1、1摘 要针对印染废水的水质特点，本文采用水解酸化与接触氧化相结合的生化工艺对废水进行处理。水解酸化和好氧接触设计停留时间均为10h，运行结果表明，水解酸化单元可有效提高废水的可生化性，废水经水解酸化后BC值可从0203提高至04左右，有效保证了好氧接触处理效果。根据环保监测结果，COD一般在80mgL，BOD，在10mgL以下，COD去除率80以上，BOD，去除率90以上。废水处理厂设计规模 3500m 3/d，其现今的设计水质水量为Q=3500m3/d COD=2370mg/L BOD5=720mg/L PH=12.40SS=574 /L 色度512倍。经处理后，应达到下列出水水质：COD1
2、00mg/L，BOD25mg/L，色度40倍，pH在69，SS70mg/L, 达污水排放一级标准。经设计可知 COD=88.5%,BOD=96%,SS=98.6%,色度89.5%。经技术经济分析，此方案投资总额 430万元，废水处理成本为0.97 元/ m 3，有着良好的经济效益和社会效益。且节约用地、提高绿化、降低能耗的理念在设计中得到充分的实践，符合新时代环保的要求。关键词： 纺织印染废水，水解酸化,生物接触氧化ABSTRACTAiming at the characteristics of printing and dyeing wastewater, a biochemical tec
3、hnological process of hydrolytic acidification integrating contact oxidation was applied to treatment of the printing and dyeing wastewater; the HRT for the both were 10h respectively. The operating results showed the hydrolytic acidification section could improve the biochemical degradability effec
4、tively; after hydrolytic acidification, the wastewaters B/C value could rise to about 0.4 from 0.2-0.3, effectively ensuring the treating effect of aerobic contact. According to the monitoring results by the department of environmental protection, COD and BOD5 were below 80mg/L and 10mg/L respective
5、ly; COD and BOD5removal rates were over 80% and over 90% respectively.The liquid waste processing factory designs scale3500 m3/d, its raw water fluid matter according to square and present production scale in factory and development request, after with factory square, native environmental protection
6、 section consultation certain following design fluid matter amount of water: Q=3500m3/d COD=2370mg/L BOD5=720mg/L PH=12.40 SS=574 /l Color degree512times.After handles, should attain the following a water fluid matter: COD100mg/L，BOD25mg/L，Ph=69，SS70mg/L，Color degree40 times，reaching the dirty water
7、 exhausts a class standard.Through design then COD=88.5%,BOD=96%,SS=98.6%,color is a 89.5%.Was analyzed by technique economy, this project investment total amount 4，300,000 yuan, liquid waste processing cost is 0.97 yuan/ m3, have got the good and economic performance with social performance.And the
8、 economyuses a ground of, increase the green turn, lowering can consume of principle is in design fulfillment getting well, meet the request of the modern.Key words: textile printing wastewater hydrolytic， acidification reactor，organism contact oxidizes目 录前言 6第一章 设计任务书 71.1 毕业设计题目 71.2 毕业设计目的 71.3 毕
9、业设计任务 71.4 毕业设计成果 71.5 原始资料 8第二章 废水的处理方案和工艺流程 9 2.1 废水性质 9 2.2 方案确定 92.3 工艺流程 112.4 预计处理效果 12第三章 各构筑物的设计与计算143.1 格栅和筛网 143.2 调节池 163.3 水解酸化池 203.4 生物接触氧化池 213.5 竖流式二沉池 263.6 混凝反应池 293.7 斜板沉淀池 32第四章 污泥的处理与处置 364.1 污泥浓缩 364.2 污泥脱水机房 374.3 污泥管道 39第五章 平面与高程布置405.1 平面布置 405.2 高程布置 42第六章 工程项目概预算476.1 工程投资
10、概预算 486.2 劳动定员、运行管理 51总结 53参考文献 54致谢 55 前 言随着染料纺织工业的迅速发展，染料品种和数里日益增加，印染废水已成为水系环境重点污染源之一。据不完全统计，全国印染行业每年排放印染废水约有0 .610 9m3，而其中大部分皆未能实现稳定达标排放。主要问题是:印染废水量大，成分复杂，生物难降解物多，脱色困难，运行费用高等印染废水主要来自退浆、煮幼是、漂白、丝光、染色、印花、整理工段。生产工段的特点决定了印染废水具有”高浓度、高色度、高pH、难降解、多变化，五大特征。针对印染废水的五大特征日前国内对印染废水的生化处理工艺通常采用“水解酸化+好氧氧化”工艺。20世纪
11、80年代开发的水解酸化工艺，能使废水中的部分有机物得到降解，分子量明显减小，生物降解性能明显提高.能提高后续的好氧处理效果，尤其对悬浮性COD去除率较高，经水解处理后，溶解性有机物比例发生了变化，水解出水溶解性COD比例可提高一倍。此外，该工艺可减少系统污泥产最，便于维护管理.当处理要求不高时，好氧处理可优选接触氧化法，以节省资金且操作管理方便.本文将介绍以水解酸化+生物接触氧化为主的处理工艺处理印染废水的工程实例.第一章 设计任务书1.1 毕业设计题目3500m3/d 印染废水处理工程设计1.2 毕业设计目的综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能，对污水处理工程进行设计，分析解决实际问题
12、，进行工程师所必需的综合训练，在不同程度上提高研究、查阅文件、撰写论文或设计说明书、计算书及工程设计绘图的能力。1.3 毕业设计任务根据印染废水的特点及相关资料进行废水处理工程设计，具体内容有：1、污水处理工艺设计； 2、污水处理构筑物设计； 3、污泥处理构筑物设计。1.4 毕业设计成果1、污水处理厂总平面布置图，1 张；2、管线布置图，1 张；3、高程布置图，1 张；4、各单项处理构筑物工艺施工图及细部详图 23 张；5、工程设计说明书及计算书各一份。1.5 原始资料1、进水水量：3500m 3/d。2、进水水质：该染整有限公司废水主要来自生产过程中的煮炼、漂白、染色及整理等工段，使用的主要
13、染料为：分散染料占 70%，活性、直接及其它染料占 30%。使用的助剂有：纯碱、元明粉、柔软剂、洗涤剂、双氧水、硫酸等。其生产工序为：坯布- 煮炼 -漂白-染色 -整理-成品。排水水质状况为：COD=2370mg/L BOD5=720mg/L SS=574mg/L 色度=512 倍pH=12.403、排放标准：出水水质达到纺织染整工业废水排放标准 （GB4278-92 ）规定的一级排放标准。4、气象与水文资料：风向：主导风向 SE。水文：全年降雨量为 1000mm；全年最高气温 40，最低-8，年平均气温为 8。极限冻土深度为 60cm。5、厂区地形：污水处理厂选址区域地势平坦，平均地面标高为
14、 80.00m（黄海绝对标高） 。厂区征地面积约 200m200m。接纳管道管底标高比污水厂地平面低 3m。地下水位-8m。第二章 废水的处理方案和工艺流程2.1 废水性质2.1.1 废水来源该厂生产废水主要来自前处理及染色两个工序，前处理一般包括退浆、煮炼、丝光、漂白等。棉及棉纺织、机织产品在制成织物时，为使丝线光滑，并提高其强度和耐磨性能，需对线纱进行上浆。而在织物染色前，为使纤维和染料更好的亲和合，又需将织物上的浆料退掉，产生退浆废水。退浆废水有一定的粘性、且呈碱性、有机污染物含量随浆料品种而异，一般都较高。其中化学PVA 属于难生物降解物质。煮炼、丝光均在碱性条件下进行，以去除织物纤维
15、上含有的草刺、果胶、蜡脂等，并使织物的纹络更清晰，其产生的废水呈碱性、有机污染物含量亦比较高。棉及棉混纺织物染色所用染料主要为：活性染料，使用的助剂主要有：烧碱、纯碱、硫酸、食盐、表面活性剂、匀染剂等。2.1.2 废水特点废水成分复杂、水质水量变化大；有机物浓度高、色度深，碱性高；废水中除含有残余染料、助剂外还含有一定量的浆料。2.2 方案确定通常印染废水的处理方法有：物理法、化学法、生物法等。其中物理法处理效果较差；化学法所需投加药剂量大，但投资占地省；生物法是一种较为普遍的处理方法。目前，国内外对印染废水以生物处理为主，占 80%以上，尤以好氧生物处理法占大多数。而随着染料浆料的成分日益复
16、杂，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水难以达标。此外，好氧法的高运行费用及剩余污泥处理或处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题。由于上述原因印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视。而随着废水排放标准要求越来越严格，单独的生物处理难以达到排放要求。结合实际情况，采用生物处理为主，再辅以化学处理技术，组成一个完整的综合治理流程，既保留了生物处理方法可去除较大量有机污染物和一定颜色的能力、且基本稳定的特点又发挥了物理化学法去除颜色和剩余有机污染物能力的特点，而且运行成本相对较低。本设计采用厌氧水解酸化处理技术作为好氧生物处理工艺的预处理，共同组成厌氧水解好氧的生物处理混凝沉淀工艺。好
17、氧生物处理方法主要有 A/O 法、生物接触氧化法。水解酸化A/O 工艺混凝沉淀：废水经调节池进入水解酸化池，水解池中接触填料。由于废水中含有染料等难降解的物质，且色泽较深，在水解酸化池中，利用厌氧型兼性细菌和厌氧菌，将废水中高分子化合物断链成低分子链，复杂的有机物转变为简单的有机物，从而改善后续的好养生化处理条件。实践表明，水解酸化处理单元对活性染料废水具有较好的脱色作用。厌氧好氧处理工艺，它在传统的活性污泥法好氧池前段设置了缺氧池，是微生物在缺氧、好氧状态下交替操作进行微生物筛选，经筛选的微生物不但可有效去除废水中的有机物，而且抑制了丝状菌的繁殖，可避免污泥膨胀现象。在生化处理后串联混凝沉淀
18、物化处理系统，可进一步脱色和去除水中的 COD，以确保处理水水质达标排放。水解酸化生物接触氧化混凝沉淀：水解酸化将污水中的染料、助剂、纤维类等难降解的苯环类或长链大分子物质分解为小分子物质，同时有效降解废水中的表面活性剂，较好的控制后续好氧工艺中产生的泡沫问题。经水解酸化器处理后的出水进入接触氧化池。接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分悬浮生长于水中，兼有活性污泥和生物滤池的特点。废水经水解和接触氧化处理后采用混凝沉淀工艺进一步去除色度和降低废水中的 COD 值。A/O 法与接触氧化池在 BOD 去除率大致相同的情况下，前者 BOD 体积负荷可高 5 倍，所需
19、处理时间只有后者的 1/5。根据实际经验，接触氧化法具有BOD 容积负荷高，污泥生物量大，相对而言处理效率较高，而且对进水冲击负荷（水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷）的适应力强。维护管理方便，工 艺 操作 简 便 ， 基建费用低。 由于微生物是附着在填料上形成生物膜，生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡，所以无需回流污泥，运转十分方便。其污泥产量远低于活性污泥法。延时曝气混凝沉淀：可以得到高质量的出水，混凝剂投量小设备简单污泥量较小，但流程复杂，占地面积大，基建和运行费用较高。综上所述，确定厌氧水解酸化生物接触氧化混凝沉淀组合方案。2.3 工艺流程2.3.1 具体工艺流程如下：混凝沉淀池污泥脱水上
20、层滤液调节池污泥外运竖流沉淀池污泥浓缩池剩余污泥初沉池 接触氧化池滤液筛网2.3.2 流 程 说 明废水通过格栅、筛网去除较大的悬浮物和漂浮物后进入调节池,在此进行水格栅鼓风机泵房水解酸化池污泥回流量的调节和水质的均衡，同时加酸中和，然后用泵提升至水解酸化池,该池仅控制在酸性发酵阶段,以提高废水的可生化性;水解酸化出水流入接触氧化池,在接触氧化池内经微生物作用去除绝大部分的有机物和色度后入沉淀池,沉淀池的污泥部分回流到水解酸化池,在池内进行增溶和缩水体积反应,使剩余污泥大幅减少,剩余污泥经浓缩后可直接脱水。 为了得到更好的水质,生化出水再经混凝沉淀进行深度处理,达标排放。 二沉池的剩余污泥经浓
21、缩后进入消化，浓缩后的污泥进行浓缩、脱水，泥饼外运，浓缩池的上清液及脱水的滤液则回流至污水处理系统。2.4 预计处理效果 表 2-1 各 处 理 单 元 处 理 效 果 预 测 CODcr BOD5 SS 油脂 PH进水mg/L7000 3600 800 400 11出水mg/L5950 3240 640 40 78隔油沉淀池去除率% 15 10 20 90 进水mg/L5950 3240 640 40 78出水mg/L4165 2430 128 16 78气浮池去除率% 30 25 80 60 进水mg/L4165 2430 128 16 78UASB 出水mg/L416.5 294 128
22、 14.4 78去除率% 90 88 0 10 进水mg/L416.5 294 128 14.4 78出水mg/L100 23.5 128 13 78生物接触氧化池去除率% 76 92 0 10 CODcr BOD5 SS 色度 PH进水mg/L100 23.5 128 13 78出水mg/L80 20 50 10 78二沉池去除率% 20 15 61 33 标准 100 25 70 40 69总去除率 88.5 96.0 98.6 89.5第三章 各构筑物的设计与计算3.1 格栅和筛网格栅和筛网作为废水的预处理设备，常设置在污水处理工艺流程中的核心处理设施之前，用以截留水中的较大悬浮物或漂浮
23、物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。3.1.1 格栅的设计参数（1）污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除 2540mm机械清除 1625mm最大间隙 40mm（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。（3）格栅倾角一般用4575。（4）通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。（5）过栅流速一般采用0.61.0m/s,栅前流速一般为0.40.9m/s。3.1.2 各部分具体计算1）栅条间隙数n设栅前水深h=0.4m，过栅流速v=1m/s，栅条
24、间隙宽度b=0.02m，格栅倾角=60n=Qmaxsina/bhv= =8.1个 取9个14.026sin.7x其中：Q max最大设计流量（m 3/s）Qmax=3500 =0.07 m3/s864.12）栅槽宽度B栅条断面为锐边矩形断面，栅条宽度s=0.01mB=s（n-1）+bn=0.01（9-1）+0.029=0.26m3）进水渠道渐宽部分的长度L 1设进水渠道宽B 1=0.11m，其渐宽部分展开角度 1=20，则进水渠道内的流速v= Q max/hb=0.07/0.4x0.3=0.58m/s,介于0.40.9m/s,符合规范要求。L1=(B- B1)/2tg 1=（0.26-0.11
25、）/2tg20=0.22m4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L 2L2= L1/2=o.22/2=0.11m5）通过格栅的水头损失h 1设栅条断面为圆形，=1.79阻力系数=(s/b) 4/3h 1 = h0k=(v 2/2g)ksina=（s/b）4/3(v2/2g)ksina=1.79x（0.01/0.02) 4/3x(0.92/19.6)x3xsin60=0.094m 满足水头损失0.080.15的要求。其中k为格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般取3。6）栅后槽总高度H设栅前渠道超高h 2=0.3mH=h+h1+h2=0.4+0.094+0.3=0.794m0.8m7)栅槽总长度
26、L栅前渠道深H 1=h+h2=0.4+0.3=0.7mL= l1+l2+0.5+1.0+ H1/tg=0.22+0.11+0.5+1.0+0.7/tg60=2.24m8）每日栅渣量W在格栅间隙20mm的情况下，设栅渣量为每1000m 3污水产0.07即w 1=0.07m3/1000 m3W=Qmaxw186400/kz =98.410-30.0786400/1.71000=0.230.2m3所以用机械清渣。3.1.3 格栅示意图图3-1 格栅3.1.4 格栅机的选型参考给水排水设计手册第11册，选择LXG链条旋转背耙式格栅除污机，其安装倾角为60进水流速1.2m/s,水头损失10.6m3 其中
27、 R圆截锥上部半径r圆截锥下部半径h5圆截锥部分的高度8）沉淀池总高度 H设超高 h1和缓冲层 h4各为 0.3m，则H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.28+0.3+4.0=7.88m3.5.3 进出口形式沉淀池的进口布置应做到在进水断面上水流均匀分布，为避免已形成絮体的破碎，本设计采取穿孔墙布置。沉淀池出口布置要求在池宽方向均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，采用指形槽出水。3.5.4 排泥方式选择多斗重力排泥，其排泥浓度高、排泥均匀无干扰且排泥管不易堵塞。由于从二沉池中排出的污泥含水率达 99.6，性质与水相近，故排泥管采用300mm.3.6 混凝反应池3
28、.6.1 混凝剂的选择本设计采用混凝沉淀处理，通过水中加入混凝剂达到去除各种悬浮物，降低出水的浊度和色度。结合实际情况，对比分析常用混凝剂，选用聚合氯化铝（PAC）。其特点是：碱化度比其他铝盐铁盐混凝剂低，对设备腐蚀较小混凝效率高耗药量少絮体大而重，沉淀快。聚合氯化铝受温度影响小，适用于各类水质。3.6.2 配制与投加配制方式选用机械搅拌。对于混凝剂的投加采用湿投法，湿投法中应用最多的是重力投加。即利用重力作用，将药液压入水中，操作简单，投加安全可靠。3.6.3 混合方式混合方式设计的一般原则：混合的速度要快并在水流造成剧烈紊流的条件下加入药剂，混合时间控制在 1030s，适宜的速度梯度是 5001000s -1。混合池和后续处理构筑物之间的距离越近越好。尽可能与构筑物相连通。适于本设计的混合方式为水泵混合。3.6.4 反应设备机械絮凝池机械絮凝主要优点是能够适应水量变化，水头算是少，如配上无极变速传动装置，更易使絮凝达到最佳状态。
