毕业设计-300td靛蓝染纱靛废水处理工艺设计-压缩版

1、300t/d靛蓝染纱废水处理工艺设计江苏某染织有限公司，主要生产靛蓝牛仔布。靛蓝染纱工艺一般采用烧碱-保险粉还原的稳定体染色法进行多次染色，废水主要成分既合无机原料（如烧碱、保险粉），又合大量有机染料、浆水、渗透剂、柔软剂等，水质特点为pH 值高、CODcr 高、低价硫浓度高。设计采用“中和沉淀回收染料+混凝沉淀-+水解酸化+二段生物接触氧化法”的工艺对靛蓝染纱废水进行处理。1 设计参数废水处理站的设计能力为15m 3/h。设计废水水质及排放要求见表1。表1 设计废水水质及排放要求水质 设计水质 排放水质pH 1012 69CODcr/ （mg·L -1） 2000 100BOD 5

2、/ （mg·L -1）600 30S 2-/ （mg·L -1）110 1色度/倍 100 20SS/ （mg·L -1） 2000 302 处理原理2.1 中和沉淀回收染料靛蓝染纱使用单一染料，利于回收利用1。靛蓝染料细菌降解速率很慢，不宜直接采用生物处理，须在进入生化阶段前将其大部分除去。故将废水中和到pH 为 67，利用靛蓝染料在中性或酸性条件下难溶的特点，使染料自行析出，再用离心过滤或沉淀的方法，将大部分染料除去并回收利用，大大降低了后续生化处理负荷和处理成本。 2.2 混凝沉淀在碱性条件下，pH 值为9.5时最佳，采用FeSO 4作为混凝剂2，生成FeS

3、 沉淀除去2+3+S 2-，并以曝气搅拌，空气除了可以搅拌外，还起到把Fe 氧化为Fe 的作用，增强了混凝效果。曝气0.5h 后进入斜板沉淀池，经沉淀出水废水中的S 2-可降至0.55mg/L,已达标；而COD 的去除率为51%1,BOD 去除率为20%。因此经过调节池（停留时间8h ，COD 与BOD 的去除率分为：8%和10%）和混凝沉淀的前处理后，出水COD 为902mg/L，BOD 为432mg/L。 2.3 水解酸化在厌氧处理过程中，复杂的有机物被降解，转化为简单的、稳定的化合物，同时释放能量，其中， 大部分以甲烷的形式出现，仅有少部分的有机物本转化而合成新的细胞组成部分。在厌氧池停

4、留8h 3后，出水水质为COD=676.5 mg/L，SS=50 mg/L，色度=30，pH=6 ,BOD=399 mg/L；设计水质去除率为COD=25%，SS=63%，BOD=9.2%,色度=40%。2.4 二段生物接触氧化采用人工选育的高效优势混合菌群挂膜和选用软纤维填料改型后的D 34型软性填料，它具有比表面积大、利用率高、空隙可变不堵塞、重量经、强度高、性能稳定、组装容易等优点。生物接触氧化池5的停留时间为24h ，其中，一级生物接触氧化池的HRT 为16h ，二级生物接触氧化池的HRT 为8h ，气水比x ：15:1，处理后COD Gr = 76mg/L, BOD5=20mg/L,

5、 SS=25mg/L, 色度=18，S 2-=0.55mg/L, pH=68，即处理后CODcr 100mg/L，BOD 530mg/L，S 2-lmg/L，色度20倍，出水水质达到污水综合排放标准（GB8978-1996）一级排放标准。3 处理工艺流程选择靛蓝染纱废水主要成份既含无机原料，又含大量有机染料、浆水、渗透剂、柔软剂等，水质较为复杂。根据小试试验，采用“混凝沉淀+水解酸化+两级生物接触氧化”工艺。靛蓝染纱废水处理工艺流程如图1所示。 图1 靛蓝染纱废水处理工艺流程图3.1 工艺流程图说明废水的处理系统采用连续处理工艺，废水经三次提升，一次提升从中和沉淀池到圆筒外虑式过滤机，二次提升

6、从调节池到混凝池，三次提升从中间水池到厌氧池。靛蓝染色废水先进入中和沉淀池，再由一次提升泵抽到圆筒外虑式过滤机，然后流到调节池。其他工序废水则先经过机械格栅，流入调节池。从调节池到混凝池靠二次提升泵抽上去，然后靠重力自流如斜板沉淀池和中间水池。在中间水池调节pH 值后，由三次提升泵抽到厌氧池，然后靠重力自流到生物接触氧化池和相应的沉淀池，最后进入清水池回用和达标排放。3.2 工艺条件控制根据小试试验，靛蓝染纱废水混凝沉淀的最佳工艺条件为：pH 值为9.5，停留时间为30min ，FeSO 4的使用量为695mg/L，COD 去除率为51%，S 2-去除率为99.5%，色度去除率为45%；厌氧水

7、解和生物接触氧化的最佳工艺条件为：pH 值为68，总停留时间为32h ，汽水比为15：1，COD 去除率为96.2%，SS 去除率为99.1%，色度去除率为89.1%，BOD 去除率为96.6%。其中，水解酸化池停留时间为8h 、一级氧化池停留时间为16小时、二级氧化池停留时间为8。4 处理结果主要构筑物（设备）设计处理效果表2与表3所示。表2 主要构筑物（设备）设计处理效果（一）COD/mg·L -1名称 格栅 调节池 混凝池 斜板沉淀池 中间水池 厌氧池 一氧池 一沉池 二氧池 二沉池进水 - 2000 - 1840 - 902 677 - 190 -出水 - 1840 - 90

8、2 - 677 190 - 76 -去除率/% - 8% - 51% - 25% 72% - 60% -进水 - 600 - 540 - 432 399 - 87.8 -BOD/mg·L -1 出水 - 540 - 432 - 399 87.8 - 20.2 -去除率/% - 10% - 20% - 9.2% 78% - 67% -进水 12 12 6.46 - 9.5 - 68 - - -pH 出水 12 6.46 9.5 - 6 - 68 - - -注：去除率相对于前一构筑物污染物浓度而言表3 主要构筑物（设备）设计处理效果（二）名称 格栅 调节池 混凝池 斜板沉淀池 中间水池

9、厌氧池 一氧池 一沉池 二氧池 二沉池SS/mg·L -1进水 2000 - - 700 - 140 - 50 - 25700 - - 140 - 50 - 25 - 1865% - - 80% - 63% - 50% - 28%- - - 110 - - - - - -S -2/mg·L -1 - - - 0.55 - - - - - - - - 99.5% - - - - - - 100 90 - - 50 30 - 18 -色度进水 出水 去除率/%- 90 50 - - 30 18 - 10.8 - 10% 45% - - 40% 40% - 40% -出水 去除率

10、/% 进水 出水 去除率/%注：去除率相对于前一构筑物的污染物浓度而言5 主要经济指标该工程日处理360m 3废水，占地面积为1340m 2，总投资为33万元。运行费用分析： 电费：每小时耗电为45.8kWh ，按0.735元kWh 计，则每天的电费为778 元； 人工费：共3人，平均每人每月按1500元计，则每天的人工费为150元； 药剂费：酸碱及FeSO 4的每天费用为144元； 设备维修与折旧费：折旧期限按15a 考虑，则每天的费用为15元； 土地使用费：处理站总占地面积为1340m 2，土地使用费率按40元/(m2·a 计，则土地使用费为1340×40/365=146.8元/d； 靛蓝回收和污水回用的费用折算为761.48元/d，因此，总的费用为： 1460.241-761.48=698.76元/d，则废水吨处理费用为：698.76/360=1.94元/t。6 结语靛蓝染纱废水处理工艺：中和沉淀回收染料+混凝沉淀-+水解酸化+二段生物接触氧化法，该工艺具有投资省、运行费用低、管理方便、处理效率高、出水水质好的特点，但是占地面积较大，不过仍具有较好的应用价值。参考文献1 巫凌, 张统. 靛蓝染纱废水处理工艺设计J. 工业用水与废水, 2001,5(32:45 2 孟建平, 徐宏