印染废水处理工艺的毕业设计

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1、毕业论文(设计)题目名称： WH印染废水处理工艺设计 题目类型： 毕业设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得与其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。作 者 签 名：日 期：指导教师签名： 日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的

2、印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。作者签名： 日 期：目录毕业论文(设计)I目录II长江大学毕业论文(设计)任务书III开题报告III指导教师审查意见III评阅教师评语III答辩会议记录III摘要IVAbstractV前言11设计任务书21.1 设计题目21.2 废水的水量与水质情况21.3 设计依据21.4 设计原则31.5 设计围32废水的处理方案和工艺流程42.1 废水性质42.2 方案确定42.3 工艺流程53各主要处理设

3、备和构筑物的设计计算73.1 设计水量73.2 格栅的设计计算73.3 调节池的设计计算113.4水解酸化池143.5 生物接触氧化池163.6 竖流式二沉池203.7 混凝反应池243.8 斜板沉淀池284 污泥的处理与处置324.1 污泥浓缩池324.2 污泥脱水机房345平面和高程布置385.1 平面布置385.2 高程布置39总结44参考文献45致45市印染废水处理工艺设计学生：吕中兰，化工学院环工系指导老师：凡修，环境工程系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。水解酸化设计停留时间为6h，好氧接触设计停留时间为2.9h，运行结果表明，水

4、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值得到提高，有效保证了好氧接触处理效果。初步预计出水COD一般在100mgL以下，BOD在50mgL以下，色度在50以下，COD去除率和BOD去除率均在80以上。 废水处理厂设计规模2000m3/d，其现今的设计水质水量为Q=2000m3/d 、COD=600800mg/L、BOD5=200250mg/L、PH=811、色度4001200倍、SS=300400/L。经处理后，应达到下列出水水质：COD100mg/L，BOD30mg/L，色度50倍，pH在79，SS50mg/L, 达污水排放一级标准。经设计可知COD=88.5%,BOD=9

5、6%,SS=98.6%,色度89.5%，均可达标排放。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 technological process of hydrolytic acidification integrating contact oxidation was applied to treatment of the printing and dyeing wastewater; the HRT for hydrolyti

6、c acidification and contact oxidation were 6h and 2.9h respectively . The operating results showed the hydrolytic acidification section could improve the biochemical degradability effectively; after hydrolytic acidification, the wastewaters B/C value could rise much, effectively ensuring the treatin

7、g effect of aerobic contact. 预计COD and BOD5 were below 100mg/L and 50mg/L respectively; COD and BOD5 removal rates were both over 80%.The liquid waste processing factory designs scale 2000 m3/d, its raw water fluid matter according to square and present production scale in factory and development re

8、quest, after with factory square, native environmental protection section consultation certain following design fluid matter amount of water: Q=2000m3/d ,COD=600800mg/L, BOD5=200250mg/L,PH=81,SS=300400 mg/L,Color degree 4001200times.After handles, should attain the following a water fluid matter: CO

9、D100mg/L，BOD50mg/L，Ph=79，SS50mg/L，Color degree50 times，reaching the dirty water exhausts a class standard.Through design thenCOD=88.5%,BOD=96%,SS=98.6%,color is a 89.5%. meet the request of the modern.Key wordstextile printing wastewater hydrolytic， acidification reactor，organism contact oxidizes45

10、/ 51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，全国印染行业我国日排放印染废水量为(300400) 1071，而其部分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。印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合而成的混合废水。主要包括：预处理阶段(如烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光)排放的退浆、煮练、漂白、丝光废水；染色阶段排放的染色废水；印花阶段排放的印花废水和皂洗废水；整理阶段排放的整理废水。其中含有悬浮纤维屑粒、染料、助剂、浆料，整理剂等，因此色度大，有机物含量高。并且

11、废水中含有大量的碱类，pH值高。2总结印染废水的处理工艺，充分的调节时间是必要的，物化、生化相结合的处理工艺是目前采用的合理工艺。物化法主要去除悬浮物、色度与部分COD，混凝投药反应是物化处理的重要环节。生化法主要采用厌氧水解-好氧氧化串联工艺。水解酸化-生物接触氧化为主的处理工艺时近几年在印染废水处理中采用较多、较成熟的工艺流程。水解酸化是解决印染废水COD值高、可生化性差与色度高的难题的有效前置技术，经厌氧水解后大部分难降解有机物已被分解为易生物降解小分子有机物，可以提高废水可生化性和B/C值，保障好养生物处理的效率和出水水质。而生物接触氧化工具有艺易于管理、产泥量少、污泥不易发生污泥膨胀

12、与运行成本低等特点，是目前小型印染废水常用的好养处理方法之一。2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.1设计任务书1.1 设计题目WH市印染厂废水处理工艺设计。1.2 废水的水量与水质情况1)污水量：设计水量2000m3/d2)设计原水水质为印染混合废水,水质指标如表1表1 进水水质指标指标数值pH8.011.0BOD 5mg/L200250CODcr mg/L600800色度（倍）4001200SS mg/L3004003)设计出水水质达到表2标准表2 出水水质指标指标数值pH7.09.0BOD 5mg/L100CODcr mg/L30色度（倍）50SS m

13、g/L501.3 设计依据（1）给排水设计手册；（2）水污染控制工程（下册）；（3）印染废水处理技术与典型工程；（4）排水工程（下册）；（5）废水处理理论与设计；（6）实用水处理设备；（7）污水处理构筑物设计与计算；（8）其他相关文献书籍与资料。 1.4 设计原则（1）执行国家关于环境保护的政策，符合国家与地方的有关法规、规和标准。（2）结合场地实际情况，充份利用构建筑物，尽量节省工程投资和占地面积。（3）采用先进、成熟、可靠的处理工艺，确保处理出水达到排放标准。（4）设备器材采用国外成熟、高效、优质的设备，并设计适当的自动控制水平，以方便管理运行。（5）综合考虑环境效益、经济效益和社会效益，

14、在保证出水达标的前提下，尽量减少工程投资与运行费。（6）处理系统具有较大的灵活性和操作弹性，以适应污水水质，水量的变化。应达到工艺先进，运行稳定，管理简单，运行成本合理，维修方便等特点。1.5 设计围（1）工艺设计（含污泥处理）；（2）从污水进入格栅至处理出水井之间构筑物与配套设施设计；（3）平面图、高程图布置。2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

15、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与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

16、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

17、，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

18、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去除率大致一样的情况下，前者BOD体积负荷可高5倍，所需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（水力冲击负荷与有机浓度冲击负荷）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

19、。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：印染废水格栅水解酸化池生物接触氧化池竖流式二沉池出水斜板沉淀池混凝反应池曝气PAC调节池图1 污水处理工艺流程图2.3.2 流程说明废水通过格栅、去除较大的悬浮物和漂浮物后进入调节池,在此进行水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

20、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。二沉池的剩余污泥进浓缩池浓缩,浓缩后的污泥外运，浓缩池的上清液则回流至污水处理系统。3各主要处理设备和构筑物的设计计算3. 1 设计水量污水日平均流量为Q=2000m3/d，其总变化系数为污水设计流量为：最大设计流量：表3 设计水量一览表项目设计水量m3/dm3/hm3/sl/s平均流量Q200083.30.023123.1最大设计流量Qmax3400141.60.039439.33. 2 格栅的设计计算格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以

21、便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。小型污水处理厂和污水处理站截污量小，一般可采用人工清除截留物。3.2.1格栅设计参数格栅设计一般参数的选定：（依据三废处理工程技术手册（废水卷）3（1）格栅宽度：格栅总宽不小于进水渠道的2倍，空间总有效面积应大于进水渠有效断面积的1.2倍。（2）过栅流速一般采用0.61.0，栅前管污水流速0.40.9。（3）污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求： 人工清渣 2540mm; 机械清渣 1625mm;最大间隙 40mm。（4） 格栅倾角一般采用，人工

22、清渣格栅倾角较小时，教省力，但占地面积大。格栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距池壁0.50.7m。（5） 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度： 人工清楚 不应小于1.2m; 机械清楚 不应小于1.5m。（6）通过格栅的水头损失，一般采用0.080.15m。（7）栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水量以与下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用： 格栅间隙 1625mm，0.100.05（栅渣/污水）； 格栅间隙 3050mm，0.030.01（栅渣/污水）。 栅渣的含水率一般为80%，容重约为960。3.2.2中格栅的设计计算本设计

23、中格栅各参数选取如下：格栅倾角：=60；栅前水深：h=0.4m；栅前流速：0.5m/s；过栅流速：v=0.6m/s；栅条间隙：b=15mm；栅条宽度：S=10mm；栅前部分长度：0.5m。图2 格栅计算草图（1）栅条间隙数n，个根据格栅的计算公式， （1）则栅条间隙数（个）， n取为11。设计两组格栅，一组运行，一组备用。每组格栅间隙数n=11条。（2）格栅槽总宽度B，m （2）（m）考虑到格栅尺寸太小，不易施工，取格栅槽总宽度B=0.60m。（3）进水渐宽部分长度，m根据公式 （3）式中 进水渠道渐宽部分长度，m；栅前渠道宽度，取栅前渠宽；进水渠展开角，渐宽部分展开角度取；则 （m）（4）栅

24、槽与出水渠道连接处的渐窄部分，m根据公式 式中 栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m 则 （m）（5）通过格栅的水头损失 ，m根据公式 ， （4）式中过栅水头损失，m；计算水头损失，m；g重力加速度，9.81；k系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3；阻力系数，与格栅断面形状有关，=，当断面为圆边矩形时，=1.67。则格栅水头损失为：（m）（6） 栅后槽总高度H，m 取栅前渠道超高 根据公式 则 （m）根据公式 H=（5）式中H栅槽总高度，m；h栅前水深，m；h1避免造成栅前漏水，将栅后槽底下降0.1m作为补偿； 则 （m）(7)栅槽总长度L，m根据公式L= （6）式中L栅槽总长度

25、，m；进水渠道渐宽部位的长度，m；栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m。 则 （m）（8） 每日栅渣量W， 根据公式 （7）式中 每日栅渣量，；栅渣量（），取值0.10.05，中格栅取值0.05。污水流量总变化系数，。则 3，满足要求。7）校核集水槽出水堰负荷集水槽每米出水负荷为qmax/（D）=11.6/(3.146.5)=0.57L/(sm)25m3其中 R圆截锥上部半径,R=0.5D=0.56.5=3.25m； r圆截锥下部半径，r=0.4-0.5，取r=0.4 h5圆截锥部分的高度，贮泥斗倾角取45，h5=（R-r）tg45=(3.25-0.4)tg55= 2.85m8）沉淀池总高度H 设

26、超高h1和缓冲层h4各为0.3m，则 H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2+0.3+0.3+2.85=5.75m3.6.3 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。3.7 混凝反应池3.7.1 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

27、大而重，沉淀快。聚合氯化铝受温度影响小，适用于各类水质。3.7.2 药剂投加量的计算根据实际采样分析来确定PAC的投加量。3.7.3 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。3.7.4 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,装置如下图:图7 水泵混合装置3.7.5 反应设备机械絮凝池

28、的设计计算 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。 按照搅拌轴的安放位置，机械絮凝池可分为水平轴式和垂直轴式，此次设计选用垂直轴式。1）絮凝池尺寸 絮凝时间T取25min，絮凝池有效容积： V=QmaxT/n60=1422/（260）=29.6m3，取30m3其中Qmax最大设计水量，m3/h 。Qmax=2000 m3/d=142 m3/h n池子座数，2,为配合沉淀池尺寸，絮凝池分为两格，分格隔墙的过水孔道上下交替布置，每格间设置一台搅拌机。每格尺寸为2.52.5m，如下图：图8 水平轴机械反应池1桨板；2叶轮；3旋转轴；4隔墙图9

29、 垂直轴机械反应池1隔墙； 2叶轮；3一旋转轴；4一桨板则反应池的面积F=2.52.5m=6.25m反应池的平均水深:H=V/2F=30/（26.25）=2.4m 絮凝池水深：H=W/A=44/(22.52.5)=3.5m絮凝池取超高0.3m，则池总高为H+=2.4+0.3=2.7m。2） 搅拌设备叶轮直径D取池宽的80，采用D=2.0m。叶轮外缘旋转直径=D/2=1m,如图3.6图10 桨板计算示意叶轮外缘中心线速度: =0.5 m/s;=0.25 m/s轮转速计算如下：,取10r/min，取5r/min式中:叶轮外缘桨板中心线速度（m/s）叶轮外缘桨板中心旋转直径（m）叶轮外缘中心实际线速

30、度的计算如下：桨板长度l=0.9m，l/D=0.9/2=0.45m0.75m(符合要求)。取桨板宽度b=0.12m，断面宽度B=2.5m。每根轴上设八块桨板，外各4块，桨板总面积与反应池过水断面面积之比为(合格)桨板叶轮所需功率的计算如下：式中:r水的密度阻力系数，与桨板长宽比b/l有关，当b/l=0.0.91时，查下表得阻力系数表6 阻力系数b/l小于1122.544.51010.518大于181.11.151.191.291.42第一格外侧桨板所需功率第一格侧桨板所需功率第一格桨板所需总功率第二格桨板所需总功率设两台搅拌机合用一台电动机，则电动机功率为核算平均速度梯度与GT值（按水温20计

31、，=10210-6Kgs/m2）第一格：第二格：平均水力梯度：=GT=682560=1.02经核算，G和GT值均较合适（反应设备中为2070s-1之间，一般GT值为10-410-5）。3.8 斜板沉淀池斜板沉淀池沉淀效率高、池子容积小和占地面积小。按水流方向分为上向流、侧向流和同向流三种，这里采用侧向流。3.8.1 设计参数（1）颗粒沉降速度：大致为0.30.6mm/s。（2)有效系数：根据资料介绍最小为0.2，一般在0.70.8之间。（3）板距P：侧向流常用100mm。（4）板流速v：可参考相当于平流式沉淀池的水平流速，一般为1020mm/s。（5）在侧向流斜板的池，为了防止水流不经斜板部分

32、通过应设置阻流墙，斜板顶部应高出水面。（6）为了使水流均匀分配和收集，侧向流斜板沉淀池的进出口应设置整流墙。进口处整流墙的开孔率应使过口流速不大于絮凝池出口流速，以免絮粒破碎。3.8.2 设计计算1）池子水面面积F=31m2式中： n池子个数，n=2设计表面负荷m3/(m2h) 0.91斜板区面积利用系数。2）池子平面尺寸取池长B=3m,则池长L=10.3,取为10.5m3）斜板尺寸 斜板长或沉淀区宽B=3m，斜板宽 =1.0m,斜板厚=0.005m,板净距b=0.15m,板倾角=62。4）计算单个池子斜板区沉淀区面积斜板总水平投影面积u0设计沉速，取u0 =0.3mm/s每个斜板单元投影面积

33、斜板单元个数个斜板区高度h3=sin62=1sin62=0.883m沉淀区长沉淀区表面积A=BL=37.6=22.8m25）池停留时间t3 m38）沉淀池总高度H 设超高h1=0.3和缓冲层h4=1.0m，则 H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1+0.883+1+1.3=4.483m3.8.3 斜板沉淀池示意图图11 斜板（管）沉淀池1配水槽； 2一穿孔墙；3斜板或斜管；4淹没孔口；5集水槽；6集泥斗；7排泥管；8阻流板3.8.4 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

34、层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，采用指形槽出水。指形槽的长度LL=（Qmax/q-B）/2=(3400/300-3)/2=4.2m式中Qmax沉淀池处理水量，m3/d q设计单位堰宽负荷m3/(md),120480m3/(md)，取300 m3/(md)出水进入指形槽后采用锯齿三角堰自流流出。3.8.5 排泥方式 选择多斗重力排泥。4 污泥的处理与处置4.1 污泥浓缩池为方便污泥的后续处理,需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率。污泥浓缩主要有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩三种工艺形式。目前国以重力浓缩为主，其操作简便，维护、管理与动力费用低。根据运行方式不同重力浓缩分为连续式和间歇式，前者适用于大、中型污水处理厂，后者应用于小型污水厂。