1500m3每天印染废水处理工艺设计

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1、精选优质文档-倾情为你奉上某纺织印染企业废水处理方案设计1 总论简介纺织印染行业是工业废水排放大户，据估算，全国每天排放的废水量约(3-4)106m3，且废水中有机物浓度高，成分复杂，色度深，pH变化大，水质水量变化大，属较难处理工业废水。某企业拟新建以腈纶本色纱为主的棉化纤纺织及印染精加工项目。根据建设项目管理条例和环境保护法之规定，环保设施的建设应与主体工程“三同时”。受该企业委托，我们提出了该项目的废水处理方案，按本方案进行建设后，可确保废水的达标排放，能极大地减轻该项目外排废水对某县的不利影响。方案设计依据纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-92。室外排水设计规范GBJ14-87

2、。建筑给排水设计规范GBJ15-87。国家相关法律、法规。委托方提供的有关资料。其它同类企业废水处理设施竣工验收监测数据等。方案设计原则本设计严格执行国家有关法规、规范，环境保护的各项规定，污水处理后必须确保各项出水水质指标均达到污水综合排放标准。采用先进、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行管理费用。设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定可靠，效率高，管理方便，维修维护工作量少，价格适中。系统运行灵活，管理方便，维修简单，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。设计美观，布局合理，与周围环境统一协调。尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声，气味，妥善处理与

3、处置固体废弃物，避免二次污染。设计范围污水处理站污水、污泥处理工艺技术方案论证。污水处理站工程内容的工艺设备、建筑、结构、电气、仪表和自动控制等方面的工程设计及总平面布置。工程投资预算编制。2 工程概况废水来源及特点该企业的工业废水主要来自退浆、煮炼、漂白（合称炼漂废水）和染色、漂洗（合称印染废水）工段，各工段废水特点如下： 退浆废水退浆是利用化学药剂去除纺织物上的杂质和浆料，便于下道工序的加工，此部分废水所含杂质纤维较多。以往由于纺织厂用淀粉为原料，故废水中BOD5浓度很高，是整个印染废水中BOD5的主要来源，使废水中B/C比较高，往往大于，适宜生化，但随着科技的进步，印染厂所用浆料逐步被C

4、AM/PVA所代替，从而使废水中BOD5下降，CODcr升高，废水的可生化性降低。 煮炼废水煮炼工序是为了去除织物所含蜡质、果胶、油剂和机油等杂质，使用的化学药剂以烧碱和表面活性剂为主，此部分废水量大，碱性强，CODcr、BOD5高，是印染废水中主要的有机污染源。 漂白废水漂白主要是利用氧原子氧化织物中的着色基团，达到织物增白的目的，漂白废水中一般有机物含量较低，使用的漂白剂多为双氧水。 染色废水染色工艺是本项目的支柱工艺，在此过程中，使用直接、分散等染料和各种助剂，从而使染色工艺成为复杂工艺，也使染色废水水质呈现出复杂多样性。一般而言，染色废水碱性强，色泽深，对人体器官刺激大，BOD5、CO

5、Dcr浓度高，废水中所含各种染料、表面活性剂和各种助剂是印染废水中最大的有机物污染源。漂洗废水其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料、表面活性剂、甲醛等。废水的水质水量及处理后排放标准废水的水质水量废水量1300m3/dCOD1000-1200mg/lSS200-300mg/l色度600-800倍PH8-10BOD300mg/l废水处理后排放标准根据纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-92中的一级排放标准。COD100mg/lSS70mg/l色度40倍(稀释倍数)pH6-9最高允许排水量2.5m3/百米布(幅宽914mm)BOD25mg/l3 工艺流程工艺流程的选定该企业废水COD高，色度大，

6、PH值高，悬浮物多并不易直接生化处理，因此采用水解酸化+接触氧化+混凝沉淀，并与物理、化学法串联的方法处理该废水。工艺流程图根据上述处理工艺分析，确定工艺流程图如图工艺流程图工艺流程说明印染废水首先通过格栅，用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，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。纺织印染厂由于其特有的生产过程，造成废水排放的间断性和多边性，是排出的废水的水质和水量有很大的变化。而废水处理设备都是按一定的水质和水量标准设计的，要求均匀进水，特别对生物处理设备更为重要。为了保证处理设备的正常运行，在废水进入处理设备之前

7、，必须预先进行调节。 印染废水中含有大量的溶解度较好的环状有机物，其生物处理效果一般，因此选择酸化水解工艺。酸化水解工艺利用水解和产酸菌的反应，将不溶性有机物水解成溶解性有机物、大分子物质分解成小分子物质、去除易降解有机物，提高污水的可生化性，减少污泥产量，使污水更适宜于后续的好氧处理。生物接触氧化也称淹没式生物滤池，其反应器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，大部分有机物被消耗，废水得到净化。废水悬浮物较高及色度较深，因此选择混凝沉淀，去除悬浮物和色度，使出水的水质指标相对稳定。这里选用竖流式沉淀池，其排泥简单，管理方便，占地面积小。对于还有少量颜色的废水很

8、难通过混凝沉淀及生物处理脱色，为保险起见，在生物处理后增加化学氧化系统。 4 构筑物的设计与计算设计规模说明印染废水约为1300t/d，设计处理规模为1500 t/d。污水的平均流量Q平均 m3/s设计流量：Q= m3/s=s 取流量总变化系数为:KZ=最大设计流量：Qmax=Kz Q=0.01736 m3/s =0.034m3/s=125m3/h构筑物的设计与计算4.2.1格栅 格栅间隙数 18Qmax最大废水设计流量 0.034m3/s格栅安装倾角 60o h栅前水深 0.3mb栅条间隙宽度 取10mm过栅流速 0.6m/s 格栅的建筑宽度B取栅条宽度S=，则栅槽宽度B=B=（181）18

9、=0.35m进水渠宽度B1 B1 = = = 0.19m栅前扩大段 L11渐宽部分的展开角，一般采用20o。栅后收缩段 L2 = L1=(m)通过格栅的水头损失 h1，m h1= h0k 式中:h1-设计水头损失，m h0 -计算水头损失，m g -重力加速度，m/s2 k -系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用3。 -阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断面，=。 = (m)栅后槽总高度H H=h+h1+h2=+=(m)h栅前水深h1格栅的水头损失h2栅前渠道超高，般取0.3m格栅的总长度LL式中：L1栅前扩大段 L2栅后收缩段 栅前渠道深度，(m)每日栅渣量W，m

10、3/d式中，W为栅渣量，取0.10m3/103m3污水，那么 W= (m3/d)(m3/d) ，所以手动清渣。格栅水力计算示意图格栅机的选型 参考给水排水设计手册，选择NC-300式格栅除污机，其安装倾角为60，进水流速1m/s,栅条净距520mm。4.2.2调节池的设计 为了调节水质，在调节池底部设置搅拌装置，常用的两种方式是空气搅拌和机械搅拌，这里采用穿孔空气搅拌，气水比为：1。池型为矩形。废水停留时间t=8h。 1池体积算.调节池有效体积VV=Qmaxt=125 m3/h8h=1000m3.调节池尺寸 设计调节池平面尺寸为矩形，有效水深为5米，则面积FF=V/h=1000 m3/5m=2

11、00m2设池宽B=10m，池长L=F/B=200/10=20m, 保护高h1=，则池总高度H=h+h1=5+=调节池尺寸：LBH=20m10m2布气管设置.空气量DD=D0Q=1500=5250m3/d=3.65m3/min=0.06m3/s式中D0每立方米污水需氧量，3.5m3/m3 .空气干管直径dd=（4D/v）1/2=412)1/2=0.0798m,取80mm。v：拟定管内气体流速校核管内气体流速v=4D/d2=4= 11.9m/s在范围1015m/s内，满足规范要求。.支管直径d1空气干管连接两支管，通过每根支管的空气量qq=D/2=2=0.03 m3/s则支管直径d1=（4q/v1

12、）1/2=46)1/2=0.0798m,取80mm校核支管流速v1=4q/d12=4=5.97m/s在范围510m/s内，满足规范要求。.穿孔管直径d2 沿支管方向每隔2m设置两根对称的穿孔管，靠近穿孔管的两侧池壁各留1m，则穿孔管的间距数为(L-21)/2=（20-2）/2=9,穿孔管的个数n=(9+1)22=40。每根支管上连有20根穿孔管，通过每根穿孔管的空气量q1，q1=q/20=20=s则穿孔管直径d2=（4q1/v2）1/2=48)1/20.015m，取15mm校核流速v2=4q1/d22=4=8.5m/s在范围510m/s内。.孔眼计算孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成45处，并交

13、错排列，孔眼间距b=50mm，孔径=3mm，每根穿孔管长l=2m，那么孔眼数m= l/b+1=2/+1=41个。孔眼流速v3=4q1/2m=441)=s, 符合510m/s的流速要求。3鼓风机的选型空气管DN=80mm时，风管的沿程阻力h1h1=iLTP式中i单位管长阻力，查给水排水设计手册第一册 L风管长度，m T温度为20时，空气密度的修正系数为 P大气压力为时的压力修正系数为风管的局部阻力h2=v2/2g 式中局部阻力系数，查给水排水设计手册第一册 v风管中平均空气流速，m/s 空气密度，kg/m3空气管DN=15mm时，风管的沿程阻力h1h3=iLTP式中i单位管长阻力，查给水排水设计

14、手册第一册， L风管长度，m T温度为20时，空气密度的修正系数为 P大气压力为时的压力修正系数为风管的局部阻力h4=v2/2g式中局部阻力系数，查给水排水设计手册第一册 v风管中平均空气流速，m/s 空气密度，kg/m3风机所需风压为h1+h2+h3+h4=H。综合以上计算，鼓风机所需气量min，风压H KPa。 结合气量103m3/d，风压H KPa进行风机选型，查给水排水设计手册11册，选SSR型罗茨鼓风机，型号为SSR150表3-1 SR型罗茨鼓风机规格性能型号口径A转速r/min风量m3/min压力kPa轴功率Kw功率Kw生产厂SSR-150150970章丘鼓风机厂4加酸中和废水呈碱

15、性主要是由生产过程中投加的NaOH引起的，原水PH值为8-10(取10计算)，即:OH-=10-4mol/l加酸量Ns为Ns=Nzak=（125103）l/h10-4 mol/l（4010-3）kg/mol=0.682kg/h其中 Ns酸总耗量，kg/h； Nz废水含碱量，kg/h；a酸性药剂比耗量，取k反应不均匀系数，配置好的硫酸直接从贮酸槽泵入调配槽，经阀门控制流入调节池反应。调节池图4.2.3 泵的选择选用QW150-300I污水泵，其流量为200-250 m3/h，扬程为10-13m，转速为980 r/min，效率为75%，功率为22kw，电压为380v。4.2.4 水解酸化池1. 有

16、效容积VV=Qmaxt=1256=750m3其中：Qmax最大设计流量（m3/h）t停留时间，本设计采用6h。2有效水深h：h=vt=6=9mv池内水的上升流速，一般控制在1.8m/h,此处取1.5m/h3池表面积FF= V/h=750/9=83.4m2,取84 m2设池宽B=6m，则池长L=F/B=84/6=14m，池子超高取，则水解酸化池尺寸：LBH=14mm4.布水配水系统配水方式本设计采用大阻力配水系统，为了配水均匀一般对称布置，各支管出水口向下距池底约20cm，位于所服务面积的中心。查曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例其设计参数如下： 管式大阻力配水系统设计参数表干管进口流速1.5

17、m/s开孔比支管进口流速2.5m/s配水孔径912mm支管间距 0.3m配水孔间距730mm干管管径的设计计算 Qmax=0.034m/s干管流速为s,则干管横切面积为：A= Qmax/v=管径D1=(4A/)1/2=（4）1/2=由给排水设计手册第一册选用DN=200mm的钢管校核干管流速：A=2/4=4=v1=Qmax/A=1.08 m/s,介于1.5m/s之间，符合要求。布水支管的设计计算a布水支管数的确定取布水支管的中心间距为0.3m，支管的间距数n=L/=14/=47个，则支管数n=2（47-1）=92根b布水支管管径及长度的确定每根支管的进口流量q=Qmax/n=92=0. m3/

18、s,支管流速v2=2.0m/s则D2=（4q/v2）1/2=41/2=,取D2=16mm校核支管流速：v2=4q/D22=4= m/s,在设计流速 m/s之间，符合要求。出水孔的设计计算 一般孔径为912mm，本设计选取孔径10mm的出水孔。出水孔沿配水支管中心线两侧向下交叉布置，从管的横截断面看两侧出水孔的夹角为45。又因为水解酸化池的横截面积为614=84m2，去开孔率，则孔眼总面积S=84=0.168m2。配水孔眼d=10mm，所以单孔眼的面积为S1=d2/4=4=10-5m2，所以孔眼数为（10-5）=2140个，每个管子上的孔眼数是9m2140/92=24个。水解酸化池图4.2.5接

19、触氧化池1填料的选择 结合实际情况，选取孔径为25mm的的玻璃钢蜂窝填料，其块体规格为800800230mm，空隙率为，比表面积为158m2/m3,壁厚0.2mm。（参考污水处理构筑物设计与计算玻璃钢蜂窝填料规格表）2安装 蜂窝状填料采用格栅支架安装，在氧化池底部设置拼装式格栅，以支持填料。格栅用厚度为46mm的扁钢焊接而成，为便于搬动、安装和拆卸，每块单元格栅尺寸为500mm1000mm。3池体的设计计算（1）设计概述 生物接触氧化池的容积一般按 BOD 的容积负荷或接触氧化的时间计算，并且相互核对以确定填料容积。（2）设计计算.池子有效容积 VV=Q（La-Lt）/M则 V=1500（）/

20、=275 m；式中：Q-设计流量 Q=1500m/dLa -进水 BOD5 La=（250300）mg/L，取300 mg/L；Lt -出水 BOD5 Lt25mg/L；M-容积负荷 M=1.5kg/(md),BOD5500时可用3.0kg/(m3d),取1.5kg/(m3d). 池子总面积 FF=V/h0，则 F=275/3=，取92h0-为填料高度，一般h0=3m；. 氧化池总高度 HH=h0+h1+h2+（m-l）h3+h4，则 H=3+（3-1）+=6.1m；h1-保护高取 0.5m；h2-填料上水深取 0.5m；h3-填料层间隔高取 0.3m；h4-配水区高，与曝气设备有关，取 1.

21、5m；m-填料层数取 3（层）；.氧化池的尺寸氧化池半径r=(F/)1/2=(92/1/2=氧化池的尺寸RH=.理论接触时间 tt=24Fh0/Q，则t=24923/1500=；.污水在池内的实际停留时间：t=F（H-h1）/Q=615所需空气量 DD=D。Q，且D。=20：1，则 D=150020=30000m/d；.曝气系统5.6m生物接触氧化池图4.2.6混凝反应池1.混凝剂的选择结合实际情况，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。2.配制与投加配制

22、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.混凝池尺寸混凝时间T取20min，混凝池有效容积： V=QmaxT/n60=12520/（160）=42m3其中Qmax最大设计水量，m3/h 。Qmax=125 m3/h n池子座数，1混凝池分为两格，每格尺寸L1B=，总长L=5m。混凝池水深：H=V/A=42/(2=3.5m混凝池取超高0.3m，总高度为3.8m。混凝池尺寸LBH=5m混凝池分格隔墙上过水孔道上下交错布置，每格设一台搅拌设备。为加强搅拌设备，于池子周壁设四块固定挡板。4.搅拌设备 叶轮直径

23、取池宽的80，采用。叶轮桨板中心点线速度采用：v1=s,v2=s；桨板长度取l=（桨板长度与叶轮直径之比l/D=2=）；桨板宽度取b=，每根轴上桨板数8块，内外侧各4块。旋转桨板面积与絮凝池过水断面积之比为85)=四块固定挡板宽高为。其面积于絮凝池过水断面积之比为45)=桨板总面积占过水断面积为+=,小于25的要求。叶轮桨板中心点旋转直径D0D0=（1000-440）/2+4402=1440mm=1.44m叶轮转速分别为n1=60v1/D0=60=min; w1=sn2=60v2/D0=60= r/min；w2= rad/s桨板宽厂比b/l=1,查阻力系数 表3-4 阻力系数b/l小于1124

24、1018大于182= k=/2g=1000/(2=56桨板旋转时克服水的阻力所耗功率：第一格外侧桨板:N01=yklw13（r24-r14）/408=456/408=第一格内侧桨板：N01”=456（）/408=第一格搅拌轴功率： N01=N01+N01”=+=同理，可求得第二格搅拌轴功率为 设两台搅拌设备合用一台电动机，则混凝池所耗总功率为N0=+=电动机功率（取1=，2=）：N=3.5m混凝反应池4.2.7竖流式沉淀池计算（1）中心管面积f沉淀池的最大水量Qmax = m3/sf= Qmax /v0=(0.034m3/s)/(0.03m/s)=1.13m2其中：Qmax最大设计流量，m3/

25、s v0中心管内流速，不大于30mm/s,取30mm/s。（2）中心管直径d0d0=（4f/）1/2=(41/2=1.2 m（3）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度h3h3=Qmax/v1d1=0.33m在0.5m之间，符合要求。其中v1污水由中心管喇叭口语反射板之间的缝隙流出的速度，取v1=0.02m/sd1喇叭口直径， d1=（4）沉淀部分有效断面积FF= Qmax /kzv=（）=43m2v污水在沉淀池中的流速，表面负荷设q为1.5m3/(m2h)，则v=1.5m3/(m2h) /3600=0.0004 m/s（5)沉淀池直径D D=4(F+f)/1/2=4(43+/1/2=7.5m，取

26、8m。（6)沉淀池有效水深h2，停留时间t为2h，则 h2=vt=23600=2.88m，采用3m D/h=8/3=3，满足要求。（7） 沉淀部分所需总容积：沉淀池进水ssC1=170mg/l，出水ssC2=70 mg/l，污泥含水率P0=%，停留时间T=2hV= Q（C1- C2）/p（1- P0） = 1500103（170-70）10-6/（1000）=30m3/d（8）圆截锥部分容积V贮泥斗倾角取45，圆截锥体下底直径2m ，R=D/2，则：h5=（R-r）tg45=(4-1) tg45=3mV1=h5(R2+Rr+r2)/3=3(42+41+12)/3=66m3 30m3符合要求。其

27、中 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（9）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=+3+3=6.93m，取7m。 （10）排泥方式 选择重力排泥，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，性质与水相近，故排泥管采用300mm。3mm竖流式沉淀池4.2.8化学氧化池计算V=Qmaxt=125m3/h=62.5m3取有效池高H=4m。则LB=4m4m4.2.9污泥池计算1污泥计算进水COD浓度为1200mg/L,出水COD浓度为100mg/L。按每去除1kgCOD产生污泥，则因去除COD

28、产生的污泥质量为:1500103 L/d(1200-100) mg/L10-6 kg/mg=495kg/d。 因为污泥的含水率为P0=，则每天因去除COD产生的湿污泥量Q1=495/p（1-P0）=495/ 1000)=99m3/d，进水ssC1=300mg/l，出水ssC2=70 mg/l，污泥含水率为P0=%，则因去除SS产生的污泥质量为: 1500103L/d（300-70）mg/L10-6kg/mg=345 kg/d因去除SS产生的湿污泥量Q2=345/p（1-P0）=495/ 1000)=69m3/d，污泥总量Q=Q1+Q2=99m3/d+69 m3/d=168 m3/d2.池体计算

29、浓缩池总面积A A=QC/M=1688/50=26.88m2，取27 m2。 式中C污泥固体浓度，8g/L M浓缩池污泥固体通量，3060kg/(m2d),取50 kg/(m2d)浓缩池直径D D=(4A/)1/2=(427/1/2=5.9m，取6m。设计浓缩时间T T=24Ah/Q泥=24274/168=，介于1016h之间。 其中h有效水深，一般为4m浓缩池总高度HH=h+h2+h3=4+=4.8m式中h2超高， h3缓冲层高度，0.3m3.浓缩后污泥体积QWQW=Q(1-P1)/(1- P2)=168)/)=33.6m3/d 式中P1进泥含水率，取 P2出泥含水率，9798，取4.其他设

30、计参数污泥室容积和排泥时间 定期排泥，两次排泥时间间隔为8h，则污泥室的容积应大于8h产生的污泥量，即1688/24=56m3。设贮泥池的有效水深为4m，贮泥池的直径D=（4V/h）1/2=(456/4)1/2=4.2m。构造 由于浓缩池较小，可采用竖流式浓缩池，不设刮泥机。池体用水密性钢筋混凝土建造。污泥管、排泥管、排上清液管等管道用铸铁管。5.设备选型污泥产量经浓缩后污泥体积为d,含水率，污泥脱水机：根据所处理的污泥量，选用DY型带式压榨过滤机一台，技术指标如下：表3-5 DY型带式压滤机主要技术参数型号处理能力/m3h-1滤带清洗用水气压/mpa泥饼含水率/%宽度/mm厚度/水量/m3/h-1水压/mpaDY50037005污泥管道进泥管中污泥的含水率为，污泥在管道内的水力特征与污水的水里特征相似，选用300mm的管径；排泥管中污泥的含水率为，查给水排水设计手册第五册污泥管最小设计流速表选用200mm的管径，最小设计流速为s。5 废水站运行费用6 投资估算7 人员培训及售后服务专心-专注-专业