【正文】 色度 (倍 ) SS (mg/L) 進水水質(zhì) 800 200 600 200 出水水質(zhì) 6～ 9 ≤100 ≤20 ≤40 ≤70 概述 紡織工業(yè)是我國傳統(tǒng)的支柱產(chǎn)業(yè)之一 ,有一百多年的發(fā)展歷史 ,是我國民族工業(yè)中歷史最悠久的產(chǎn)品之一。我國的印染廢水治理 責(zé)任重大。漂練過程工序有：燒毛、退漿、煮練、漂白、開軋烘、絲光等。倒如拉幅、軋光、電光、軋紋、起毛、剪毛、機械預(yù)縮等。 印染廢水 來源和 水質(zhì)特點 印染企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品多種多樣，除了織造方法不同之外，纖維成分也發(fā) 生了較大的變化，尤其是近年來化學(xué)纖維的快速發(fā)展，各類天然纖維與化學(xué)纖維混紡產(chǎn)品不斷增加，即使同一企業(yè)其產(chǎn)品成分變化也較大，因而其產(chǎn)生過程中排放的廢水水質(zhì)經(jīng)常處于變化中。 1) 色度大、有機物含量高 印染廢水總體上屬于有機性廢水，其中所含的顏色 及污染物主要由天然有機物質(zhì)（天然纖維所含的臘質(zhì)、膠質(zhì)、半纖維素、油脂等）及人工合成有機物質(zhì)（染料、助劑、漿料等）所構(gòu)成。 2）水質(zhì)變化大 印染廢水是印染企業(yè)生產(chǎn)過程中排放的各種廢水混合后的總稱。一般來說，由于棉及其混紡織物印染加工中很多工藝都需要加入堿，造成廢水中 pH 值較高。我國印染企業(yè)主要采用以水為媒介的濕法加工工藝，生產(chǎn)中使用較大量的清潔水，排放出較大量的含有一定色度 及不同污染物的有害廢水。但是，對于大部分印染廠來說，普遍存在的現(xiàn)象仍然是各個工序排放的廢水混合后 一起處理印染廢水的常用處理方法可分為物理法、化學(xué)法與生物法三類。對印染廢水，柵條的間距一般采用 1020 mm。 氣浮法 利用氣泡薪附水中微粒加以分離的方法稱為氣浮法。這種方法是將活性炭、勃土等多孔物質(zhì)的粉末或顆粒與廢水混合，或讓廢水通過由其顆粒狀物組成的濾床，使廢水中的污染物質(zhì)被吸附在多孔物質(zhì)表面上或被過濾除去。 劉金泉 [6]等對海泡石進行了活化改性，結(jié)果表明，對亞甲基藍(lán)、結(jié)晶紫和甲基綠染料均有較高的去除率。我國的菱鎂礦資源豐富，分布廣泛，氫氧化鎂脫色法具有廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 6 廣闊的發(fā)展前景。 化學(xué)處理方法 中和 中和法的基本原理是使酸性廢水中的氫離子與外加的氫氧根離子，或使堿性廢水中的氫氧根離子與外加的氫離子相互作用生成水和鹽，從而調(diào)節(jié)廢水的酸堿度。無機混凝劑以鋁鹽、鐵鹽或鎂鹽為主。并且由于染料品種繁多，同一種混凝劑應(yīng)用于不同印染廢水其混凝效果往往存在較大差異。目前已出現(xiàn)的無機高分子聚合電解質(zhì)列于表 [8] 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 7 表 無機高分子聚合電解質(zhì)混凝劑的種類 聚鋁類 聚鐵類 聚硅酸鹽類及聚硅酸金屬類 復(fù)合類 聚合氯化鋁、 聚合硫酸鐵、 聚硅酸、 聚合氟化鋁鐵、 聚合硫酸鋁、 聚合氯化鐵、 聚硅酸 鐵、 聚合硫酸鋁鐵、 聚合硫酸氯化 聚合磷酸硫酸鐵、 聚合硅酸硫酸鐵、 聚鋁鐵硅、 鋁、聚合磷酸 聚合硫酸氯化鐵 聚硅酸硫酸鐵、 硅鈣復(fù)合型聚合 鋁、聚硅氯化鋁、 聚硅酸鋁、 氯化鋁鐵、聚合 聚硅硫酸鋁、 聚鋁硅 硫酸氯化鋁 上述無機高分子混凝劑對分散染料、還原染料、硫化染料、冰染染料及分子量較大的水溶性染料所形成的染整廢水處理效果較好。 2）有機高分子絮凝劑 有機高分子絮凝劑特別是人工合成的高分子絮凝劑對染整廢水有較好的處理效果。 表 2 有機高分子絮凝劑的種類 非離子型 陽離子型 陰離子型 兩性型 聚丙烯酰胺（ PAM） 、聚氧化乙烯（ PEO） 聚二甲基氨甲基丙烯酰胺、絮凝劑（ MG）、絮凝劑（ Wx）、絮凝劑（ SFC）、木素季 胺鹽、改性淀粉絮凝劑（ SCAM）、聚二甲基二烯丙基氯化銨 部分水解聚丙烯酰胺（ HPAM）、聚苯乙烯磺酸鈉、陰離子聚丙烯酰胺（ PHP）、改性纖維素絮凝劑（ ） 羧甲基殼聚塘（ ）、改性聚丙烯腈（ ） 化學(xué)氧化法 化學(xué)氧化技術(shù)可在較短時間內(nèi)將難降解的毒性有機污染物降解無害化，是目前研究的比較成熟的處理方法。它主要是通過活潑的羥基自由基 OH主要 缺點是處理成本高，不適合大流量廢水的處理。 Fenton試劑氧化法的缺點是 Fe會促使 H2O2分解， H2O2的氧化效率不高，而且反應(yīng)需在 pH為 3的條件下進行，因此用該法需消耗大量酸，造成新的污染源，還會造成設(shè)備腐蝕。陳武等進行了三維電極電化學(xué)方法處理印染廢水實 驗， COD去除率達(dá) ％，色度去除率達(dá) ％。 C1O2的產(chǎn)生主要采用含氯無機鹽與酸性活化劑在催化劑作用下電解生成．我國現(xiàn)有許多 C1O2發(fā)生器生產(chǎn)廠家。 1） 好氧處理法 好氧處理法以活性污泥法、生物接觸氧 化法和塔式生物濾池法為主。 生物膜法在印染廢水處理中有較多的形式．主要包括接觸氧化法和生物濾池。復(fù)合式生物膜處理工藝處理效果明顯優(yōu)于單個的生物膜處理工藝，這是因為單個的生物膜處理工藝．一方面由于受到反應(yīng)容器體積大小和填料吸附能力的限制。 (3)與物化處理工藝相結(jié)合。在這種完全混合狀態(tài)下，微生物處于它的生長曲線對數(shù)生長期的后期。普通活性污泥法系統(tǒng)的水力停留時間一般為 7～ 8 h，在如此短的時內(nèi)，吸附在菌膠團上的難降解有機物得不到及時的氧化降解。因為生物膜系統(tǒng)能維持更高的微生物濃度，耐毒性強，有利于染料降解。主要還是與其他工藝聯(lián)合，達(dá)到逐級處理的目的，它們的處理效果都得到了明顯的提高。它采用密閉塔式容器，根據(jù)亨利分壓定律，以簡單的 “加壓 ”手段突破了有機廢水生物處理的供氧問題，增大了活性微生物量，提高了微生 物活性。一般可以達(dá)到 10 000 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 11 mg/L。它具有出水穩(wěn)定、水質(zhì)好等優(yōu)點，但膜污染、成本高的問題阻礙了它的大量推廣。但厭氧處理后出水往往達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，常在其后串連好氧生物處理。印染廢水一般為高濃度有機廢水，厭氧處理時不需要曝氣，而且產(chǎn)生的沼氣可以作為能源。d)。 慶氧－好氧聯(lián)合處理法 研究發(fā)現(xiàn)。目前印染廢水的生物處理多采用好氧 厭氧處理工藝，即在好氧處理前先進行厭氧處理，在兼性微生 物的作用下．使印染廢水中大分子廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 12 有機物分解成小分子，非溶解性有機物成溶解性物質(zhì)，難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物降解物質(zhì)。腐敗希瓦氏菌在適宜條件下能有效去除生產(chǎn)上常用的多種染料，在 6小時內(nèi)對活性艷紅染料的去除率可達(dá) 9%10%。光化學(xué)氧化可分為光分解、光敏化氧化、光激發(fā)氧化和光催化氧化四種。關(guān)于光催化氧化降解染料的研究主要集中在對光催化劑的研究上。孫柳 [12]等研究了鑭摻雜 TiO2光催化降解酸性紅的性能。膜分離技術(shù)雖然具有如此多的優(yōu)點，但也存在著尚待解決的問題，如膜廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 13 污染、膜通量、膜清洗、以及膜材質(zhì)的抗酸堿、耐腐蝕性等問題，所以，現(xiàn)階段運用單一的膜分離技術(shù)處理印染廢水，回收純凈染料，還存在著技術(shù)經(jīng)濟等一系列問題。 Damas[16]等研究了臭氧氧化－物理化學(xué)處理－納米膜處理技術(shù)。目前超聲技術(shù)在水處理上的研究已取得了較大的成果，但 絕大部分的研究都還局限于實驗室水平上。沈政贏 [19]等研究表明超聲波可以加速微生物對 AO7降解產(chǎn)物的進一步降解。若要真正投入實際運行，還需進行大量的研究工作 [20]。 1） 印染廢水處理方式意大利、日本等對印染廢水的處理采用工廠處理和城市污水綜合處理相結(jié)合的方法。在印染廠建造污水處理廠，對廠內(nèi)產(chǎn)生的廢水進行處理，由于清潔生產(chǎn)和水資源回收做得相對較好，處理后的水可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。我國的環(huán)保立法還不夠完善，沒有達(dá)到發(fā)達(dá)國家水平，在執(zhí)法過程中也受到種種因素的干擾，使得執(zhí)法力度也不夠。就以國內(nèi)某外資染廠為例，其加工 1 m布費用高達(dá) 10元多。但從我國的發(fā)展情況來看，國內(nèi)真正實施清潔生產(chǎn)并且有效的企業(yè)較少，反而浪費資源的事情時有發(fā)生。 d． 管理水平不同 對環(huán)保認(rèn)識和經(jīng)濟因素制約，地方保護等因素，在管理上國內(nèi)外相差很大。近十年來，探討將難降解的有毒有機污染物完全氧化且不產(chǎn)生二次污染的處理技術(shù)已成為主要研究目標(biāo)之一， 高級氧化工藝逐漸受到人們的青睞。 調(diào)節(jié)池 印染廢水的水質(zhì)不穩(wěn)定，調(diào) 節(jié)池的設(shè)置可以保證印染廢水的水質(zhì)總體變化較為穩(wěn)定，避免水質(zhì)變化較大而對后續(xù)處理機構(gòu)的負(fù)荷沖擊過大。每格之間用 U 型的管道連接起來。 沉淀池 印染流經(jīng)混凝反應(yīng)池產(chǎn)生的大顆粒沉淀物進入沉淀池。 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 19 粗濾料過濾池 廢水流經(jīng)粗濾料過濾池進行深度處理。 氧化消毒池 氧化消毒池添加的消毒劑是氯酸鈉，以殺死廢水中存在的微生物同時可以進一步對廢水進行脫色處理，保證出水水質(zhì)和色度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計平均小時流量 m3/h，設(shè)計最大小時流量為 m3/h。 3）、格柵的建筑寬度： 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 21 B=s(n－ 1)+dn B——格柵的建筑寬度， m s——柵條寬度，本設(shè)計取柵條寬度 s＝ m 則 B=s(n－ 1)+dn=(31－ 1)+20= m 取 m 4）、柵后槽的總高度 h＝ h+h1+h2 h——柵前水深， m h1——格柵前渠道超高，本設(shè)計取 m h2——格柵的水力損失， m h＝ h+h1+h2＝ ++＝ m 5）、格柵的總建筑長度 L： L=L1＋ L2＋ ＋ ＋ H1/tgα L1=進水渠道漸寬部位的長度， m L1=（ B－ B1） /2tgα1=（ － ） /2 tg20176。查相關(guān)資料知道印染廢水有效水深一般取 3－ 5 米，考慮到地方限制等因素，本設(shè)計采用有效水深為 He=5 m，調(diào)節(jié)池面積為： F＝ HeV ＝ 51875 ＝ 375m3 池寬 B 取 ，則池長 L 為 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 23 L=BF=10375= m，本設(shè)計取 38 m 保護高 h1＝ m，池總高 H=5+= m （ 3）空氣管計算 空氣量 Qs=5= m3/h= m3/s 空氣總管 D1取 150mm，管內(nèi)流速 v1 為： V1=214DQs?=?? = V1在 10～ 15 m/s 范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。即出水色度為 600()=60 倍 ,COD=800()=640 mg/ L，BOD＝ 200()＝ 190 mg/L. 豎流式沉淀池 中心管計算 根據(jù)相關(guān)工程實踐經(jīng)驗，設(shè)計的表面負(fù)荷理想范圍為 － m3/m2h，本設(shè)計采用 ；設(shè)計沉速 u0= mm/s,設(shè)計沉淀時間為 h。每池容積 V1=650 m3，每池廢水排放量 Q1＝ 2250 m3 （ 2）：水解池的有效面積 F F= 21086650 mHV ?? H水解酸化池的水深，一般 應(yīng)該大于 － 6 m,這里取 6 m（其中有效水深為 ） 設(shè)計尺寸為（長 寬 高） m8 m6 m 檢驗停留時間 HRT HRT= hQV ??? 水力停留時間在工程中推薦的 6－ 8 h 內(nèi)，符合 （ 3）： 填料的選擇 理想的填料應(yīng)該滿足以下條件： a 比表面積大； b 掛膜容易； c 防腐性能強，耐用； d 維護容易。 計算： 進水 BOD 約為 150mg/L，出水按去除效率 85％計算可知道出水為 mg/L. 生物接觸氧化池填料的容積按下式計算： V= NwSQ e )S(24 0 ? (m3) V——填料的總有效容積， m3 Q——日平均污水量 ， m3/h So——進水 BOD5值 ， kg/m3 Se——出水 BOD5值 ， kg/m3 Nw——BOD 容積負(fù)荷率 ， kgBOD/(m3d)， 本設(shè)計 取 kgBOD/(m3d) 代入數(shù)據(jù)得： V= NwQS0 (m3)= )(3000 ?? = m3 氧化池面積與個數(shù) f =nHW H——填料層高度， m，一般取 3 m n——接觸氧化池座 (格數(shù)，一般 n或 =2)，取 n＝ 6 座 f——每座 (格 )接觸氧化池面積， m2，一般 f或 =25 m2 廣東工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 31 則有： f=36 ?=，本設(shè)計 中平面尺寸采用。 ?? 填料選擇為軟性前衛(wèi)狀填料（彈性填料），立體豎狀分布，填料間間隙為60 mm，中心繩距離為 120 mm，在離池底 1 米的地方加入，填料的支撐板采用多孔板。 根據(jù)所給的廢水水質(zhì)，從混凝反應(yīng)池進水 COD 為 640 mg/L, BOD5 為 190 mg/L，根據(jù)相關(guān)工程實踐經(jīng)驗，預(yù)計 COD 去除效率為 30％， BOD5去除效率為20％，因此，出水 COD 為 640（ 1－ 30％）＝ 448 mg/L, BOD5為 190（ 1－ 20％）＝ 152 mg/L。 因為流量為 m3/s，設(shè)管中平均流速為 1 m/s，所以選取 JT 型管道混合器的工稱直徑 DN 為 200