时，取1000kg/m3; p0-污泥含水率，在95%97%之间，取96%则每天总产污泥量： Qw1=nq1=16*17.813=285 m3/d（6）污泥浓缩池浓缩池体计算： 设浓缩前污泥含水率99%，浓缩20h，污泥含水率96% 则浓缩后污泥体积：Qw2=C1Qw1C2=285*(1-99%)1-96%=64.5 m3/d QW=QW1+ Qw2=285+64.5=360m3/d=15 m3/h污泥池总面积：A=QWCM=360*1024=150m2式中：c-进泥浓度，取c=10g/L；M-浓缩池固体通量，本设计取M=1.0Kg/(m2h)，即24Kg/( m2d)浓缩池直径： D=4A=4*150=14m浓缩池工作部分高度 ：h1=T*Qw24A=20*36024*150=2m 式中：T-污泥浓缩时间，h，取20h；污泥量与存泥容积：污泥量Qw=100-p1100-p2Qw=100-99100-96*360=90 m3/d=3.75 m3/h 式中：p1-进泥含水率，取99%； P2-浓缩后污泥含水率，取96%，按4h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积：V2=4 Qw=4*3.75=15m3泥斗容积：V3=h43r12+r22+r1r2=*1.2312+0.52+1*0.5=2.2m3式中：h4-泥斗垂直高度，取1.2m； r1-泥斗的上口半径，1m； r2-泥斗的下口半径，0.5m；设泥地坡度为0.06，池底坡降：h5=0.06(D-d1)2=0.06*(14-2)2=0.36m故池底可贮泥容积：V4=h53R12+r12+R1r1=*0.36372+12+7*1=20.7 m3因此，总贮泥容积：VW=V3+V4=2.2+20.7=23m3浓缩池总高度：H=h1+h2+h3+h4+h5=2+0.3+0.3+1.2+0.36=4.16m式中： h2-浓缩池的超高取0.3m； h3-缓冲层高度0.3m；浓缩池排水量：Q=Qw-Qw=15-3.75=11.25 m3/h（7）综合房1、污泥脱水间浓缩后的污泥在污泥脱水间脱水，脱水间平面尺寸为3015m，内置DYQ2000带式压滤机3台，带宽2m，24h连续工作，进泥含水率96%，脱水后污泥含水率2580%。脱水间内设反冲洗水泵3台，流量Q=25m3/h，扬程50m，功率7.5kW。污泥输入用6台螺杆泵（四用二备），单台泵性能参数为：Q=25m3/h，H=20m, 功率5.5kw。污泥脱水前投加PAM进行调质，PAM投加量以干泥量的2%计，投加浓度为1，PAM的贮量按5天考虑。PAM投加系统设液体搅拌罐1只，尺寸为20001800m，内设搅拌机一只，药剂投加采用3台计量泵投加（二用一备），单台计量泵性能为Q=50L/h，H=0.8Mpa。污泥脱水后由皮带输送机送至室外，由汽车外运处置。2、加药间加药间主要用于向中间物化处理系统及二级物化处理系统加药，总平面尺寸为30m15m，其中药剂堆场250m2，溶药、加药区平面尺寸15m15m。投加的药剂有二种，一种为混凝剂，选用硫酸铝（Al2（SO4）318H2O），。调节池投加量为300400mg/L，投加浓度为5%，投加流量为8.33m3/h。另一种药剂为PAM，投加量为520mg/L, 投加浓度为5, 投加流量为0.83m3/h。硫酸铝溶药池二座，尺寸为3m3m3.5m，内设空气搅拌。PAM溶药池二只，设机械搅拌机二只，溶药池尺寸为2m2m3.5m，均采用埋地现浇钢砼结构，内做防腐处理。设混凝剂投加泵4台，二用二备，流量Q=20m3/h，扬程20m，功率2.2kW。PAM投加量计量泵4台，二用二备，Q=2m3/h，H=0.8MPa，P=1.5kW。3、电控室用于放置电气及控制设备，平面尺寸：10m15m。4、值班室平面尺寸：10m15m。污泥脱水间、加药间、电控室、值班室合建。平面尺寸：80m15m。单层砖混结构。（8）办公楼总平面尺寸20m15m，二层共计600m2，内设化验室、公用室。2、主要设备 表3-1 主要设备表序号设备名称主要技术参数数量（台）功率（kW）备 注调节池1GH-1200格栅除污机有效栅宽3.65m11.52硫酸贮罐10m32只3pH调节系统1套3.04穿孔曝气软管D=80mm1000m提升泵房5潜污泵350QW1100-10-55H=10mQ=1100m3/h545四用一备厌氧酸化池6潜水推流器4650型叶轮直径580mm90台57弹性立体填料DT32000m3加药间8搅拌机JB-12台1.59加药系统2套7.5污泥脱水间10带式压滤机脱水系统DYQ20002台2.211螺杆泵Q=12m3/minH=60m6台5.5四用二备12搅拌机JB-22台1.513加药系统1套7.5电控系统14电控系统1套水质监测15COD在线监测仪1套16PH在线监测仪1套第四章 电气、自控设计1、电气本设计负责污水处理扩建工程内变配电、动力、照明、控制、防雷及接地。工程总装机容量748.4KW。2、自控系统污水处理工程可根据工艺要求设计先进和现代化的自控系统。1控制内容：调节池pH的自动调节与控制；调节池内提升泵启停的自动控制；各沉淀池污泥泵的自运控制；进水流量及排水流量的自动测量与记录；处理出水的自动在线监测。2现场仪表流量仪表：污水流量测量采用电磁流量计，空气、水等流量测量采用涡流流量计，小口径流量仪表采用全屏转子流量计。液位仪表：液位测量采用超声波液位计，污泥界面采用泥面计。压力仪表：一般介质采用弹簧管压力表，污水、污泥和药剂等采用隔膜式压力表。分析仪表：主要有pH计、溶解氧分析仪、污泥浓度仪、COD分析仪。第五章 给排水设计污水处理区块内的给水由市政给水管总管引入,管径DN100。排水经收集后排入污水处理集水池，由泵提升至调节池，进入污水处理系统。第六章 劳动定员本工程属中型污水处理厂、生产岗位采用四班三倒制。每班57人，加管理和技术人员，共需2533人第七章 工程投资1 土建费用表7-1 土建费用一览表序号建构筑物名称数量（m3）单价（万元）总价（万元）备 注1调节池125015018.752厌氧水解酸化池2400150363SBR