XX市振新印染污水处理工艺项目设计方案.doc

XX市振新印染污水处理工艺项目设计方案1. 结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写文献综述。 1印染污水概述1.1印染污水的变化和处理技术的发展1970年代中期，我国首先在一些大城市及东南沿少纺织工业较发达的地区开展印染废水处理的研究和工程实施。这一时期采用较多的治理技术为生物治理的研究和工程实施。这一时期采用较多的治理技术为生物治理技术中的活性污泥法，其COD去除率一般为65%75%，BOD5去除率为90%95%，色度去除率为50%60%。1970年代末至于1980年代初，生物接触氧化法开始获得较大的发展和就用，软性填料、半软性填料也研制成功获得应用。生物接触氧化法实质上是生物膜法与活性污泥法的混合型式。由于在池中放置一定数量的、而且具有一定孔隙率和比表面积的填料，为微生物的生长提供了栖息场所具有明显的生物膜法特点。同时它又采用了活性污泥法的曝气方式，并在池体中和填料间也具有一定数量的活性污泥，因此它又具有活性污泥特点。由于它采用鼓风曝所型式，不受体表面产生的泡沫影响，不产生污泥膨胀，有机负荷高，占地少。但是，随着印染产品中化学纤维化学染料、PVA（聚乙烯醇）和助剂的大量使用，再加上广泛采用ABS的数量的不断增加，使废水的可生物降解性能逐渐变差，使BOD5/CODcr由0.40.5左右降至0.3以下。合原有的生物工程处理系统去除能力有所降低。为了满足达标排放要求，随后又采用在生物化学处理方法之后再串接到化学处理的方式 ，来满足达标排放的要求。12振新染色厂污水来源及其污染物江苏省XX市振新染色厂处理一期工程为该镇多家印染厂废水集中治理的样板，处理水全部为生产废水（包括生产废水和辅助生产废水），不包括部分生活污水。其染色主要工艺流程为：退浆漂白丝光染色整理预染色产品成品水烧碱水烧碱烧碱水水染料助剂 排放废水本工程使用染料、助剂，其中分散染料90%，活性染料、阳离子、直接染料10%。排放废水主要是退浆废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、整理废水等混合物。分散染料是一类水溶性较低的非离子型染料，主要是低分子偶氮、蒽醌及二苯胺的衍生物，其特点是在分散剂的作用下，在溶液中为0.52微米分散颗粒。活性染料是一种含有能与纤维上的羟基、氨基或酰胺基发生共价键结合的活性基团的可溶性染料，可广泛应用于棉、麻、丝、毛和化纤等纺织材料的印染。直接染料：不依赖其他介质而直接染色，大多数是芳香族化合物的磺酸钠盐（SO3Na）和少量羧基钠盐（COONa）。助剂是能缩短加工周期、提高产品质量、改善产品性能，在染整过程中投加的药剂，主要包括表面活性剂、金属络合剂、还原剂、树脂整理剂和染色载体等。13印染废水处理工艺重点131有机物的去除主要是根据废水处理的可生化性选择处理流程，当BOD5/CODCr不小于0.3的印染废水，可选用好氧生物处理。对于难降解的印染废水，可选用厌氧（水解酸化）好氧处理工艺，来提高印染废水的可生化性。现在由于难以生物降解的物质。导致印染废水中BODCODC r值由原来0.40.5左右降至0.3以下,使印染废水可生化性差,从而不能单独采用好氧处理,而必须加上水解酸化处理,使难以降解的高分子有机物通过水解酸化作用,而变成低分子有机酸,提高印染废水的可生化性,为好氧处理创造条件。而对易于生物降解的印染废水，可采用好氧生物处理。好氧生物处理印染废水在国内外一直都是重要的处理手段。我国在好氧生物处理中以表面加速曝气和生物接触氧化法为主，特别是接触氧化日益受到重视，以它为主、并与物化处理相结合的生化物化处理工艺被越来越多地采用。当采用表面加速曝气，则以分建式为好。有时还可组成表曝生物接触氧化二级生化处理和后续物化处理的工艺，对COD、BOD、色素的去除率都较高。提高表曝池内混合液污泥浓度，在COD容积负荷不变的条件下，降低COD污泥负荷，可提高生化处理效果，从而降低了生化出水COD和色度。普通活性污泥法表曝池，混合液污泥浓度一般为23g/L，当提高到57g/L时，COD去除率可提高10%20%，特别对含难降解物质的印染废水有明显效果，同时具有良好抗冲击负荷能力。提高活性污泥浓度有两种方法，一种是采用高效曝气，以保证高浓度活性污泥的需氧，并控制气水比在1520：1，C：N：P为100：5：1。第二种是采用往曝气池加入适量的氢氧化铁，并经驯化使之形成具有特殊结构的生物铁污泥的强化活性污泥。这是一种结构紧密的团粒状活性污泥，其比重远大于普通活性污泥，具有良好的沉降性能。132色度的去除生物处理对色度去除率不高，一般50%60%，所以对色度的去除，应以物理化学方法为主，主要是混凝沉淀法，电解浮上法，生物炭法和沪渣过滤法四种方法，对于出水水质要求高的印染废水还要用氧化剂脱色。1321混凝凝沉淀法：印染废水的色度主要是由废水中各种残余的染料引起的，它们均不能采用直接沉淀或过滤方法去除，而采用混凝沉淀能有效去除色度。常用的混凝剂有二类，一类是铝盐、铁盐等无机盐混凝剂，另一类是聚丙烯酸胺、聚乙烯胺等有机高分子混凝剂，有时为了调节和改善混凝条件，往往还要投加像石灰乳、聚丙烯酰胺等助凝剂。混凝沉淀一般对直接染料，还原、硫化、分散染料和胶体物质均有较好的去除效果，色度去除率可达赖80%90%。但对酸性染料、活性染料、金属络合染料及阳离子型染料等，其脱色效果不佳，一般只有50%60%。单独使用铝盐、铁盐、石灰等混凝剂处理印染废水，药剂投量高，产生的污泥量大，费用高，操作管理繁重。目前一般采用PAC（碱式氯化铝），投加量相对减少，它对各种染料都有一定的脱色效果,另外增加PAC投加量，可以提高脱色效果，例如，对含硫化染料和纳夫妥染料的印染废水，当PAC投量增加到0.08% 与0.1%时，其脱色效率将相应提高到81%和90%，但处理费用也相应增加。另外聚丙烯酰胺的混凝脱色效果良好。PAC投量仍需数百毫克/升，甚至更高，所以，将混凝沉淀放在生化处理的后面进行串联处理，可降低其投加量。另外还有脱色效果良好、投量小、价格低的新型高效混凝剂XB-粉剂，当投加油0.05时其脱色效果在80以上。1322化学-气浮和电解-气浮工艺化学-气浮和电解-气浮工艺后再加上一级砂滤的处理方法能对色度和COD去除具有较好的效果。化学-气浮通常采用硫酸铝作为混凝剂，污泥量较大，同时增加了废水中的阴阳离子量，影响了水的回用。而电解-气浮仅投加少量高分子助凝剂，污泥量少，同时水中离子少，适宜废水回用。电解对除阳离子染料外的各类染料的脱色率均在92%心上，且脱色率高低与CODcr去除率一致。各类染料在电解处理时其CODcr去除率的大小顺序为：硫化染料、还原染料酸性染料、活性染料中性染料、直接染料阳离子染料化学-气浮和电解-气浮工艺产生的污泥应妥善处理，不能导致产生二次污染。1323活性炭法活性炭能有效地吸附生物法难以脱除的色素和难降解的合成洗涤剂。活性炭对阳离子染料、酸性染料、直接染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性，脱色效果较好，但对悬浮和不溶性染料脱色效果差。实际表明，活性炭吸附率、BOD去除率、COD去除率分别达93%、92%、63%，活性炭吸附能力可达到500mgCOD/g炭。活性炭吸附一般位于生物-混凝沉淀过滤后，如果要充分发挥活性炭吸附色素作用，则进水就进行杀菌，防止活性炭表面形成生物膜，抑制活性炭生物膜的生化降解作用。如果要求脱色率为80%时，一般可处理水量为活性炭容积的1000倍左右以后，活性炭则就再生，而再生较麻烦，同时费用也高，故在特殊情况下才采用。利用活性炭表面上形成的生物膜具有吸附作用和生化降解作用的两种功能，加快了有机物的分解速度，延长了微生物和有机物的接触时间，有利于较难降解的有机物和发色物质的氧化分解，具有该任用的叫生物炭。 生物炭在生化-混凝沉淀过滤后的工艺中的使用周期长达11.5年。使用生物炭的工艺一般是用于处理程度要求高，处理水回用的场合下采用。1324炉渣、焦炭吸附法由于活性炭较贵，对于规膜小的工厂，也可采用炉渣、焦炭等无机吸附剂进行过滤，具有一定的脱色效果，一般可达60%75%，而COD、BOD、总固体也有所降低。为了保证脱色效果稳定，炉渣过滤层应大于2.5米，处理水量与炉渣比一般在1015：1。炉渣等吸附剂用量大，且要频繁更换，操作麻烦。1325氧化剂脱色生物法脱色效率较低,仅50%左右,混凝脱色效果较高,可达50%90%,但这些方法处理后,出水中仍有较深的色泽,必须进一步脱色处理。用氧化剂氧化分解印染废水中包括色度在内的难以生物降解的有机物，也是一种较常用的脱色方法。常用氧化剂有氧、次氯酸钠、臭氧等。这三种氧化剂的脱色范围如下所示：表1 氧化剂脱色范围氧气 硫化染料、还原染料的脱色有一定效果，是一种比较廉价的氧化剂。次氯 对易氧化的染料如阳离子染料、偶氮染料、硫化染料较好，对不易氧化的酸钠 水不溶性染料如还原染料、分散染料、涂料等，其脱色效果较差。臭氧 对多种染料有良好脱色效果，但对硫化染料、还原染料、涂料等不溶于水的染料 染料，脱色效果较差。在国外运用较多。14印染污水处理典型工艺分析70年代以来，国内对印染废水处理以生物处理为主，约占80%心上。但生物工程处理对色度去除率不高，一般只有50%60%，再加上对难以降解的有机污染物去除效果不好，所以有时还要加上物理或化学的方法处理。这些方法通常有混凝沉淀法、电解浮上法、气浮法、活性炭吸附法、焦炭煤渣过滤法、无机吸附法等，随着高效混凝剂和吸附剂的发展，也有某些印染废水处理工艺向单纯物理、化学法发展。下面是几种现在较为成熟的处理工艺流程： 141生物接触氧化混凝沉淀工艺法生物接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的生物处理法，生物活性好，F/M值大，处理负荷高，不需污泥回流并可间歇进行。混凝沉淀投加碱式氯化铝和NaCLO进行脱色，碱式氯化铝是一种高分子无机混凝剂，能使大部分染料和助剂得以絮凝，而次氯酸钠能氧化破坏分子中的不饱和键，从而提高脱色效果，该混凝沉淀对含硫化染料、还原染料、分散染料均能获得较好效果。不足：当进水可生化性（COD/BOD5）低于0.3时，对难降解有机物去除率低和脱色效果欠佳，同时填料可能堵塞。142二级生物接触氧化砂滤活性生物炭工艺砂滤主要是去除二沉池出流中沉淀的悬浮颗粒和微小生物膜，而生物炭不仅是有物理吸附作用，还具有催化氧化作用，大大提高活性炭的有机负荷，处理后出水浓度低，能达到污水回用标准。不足：当进水可生化性（COD/BOD5）低于0.3时，对难降解有机物去除率低和脱色效果欠佳，同时填料可能结团。143表曝混凝沉淀气浮处理工艺 表曝是一种完全混合曝气活性污泥法，是70年代广泛被采用的构筑物，有分建式和合二种。无论是哪一种表曝池，当含有大量ABS的印染废水进入表曝池后，则会产生大量泡沫，严重影响池内充氧和运行管理，致使池内亏氧，影响处理。随着合成纤维和合成洗涤剂的大量使用，这种方法乙逐渐被淘汰。144炉渣池化学凝聚工艺 炉渣化学凝聚工艺处理含不同染料和助剂的各种类型印染废水，其处理效果都良好，该工艺适用于小型印染厂废水处理。145混凝沉淀气浮处理工艺该工艺使用于进水有机物浓度较低，色度较高的印染污水处理。146厌氧好氧生物炭处理工艺 该工艺是近来比较常见的印染污水处理方法，适用于现在印染废水可生化性愈来愈差的情况，污水经厌氧池预处理后，提高了污水的可生物化性，然后进入生物接触氧化池进行生化处理，后续生物炭处理工艺对有机物和色度去除都取得较好的处理效果，同时该工艺不需排除剩余污泥，管理方便，能耗低。147铁、铝盐絮凝碱化污泥回流处理工艺 一沉池污泥用Na OH碱化后，按一定比例回流，这种碱性污泥回流有利于带正电荷的微状颗粒大量形成，使其染色颗粒及有机颗粒有效吸附去除，还可起助沉剂作用，减小沉渣体积。在二反应池中加入FeSO4，其在水解后形成Fe(OH)3胶体聚合物，极易与有色颗粒和有机物进行电中和、吸附架桥形成沉淀。这是一种纯化学法去除印染废水中的污染物。此法对CODCr和色度都有较高去除效果，同时药剂低廉易得，耗量低。同时采用NaOH碱化污泥回流，大大减少了污泥量。2印染废水常用构筑物21印染废水处理中的预处理目前用于印染废水处理中的预处理工艺主要有：格栅、筛网、沉砂、调节水量及水质、降温等。根据不同的印染废水水质采用不同的预处理工艺，去除一部分污染物，改善废水水质，提高后续处理单元的处理效果。 2 .1.1.格栅、筛网 由于印染废水中含有大量的布毛、线头、纤维屑等细小的悬浮物，这些物质会对水泵造成损害，对主体处理造成影响。因此，在进入泵及主体构筑物之前要对其进行拦截，设置格栅拦截较大悬浮物，设置筛网拦截细小悬浮物。 A、格栅 格栅一般用在水量大且水质比较复杂的综合印染废水处理中，因为此种废水水量大，且悬浮物颗粒较大，只有设置格栅才能有效拦截较大的悬浮物，提高处理能力，而且不易堵塞。B、筛网 筛网通常应用在水量相对较小，废水中含有大量细小悬浮物的废水处理中，如：布毛、线头等，同时还可以去除大颗粒的浮石渣，对悬浮物及大颗粒物质的去除率可达到90以上。工程实践表明，筛网一般为3060目，安装形式采用固定式安装，安装角度为3045。安装角度不易过大，过大则造成过水负荷降低、处理能力降低，同时也增加了部分投资；过小则易造成筛网堵塞，加大了清渣难度，影响处理效果。2.1.2沉砂 印染废水中的漂洗废水（如牛仔漂洗废水）中含有大量的泥砂物质如浮石渣，如果不对其废水进行沉砂处理，往往会造成后续构筑物的大量积砂，也会减少后续处理构筑物的池容，降低水力停留的时间，使水力特性不能满足设计要求，导致严重影响废水的处理效果，尤其会对水泵造成磨损，降低水泵的使用寿命，增加运行成本。因此在某些印染废水处理中设置沉砂处理是非常有必要的。2.1.3调节 由于纺织印染工业特有的生产过程，造成了废水排放的间断性和多变性，而且印染废水中有机污染物含量高、色度深、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈，使排出废水的水质及水量在每班内甚至小时内都有很大变化，因此要求对废水进行调节，均衡水质，使其能够均匀进入后续处理单元，提高处理效果。印染废水的调节主要分为水量调节和水质调节。废水处理设备及构筑物都是按一定的水量标准设计的，要求均匀进水，特别对生物处理系统更为重要，为了保证后续处理系统的正常运行，在废水进入处理系统之前，预先调节水量。对于某些印染废水，为了使调节池有一定的去除效率及提高废水的均匀性，特别是当废水中含有比较多的还原性物质时，可考虑在调节池内增加预曝气装置，这种装置能有效改善废水的水质特性。如牛仔布经线的浆染废水中含有大量硫化物（300500mgL），对废水进行预曝气可使部分S2氧化。 4.降温 印染废水的水温大多比较高,当水温过高时，会导致废水生化处理系统无法正常运行，直接影响污水达标排放。因此必须考虑对高温废水进行降温处理，然后，再使降温后的废水进入生化处理系统，以便达到生化处理的水温要求，保证整个处理系统的正常运行。2.2 印染染废水处理中的二级处理印染废水的二级处理流程一般比较复杂，降低COD和色度的方法很多，下面简要说明几种常用处理系统。2.2.1曝气系统曝气池曝气多用鼓风曝气，有平推流和旋转推流两种方式。曝气的目的一是供给微生物新陈代所需的氧量，二是使污泥与废水充分混合，达到搅拌的目的。 2.2.2二沉池二沉池的作用是泥水分离、浓缩和回流活性污泥，关系到出水水质和回流污泥的浓度。2.2.3足够污泥回流、适量营养物补充活性污泥法处理效果的好坏与活性污泥的浓度密切相关，由于活性污泥中微生物的新陈代谢作用，如果不补充活性污泥，活性污泥中微生物的数量、活性将大大降低，处理效果也越来越差。为使处理系统具有较高的活性，在运行中必须回流足够活性污泥。2.2.4污泥处理污泥是废水中污染物的浓缩体，污泥处理工艺通常采用浓缩脱水工艺，浓缩一般采用重力浓缩型式，通常含污泥水在其中停留时间为1624h，当将上清液排放后，即可进行脱水。2.2.5水解酸化池采用水解酸化池，实际上是将厌氧消化过程控制在第一、二阶段，使复杂的大分子、不溶性有机物及难生物降解有机物在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物及可生物降解的有机物，为后续生化处理做好准备。2.26接触氧化池生物接解氧化法是生物膜法中应用最广的一种，该方法骒在池内设置填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的速度流经填料。填料上长满生物膜，污水与生物膜相接触。在生物膜上微生物的作用下，污水得到净化。2.2.7 A/O系统利用反应器内生物从好氧厌氧交替的工作状态中，微生物不断受到淘汰，从而提高处理废水能力。82.2.8 混凝沉淀池在混凝剂作用下，废水的胶体脱稳，生成微小絮粒互相凝聚、桥连、吸附成粗大矾花，经过物化处理，去除大部分色度和少量COD2. 毕业设计（论文）任务要研究或解决的问题和拟采用的方法： 1原始数据 1.1设计水量废水量为4000m3/d，小时变化系数K=31.2设计进水水质表1.1 设计进水水质污染因子CODc(mg/L)BOD5（mg/L)SS (mg/L)色度pH数值1200300350400倍6.581.3设计出水水质设计出水水质达到国家污水综合排放标准(一级标准)(GB8978-96)表1.2 设计出水水质污染因子CODcr (mg/L)BOD5 (mg/L)SS (mg/L)色度pH数值100257040倍692工艺流程及说明上清液格栅池调节池水解酸化池生物接触氧化池二沉池污泥浓缩池进水泵泵PAC滤液污泥运弃脱水机出水标准化排放口混凝沉淀池涡流式混合池21工艺流程图图122工艺流程说明本工艺采用“生化+物化处理工艺”，印染废水经过格栅，去除部分悬浮物，然后进入调节池调节水质水量，由泵提升进入水解酸化池，经过水解作用将大分子有机物变为小分子，不溶性有机物变为溶解性有机物，提高废水的可生化性，同时破坏染料分子的发色基团去除部分色度。水解酸化池出水流经生物接触氧化池，去除大部分有机物和部分色度，流入二沉池，进行泥水分离。上清液流入到涡流式混合池，投加药剂，进行混凝沉淀，最后经过标准化排放口达标排放。沉淀下的污泥排入污泥浓缩池、脱水机后，去掉污泥间的间隙水减少污泥体积。指导教师意见对课题的深度、广度及工作量的意见和对毕业设计（论文）结果的预测： 本课题的处理的对象为江苏省XX市振新染色厂染色废水，基本上为直接排放，严重地污染了周边环境水体，间接地污染了太湖水域，为了继续贯彻“一控双达标”环境污染治理国策，原有工程处理排放指标已不满足现排放标准，同时，随着工业的发展，新增排放废水量2500m3/d，本工艺设计的处理目标，必须将废水处理达到污水综合排放标准（GW89781996）中规定的排放标准，方可外排。通过毕业设计实践，可以训练学生灵活应用以往学习的污水处理基本原理、基本工艺方法的能力，涉及的知识面较广，难度较大。要求学生结合相关文献资料的收集查阅以及染色厂实际情况，系统掌握染色废水处理工艺，设计出一套可行的图纸。 指导教师_ 年 月 日 教研室意见：主 任_ _年 月 日说明：开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一， 此报告应在导师指导下，由学生填写，经导师签署意见及系审查后生效。2目录摘 要11概述21.1项目概述21.2原始数据21.2.1设计水量21.2.2设计进水水质21.2.3设计出水水质21.3设计范围、依据、原则21.3.1设计范围21.3.2设计依据31.3.3设计原则31.4设计意义32水处理工程设计方案52.1印染废水概述52.1.1印染废水危害52.1.2印染废水来源及其分析52.2印染污水处理技术的发展62.2.1生物接触氧化混凝沉淀工艺62.2.2二级生物接触氧化砂滤活性生物炭工艺72.2.3表曝混凝沉淀气浮处理工艺72.2.4炉渣池化学凝聚工艺72.2.5混凝沉淀气浮处理工艺82.2.6厌氧好氧生物炭处理工艺82.2.7铁、铝盐絮凝碱化污泥回流处理工艺82.3工艺流程的选择93处理工艺设计113.1设计水量、水质113.1.1设计水量113.1.3设计出水水质113.2工艺流程及说明113.2.1工艺流程图113.2.2工艺流程说明113.2.3主体工艺说明124附录：设计计算说明书134.1格栅134.2调节池164.3水解酸化池184.4生物接触氧化池194.5竖流式二沉池224.6涡流絮凝池244.7污泥浓缩池264.8带式过滤脱水机28方案总结及存在问题13致谢语14参 考 文 献：15摘 要本治理工程的对象为印染废水。该生产污水主要由退浆废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、整理废水等组成，水质水量变化较大，水量一般在工厂上班时段较大，水体中含有一定量的BOD5、CODcr、SS、色度、pH值。通过查阅相关资料，借鉴国内外的印染废水处理工艺和处理经验，拟采用“水解酸化生物接触氧化法混凝沉淀”进行处理。由于印染废水可生化性较差，在生物接触氧化池前采用水解酸化工艺，把大分子有机物化为小分子有机物，不易降解有机物化为易降解有机物。然后经过生物接触氧化池去除主要有机物和一部分色度，最后由混凝沉淀法把关，控制出水有机物浓度和色度。通过“厌氧好氧物化”相结合的处理方案，确保各项出水水质指标达到国家污水综合排放标准（GW8978-1996）中规定的一级排放标准。【关键词】：印染废水 水解酸化 生物接触氧化 混凝沉淀311概述1.1项目概述 江苏省XX市振新染色厂位于XX市XX镇，该厂废水处理一期工程为该镇多家印染厂废水集中治理的样板，在本工程实施之前因较为分散，基本上为直接排放，严重地污染了周边环境水体，间接地污染了太湖水域，为了保护环境、造福人类、实现工农业的可持续发展，XX市环境保护局与XX市XX镇人民政府从长远出发，决心下大力气，在资金极其紧张的情况下，由企业自酬一部分、政府补贴一部分共同承担，在振新染色厂2500平方米的地块上建造了集中的印染一期废水治理工程。为了继续贯彻“一控两达标”环境污染治理国策，原有工程处理排放指标已不满足现排放标准，同时，随着工业的发展，新增排放废水量2500m3/d,本工程正是在此状况下开展的。（1）、使用染料、助剂，其中分散染料90%，活性染料、阳离子、直接染料10%。（2）、排放废水是下列废水的混合物：退浆废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、整理废水等。1.2原始数据1.2.1设计水量Qd=4000m3/d 时变化系数Kz=31.2.2设计进水水质表1.1 设计进水水质污染因子CODcr (mg/L)BOD5 (mg/L)SS (mg/L)色度pH数值1200300350400倍6.581.2.3设计出水水质设计出水水质达到国家污水综合排放标准(一级标准)(GB8978-96)表1.2 设计出水水质污染因子CODcr (mg/L)BOD5 (mg/L)SS (mg/L)色度pH数值100257040倍691.3设计范围、依据、原则1.3.1设计范围本设计包括工艺、设备、给排水等工程设计。1.3.2设计依据（1） 厂方提供的有关基础资料（2）污水综合排放标准GB8978-96（3）建筑给水排水设计规范GBJIS-88（4）室外排水设计规范（1997年修订）GBJ14-87（5）给水排水工程结构设计规范GNJ69-841.3.3设计原则（1）在经济上在满足出水达标排放的前提下，通过多种预选方案综合比较，选择基建投资低、运行费用低的工艺。（2）在技术上采用国内先进工艺、可靠的技术和设计；控制、管理实现自动化，降低能耗，减少运行费用和劳动强度；污泥产出率强、处理简便可靠、防止二次污染。 （3）在整体布局上,以节约用地为原则，结合地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件，因地制宜；考虑厂前区置于上风向,对于发出恶臭的处理构筑物置于下风向；有利于分期建设和远期扩建；处理构筑物之间间距确定,考虑管道施工维修方便；工艺流程顺畅，管线短捷，方便管理；按照不同功能,分区布置,并用绿化隔开。（4）在高程布置上尽量利用地形特点使各构筑物接近地面高程布置，以减少施工量，节约基建费用；力求水经一次提升后靠重力流经处理构筑物,即充分利用提升高度,以节约能源。1.4设计意义对印染废水的处理是一个需要认真研究的课题。随着社会的发展，印染行业正大规模地发展和扩大起来，印染废水的治理也愈发重要。印染废水含有大量有机物，色度深，不易生物降解，如果直接排放水体，将对环境产生危害，印染废水对环境的危害主要有：对水生生物的危害、对农作物的危害、对人群健康的危害。如果不对印染废水采取有效的水污染防治对策和措施，可以预见，在今后几年到十几年的时间里，我们的生存将受到威胁。对企业废水处理，也是研究怎样使有限的水资源在经济发展、社会生活和生态环境的各个方面和层次都发挥应有的效益，求得经济、社会和环境三个效益的统一，保障流域内社会经济的协调、稳定和持续发展。2水处理工程设计方案 2.1印染废水概述印染废水是各类纺织印染企业生产过程中排放的各种废水混合后的总称。印染废水总体上属于有机性废水，其中所含的颜色污染物主要是人工合成的有机物质（染料、助染、浆料等）所构成和天然有机物质（天然纤维中所含的蜡质、胶质、半纤维素、油脂等）。我国印染企业主要采用以水为媒介的湿法加工工艺，生产中使用大量的清洁水，排放出较大量的含有一定色度及不同污染物含量的有害废水。目前人们对印染废水治理的的治理，主要采用生物处理技术为主，化学处理技术相辅的综合治理技术路线。2.1.1印染废水危害印染污水成分较为复杂，主要分为有机物、色度两类，印染废水一般都含有一定毒性。印染废水的具体危害主要有：消耗水中溶解的氧气, 危及鱼类的生存；导致水中缺氧, 致使需要氧气的微生物死亡。而正是这些需氧微生物因能够分解有机质, 维持着河流, 小溪的自我净化能力。它们死亡的后果是: 河流和溪流发黑, 变臭, 毒素积累, 伤害人畜；色度不仅属于难以生化降解的有机物，而且对人体视觉产生不舒服的影响。2.1.2印染废水来源及其分析江苏省XX市振新染色厂处理一期工程为该镇多家印染厂废水集中治理的样板，处理水全部为生产废水（包括生产废水和辅助生产废水），不包括部分生活污水。其染色主要工艺流程为：退浆漂白丝光染色整理预染色产品成品水烧碱水烧碱烧碱水水染料助剂排放废水 本工程使用染料、助剂，其中分散染料90%，活性染料、阳离子、直接染料10%。排放废水主要是退浆废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、整理废水等混合物。分散染料是一类水溶性较低的非离子型染料，主要是低分子偶氮、蒽醌及二苯胺的衍生物，其特点是在分散剂的作用下，在溶液中为0.52微米分散颗粒。2.2印染污水处理技术的发展近年来，随着印染行业生产工艺的高速发展，印染废水的可生化性愈来愈差，最初单独的生物处理或化学处理难以达到排放要求。随着人们对印染废水治理的不断总结，采用生物处理技术为主，再辅以化学处理技术的技术日益受到重视。现将一些目前国内外所采用的，具有代表性和通用性，较为简单、成熟、稳定、实用的处理工艺整理如下，供本次设计借鉴。2.2.1生物接触氧化混凝沉淀工艺废水调节池生物接触氧化池沉淀池混凝沉淀池出水污泥池污泥池 生物接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的生物处理法，生物活性好，F/M值大，处理负荷高，不需污泥回流并可间歇进行。混凝沉淀投加碱式氯化铝和NaCLO进行脱色，碱式氯化铝是一种高分子无机混凝剂，能使大部分染料和助剂得以絮凝，而次氯酸钠能氧化破坏分子中的不饱和键，从而提高脱色效果，该混凝沉淀对含硫化染染、还原染料、分散染料均能获得较好效果。不足：当进水可生化性（COD/BOD5）低于0.3时，对难降解有机物去除率低和脱色效果欠佳，同时填料可能堵塞2.2.2二级生物接触氧化砂滤活性生物炭工艺废水调节池一氧池一沉池二氧池二沉池砂滤池生物炭池出水压滤脱水该工艺填料采用D2型软性填料，砂滤主要是去除二沉池出流中沉淀的悬浮颗粒和微小生物膜，而生物炭不仅是有物理吸附作用，还具有催化氧化作用，大大提高活性炭的有机负荷，处理后出水浓度低，能达到污水回用标准。不足：当进水可生化性（COD/BOD5）低于0.3时，对难降解有机物去除率低和脱色效果欠佳，同时填料可能结团。2.2.3表曝混凝沉淀气浮处理工艺调节池表曝池表曝混凝沉淀池出水废水污泥池脱水外运污泥污泥表曝是一种完全混合曝气活性污泥法，是70年代广泛被采用的构筑物，有分建式和合二种。无论是哪一种表曝池，当含有大量ABS的印染废水进入表曝池后，则会产生大量泡沫，严重影响池内充氧和运行管理，致使池内亏氧，影响处理。随着合成纤维和合成洗涤剂的大量使用，这种方法乙逐渐被淘汰。2.2.4炉渣池化学凝聚工艺调节池 废水炉渣池凝聚池滤池出水凝聚剂炉渣化学凝聚工艺处理含不同染料和助剂的各种类型印染废水，其处理效果都良好，该工艺适用于小型印染厂废水处理。2.2.5混凝沉淀气浮处理工艺废水调节池混凝沉淀池气浮池砂滤池出水污泥池脱水外运XB污泥污泥该工艺使用于进水有机物浓度较低，色度较高的印染污水处理。2.2.6厌氧好氧生物炭处理工艺调节池厌氧池接触氧化池沉淀池生物炭池进水出水 该工艺是近来比较常见的印染污水处理方法，适用于现在印染废水可生化性愈来愈差的情况，污水经厌氧池预处理后，提高了污水的可生物化性，然后进入生物接触氧化池进行生化处理，后续生物炭处理工艺对有机物和色度去除都取得较好的处理效果，同时该工艺不需排除剩余污泥，管理方便，能耗低。2.2.7铁、铝盐絮凝碱化污泥回流处理工艺 一次反应池PH=89一沉池二次沉淀池PH=89二沉池出水废水Al2(SO4)3FeSO4碱性污泥污泥脱水NaOH 一沉池污泥用NaOH碱化后，按一定比例回流，这种碱性污泥回流有利于带正电荷的微状颗粒大量形成，使其染色颗粒及有机颗粒有效吸附去除，还可起助沉剂作用，减小沉渣体积。在二反应池中加入FeSO4，其在水解后形成Fe(OH)3胶体聚合物，极易与有色颗粒和有机物进行电中和、吸附架桥形成沉淀。这是一种纯化学法去除印染废水中的污染物。此法对CODCr和色度都有较高去除效果，同时药剂低廉易得，耗量低。同时采用NaOH碱化污泥回流，大大减少了污泥量。2.3工艺流程的选择有机物和色度去除是印染废水治理的重点,所以印染废水处理工艺的选择可以分这两方面考虑。（1）在有机物去除方面：主要是根据废水处理的可生化性选择处理流程，当BOD5/CODCr不小于0.3的印染废水，可直接选用好氧生物处理。江苏省XX市振新染色厂进水水质可生化性较差（BOD5/CODCr= 0.25），单纯的使用好氧生物处理难以达到处理效果。对于这种类型的印染废水，可选用“厌氧（水解酸化）好氧”处理工艺，在好氧处理前用水解酸化，使难以降解的高分子有机物通过水解酸化作用,而变成低分子有机酸,提高印染废水的可生化性,为好氧处理创造条件。好氧生物处理印染废水中，生物接触氧化日益受到重视，以它为主、并与物化处理相结合的生化物化处理工艺被越来越多地采用。生物接触氧化法具有以下特点：1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。所以本方案选用“水解酸化+生物接触氧化”的生物处理法。（2）对于印染废水色度的去除，生物处理对色度去除率不高，一般50%60%，所以对色度的去除，应用物理化学方法处理来把关。物理化学法去除色度主要有混凝沉淀法，电解浮上法，生物炭法、沪渣过滤法和氧化剂脱色。生物炭法和氧化剂脱色法处理费用较高，主要应用于对出水水质要求较高的废水处理中。炉渣法炉渣用量大、频繁更换炉渣劳动强度较大、不利于劳动条件的改善。电解法对色度和COD去除具有较好的效果，但印染废水的吸光性会导致紫外光效率的下降，污泥容易产生二次污染且催化剂的回收有一定的困难和的缺点。而混凝沉淀一般对直接染料，还原、硫化、分散染料和胶体物质均有较好的去除效果，色度去除率可达赖80%90%。结合该厂的实际情况，混凝沉淀法具有操作较为简单、基建投资较低、方法较成熟、技术经济合理等优点。该印染工程使用染料、助剂，其中分散染料90%，可以选用混凝沉淀法。目前常用的混凝剂有二类，一类是铝盐、铁盐等无机盐混凝剂，另一类是聚丙烯酸胺、聚乙烯胺等有机高分子混凝剂。单独使用铝盐、铁盐、石灰等混凝剂处理印染废水，药剂投量高，产生的污泥量大，费用高，操作管理繁重。目前一般采用PAC（碱式氯化铝），投加量相对减少，它对各种染料都有一定的脱色效果，对呈悬浮态的、不溶性染料如还原染料、分散染料、涂料等，其脱色效果较好，该方案可选用PAC作混凝剂。综上所述，该工艺有优点：工艺先进、技术可靠；低能耗、高负荷；控制、管理实现自动化，降低能耗，减少运行费用和劳动强度；污泥产出率强、处理简便可靠、防止二次污染；处理效率较高；总体布局合理、工艺流程简洁流畅；运行费用较低。由此可见，该工艺极其适合该印染废水的处理3处理工艺设计3.1设计水量、水质3.1.1设计水量污水水量：废水量为4000 m3/d，小时变化系数K=3平均时废水量=4000 m3/d=167 m3/h=0.0463 m3/s最高时废水量=12000 m3/h=500 m3/h=0.1389 m3/s每日8：0012：00和14：0018：00为主要排水期。3.1.2设计进水水质表1.1 设计进水水质污染因子CODcr (mg/L)BOD5 (mg/L)SS (mg/L)色度pH数值1200300350400倍6.583.1.3设计出水水质设计出水水质达到国家污水综合排放标准(一级标准)(GB8978-96)表1.2 设计出水水质污染因子CODcr (mg/L)BOD5 (mg/L)SS (mg/L)色度pH数值100257040倍693.2工艺流程及说明3.2.1工艺流程图上清液格栅池调节池水解酸化池生物接触氧化池二沉池污泥浓缩池进水泵泵PAC滤液污泥运弃脱水机出水标准化排放口混凝沉淀池涡流式混合池3.2.2工艺流程说明本工艺采用“生化+物化处理工艺”，印染废水经过格栅，去除部分悬浮物，然后进入调节池调节水质水量，由泵提升进入水解酸化池，经过水解作用将大分子有机物变为小分子，不溶性有机物变为溶解性有机物，提高废水的可生化性，同时破坏染料分子的发色基团去除部分色度。水解酸化池出水流经生物接触氧化池，去除大部分有机物和部分色度，流入二沉池，进行泥水分离。上清液流入到涡流式混合池，投加药剂，流入混凝沉淀池，经过标准化排放口达标排放。沉淀下的污泥排入污泥浓缩池、脱水机后，去掉污泥间的间隙水减少污泥体积。3.2.3主体工艺说明(1)水解酸化法厌氧反应是一个复杂的微生物化学过程，依靠三个阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。本方案厌氧反应仅取水解阶段，主要是将复杂的有机物在产酸菌作用下，生成乙醇、丙酸和丁酸等简单有机物。即有机物在兼性微生物的作用下水解，使大分子有机物分解成小分子物质；非溶解性有机物分解成溶解性的物质；使难生物降解物质转化为可生物降解物质。通过水解反应提高废水可生化性，减少负荷冲击，利于后续好氧处理。(2)生物接触氧化工艺这是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物处理技术，具有活性污泥法特点的生物膜法，池内装有生物填料，填料上附着大量好氧生物活性菌群。这些微生物将污水中有机污染物吸附氧化、分解、在获得碳源（BOD）下，进行硝化反应，将污水中的有机质降解，硝化成二氧化碳和水，使污水中的有机污染物得到彻底去除，且对PH值和有毒物质产生的影响具有很强的缓冲作用。混凝沉淀池这是一种物理化学处理法，经常用于二级处理后，去除生物处理法没有降解的COD和色度，在该工程中，混凝沉淀法作为印染废水达标排放的把关环节。在混凝剂作用下，废水的胶体脱稳，生成微小絮粒互相凝聚、桥连、吸附成粗大矾花，经过物化处理，去除大部分色度和少量COD。方案总结及存在问题印染废水成分复杂，主要是以芳烃和杂环化合物为母体，并带有显色基团(如NN、NO)及极性基团(如SO3Na、OH、NH2)。有一定毒性，对环境和人体健康影响有较大的危害。因此，用适当的方法尽可能降低污染负荷，减轻其对自然环境的影响已不容置疑。本处理从技术、经济两方面同时着手，采取技术成熟、经济合理、先进的工艺，对废水的COD、BOD和色度有较高的去除率，使处理出水可达到到国家污水综合排放标准（GW8978-1996）中规定的一级排放标准。总体布局合理，工艺流程简洁流畅，节省了占地和土建费用。该工艺对降低污染负荷、保护环境起了积极的作用，力求达到社会效益、环境效益和经济效益的最佳统一。在设计过程中，由于缺少这方面的经验以及对其的深入了解，对资料找寻还存在着盲目性，对高程设计、管路设计、经济分析等方面还存在着诸多不足。因此，今后需多探究以上问题，完善自己的知识体系，积累更多的经验，努力把设计做得更全面、规范。致谢语通过这次毕业设计，我对水污染有了更好的的理解和应用，我专业知识得到很大的强化。在这次毕业设计过程中，学校给我提供了舒适的学习环境，升老师和夏雪芬、苏鸿洋老师给予了我的毕业论文精心的指导，她们渊博的学识、熟练的技艺，让我从单纯的书面知识初步过渡到实际的设计实践中去；认真的态度和持久的耐性更让我受益匪浅。特此，为她们在毕业设计中给予了我诸多的帮助表示衷心的感谢！参 考 文 献：1 新阳，于峰.污水处理工程设计.化学工业出版社.2003.2 史惠祥.实用环境工程手册：污水处理设备.化学工业出版社.2002.3 陈耀宗,姜文源,张淼等.建筑给水排水设计手册.中国建筑工业出版社,1992.4 王增长.建筑给水排水工程.中国建筑工业出版社,1998.5 胡亨魁.水污染控制工程.武汉理工大学出版社,2003.6 尹士君，李亚峰.水处理构筑物设计与计算.化学工业出版社.2004.7 国家城市给水排水工程计算研究中心译.污水生物与化学处理技术.中国建筑工业出版社,1999.8 李家珍.染料、染色工业废水处理.北京：化学工业出版社.1997.9 杨岳平、新华、刘传富.废水处理工程及实例分析.化学工业出版社.2003.10 中华环保互联网：印染废水处理的工艺选择./feishui/feishui23.htm 11 广东环保