【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目。目前，在發(fā)達(dá)國(guó)家已有比較先進(jìn)的處理工藝和方法，這些方法一般都是建立在經(jīng)濟(jì)比較寬裕的基礎(chǔ)上的。而發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)濟(jì)比較緊張，沒(méi)有寬裕的資金可以用來(lái)進(jìn)行一些經(jīng)濟(jì)效益不是很明顯、一般只有社會(huì)效益項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和利用。所以，尋找經(jīng)濟(jì)和有效的印染廢水的處理工藝是必然的。我國(guó)目前印染廢水處理用得較多的是生物膜法， 物理方法和化學(xué)作為輔助，排水也可以達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB428792）的Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)我國(guó)的環(huán)保事業(yè)是一個(gè)比較重要的支持。生物處理方法是目前世界上應(yīng)用比較廣泛的方法，因其具有環(huán)保高效的特點(diǎn)，因而被世界很多國(guó)家所接受和運(yùn)用。 本設(shè)計(jì)是針對(duì)某地印染廠排放的廢水特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)了多方的比較和選擇，選定以 水解酸化 — 生物接觸氧化法 案，在后面的正文中會(huì)提供相關(guān)的具體說(shuō)明和解釋。 本設(shè)計(jì)對(duì) 水解酸化 — 生物接觸氧化法 — 混凝沉淀 工藝的特點(diǎn)、工藝流程、各處理單元工藝尺寸的計(jì)算、平面布局、土建管理及人員編制、成本分析等 方面進(jìn)行闡述。 本設(shè)計(jì)共分五個(gè)部分：緒論，工藝流程的確定，設(shè)計(jì)計(jì)算、投資估算與效益分析。其中設(shè)計(jì)說(shuō)明包括設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)規(guī)模、范圍和設(shè)計(jì)原則、工藝流程說(shuō)明及處理方案論證，設(shè)計(jì)計(jì)算包括主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算、輔助構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算和附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說(shuō)明。并附 6張圖紙：調(diào)節(jié)池圖、水解酸化池圖、高程圖、平面布置圖、 SBR 池圖、污泥濃縮池圖。 由于本人的水平有限，資料搜集的廣度和深度有一定的局限性，設(shè)計(jì)書(shū)中難免會(huì)有一些不妥之處，敬請(qǐng)老師給出寶貴的改進(jìn)意見(jiàn)。 1 第一章 緒論 印染廢水的產(chǎn)生及特點(diǎn) 印染廢水污染在工業(yè) 污染中占有較大的比例， 2021 年，我國(guó)規(guī)模以上印染企業(yè)印染布加工總量超過(guò)了 300 億米，加上未能被統(tǒng)計(jì)的一些小型印染廠，估計(jì)年印染加工總量為 350 億米左右 [5]。以年增長(zhǎng) 8%的保守估計(jì)， 2021 年將超過(guò) 500 億米。按每印染加工 100 米織物平均產(chǎn)生廢水 5噸計(jì)，全年國(guó)內(nèi)印染企業(yè)將產(chǎn)生出 25 億噸印染廢水。從我國(guó)染料行業(yè)廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀來(lái)看，盡管經(jīng)過(guò)多年努力，已取得一批實(shí)用技術(shù)，解決了不少問(wèn)題，但總體上沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的突破，特別是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工廠布局等不合理因素的存在，加重了廢水的治理難度。印染廢水的污染物大部分為有 機(jī)物，并隨采用的纖維種類和加工工藝的不同而異。一般情況下，印染廢水水質(zhì) pH 值為 610,COD（化學(xué)需氧量）為 4001000 毫克／升， BOD（生物需氧量）為 100400 毫克／升， SS（懸浮物）為 100200 毫克／升，色度為 100400 倍。從技術(shù)角度看，印染廢水是很復(fù)雜的一個(gè)大類廢水。其特點(diǎn)之一是污染物成分差異性很大，很難歸類求同。特點(diǎn)之二是主要污染指標(biāo) COD 高， BOD 和 COD 的比值一般在 左右，可生化性較差。特點(diǎn)之三是色度高，混合水中顯色分子離子微粒大小重量各異性 大，較難脫色。印染各工序排出廢水主要有八大類，其水質(zhì)特點(diǎn)特性差異較大。此外還有水質(zhì)水量波動(dòng)大等特點(diǎn)。 印染廢水的水質(zhì)及水量分析 不同產(chǎn)品排放的廢水水質(zhì) 印染產(chǎn)品由于原料纖維、產(chǎn)品種類和生產(chǎn)工藝等不同，使用的染料、助劑種類和品種不同，加工的工藝方法不同，漂洗次數(shù)不同，因此其排放廢水的水質(zhì)亦不同。另外，由于不同化學(xué)纖維的含量在各類產(chǎn)品中所占的比重不同，其使用染料和助劑的種類也不斷變化，因此所排放的廢水中各污染物含水量也不相同 [16]。 在棉混紡織產(chǎn)品中由于化學(xué)纖維（主要為滌綸）的增加（ 一般占 65%），其經(jīng)紗上漿時(shí)采用變性淀粉和聚乙烯醇混合漿料。而在印染前處理工藝過(guò)程產(chǎn)生的退漿廢水中，由于含有一定量的聚乙醇，使廢水中增加了難生物降解物質(zhì)，降低了廢水的可生物降解性。因此棉印染廢水屬于較難生物降解的工業(yè)廢水之一。 在毛紡染色產(chǎn)品中，由于天然纖維所占比例較大，化學(xué)纖維占的比例相對(duì)較少，而且織造過(guò)程中也不需上漿，故毛混紡染整產(chǎn)品加工過(guò)程產(chǎn)生的廢水水質(zhì)相對(duì)較為穩(wěn)定，廢水的可生物降解性優(yōu)于棉紡產(chǎn)品排放的印染廢水 [8]。洗毛廢水由于可生物降解性能好，一般在提取羊毛脂后宜采用生物處理方法。 真絲綢印染產(chǎn)品加工過(guò)程中排放的印染廢水屬于中低濃度的有機(jī)性廢水，可生物降解性好。 2 化纖仿真絲產(chǎn)品的堿減量工藝中產(chǎn)生的廢水，由于含有相當(dāng)量的對(duì)苯二甲酸和乙二醇，總體看廢水的可生物降解性能較差，但與印染廢水混合后，水質(zhì)稍有改善。 廢水水量 印染廢水排放量約為全廠用水量的 60%～ 80%。廢水量隨工廠的類型、生產(chǎn)工藝、機(jī)械設(shè)備、加工產(chǎn)品的品種不同，差異較大。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的資料估算，每加工一匹棉織物，用水量約為 1～ 。 印染廢水的危害 印染廢水含大量的有機(jī)污染 物，排入水體將消耗溶解氧，破壞水生態(tài)平衡，危及魚(yú)類和其他水生生物的生存。沉于水底的有機(jī)物，會(huì)因厭氧分解而產(chǎn)生硫化氫等有害氣體，惡化環(huán)境。 印染廢水的色澤深，嚴(yán)重影響受納水體外觀。造成水體有色的主要因素是染料。在紡織品印染加工中，有 10%～ 20%的染料作為廢物排出。印染廢水的色度尤為嚴(yán)重，用一般的生化法難以去除。有色水體還會(huì)影響日光的透射，不利于水生物的生長(zhǎng)。 印染廢水大部分偏堿性，進(jìn)入農(nóng)田，會(huì)使土地鹽堿化；染色廢水的硫酸鹽在土壤的還原條件下可轉(zhuǎn)化為硫化物，產(chǎn)生硫化氫。 設(shè)計(jì)任務(wù) 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的目的和要求 （ 1）課題 2021t/d 印染廢水處理廠設(shè)計(jì) （ 2）本設(shè)計(jì)的目的是讓學(xué)生對(duì)印染行業(yè)的工藝流程、污染物產(chǎn)生情況、常用的污水處理工藝進(jìn)行初步的了解，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立研究分析問(wèn)題能力，進(jìn)一步提高污水處理工程的工藝選擇、參數(shù)計(jì)算、工程制圖的專業(yè)水平，同時(shí) 訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)、查閱分析文獻(xiàn)資料、獨(dú)立設(shè)計(jì)污水處理工程的能力。了解和掌握污水處理工程設(shè)計(jì)的基本程序，學(xué)會(huì)工藝確定的原則和方法，掌握構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算方法、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編制、圖紙繪制方法等。要求學(xué)生樹(shù)立正確的指導(dǎo)思想及 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，按學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，掌握 印染行業(yè)的生產(chǎn)工藝流程、廢水中污染物產(chǎn)生情況、常用的印染廢水處理工藝。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的技術(shù)要求與數(shù)據(jù) 1）設(shè)計(jì)水量 設(shè)計(jì)總規(guī)模為 2021m3/d。 2）進(jìn)水水質(zhì) 據(jù)資料顯示，進(jìn)水水質(zhì)如表 3 表 進(jìn)水水質(zhì) BOD5 mg/L 230 CODcr mg/L 1100 SS mg/L 210 色度 倍 400 pH 911 3）設(shè)計(jì)出水水質(zhì) 根據(jù)《紡織染整工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB428792，執(zhí)行一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的出水 主要指標(biāo)所允許的最高排放濃度如表 所示 表 一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn) BOD5 mg/L 25 CODcr mg/L 100 SS mg/L 70 色度 倍 40 pH 69 收集資料，進(jìn)行工藝流程的選擇、方案的論證； 計(jì)算各構(gòu)筑物尺寸，確定有關(guān)設(shè)備型號(hào)； 進(jìn)行合理的平面、高程布置，畫出平面、高程布置圖； 畫出主要構(gòu)筑物平面、剖面圖； 進(jìn)行初步投資估算及費(fèi)用分析 4 第二章 污水處理站方案的確定 確定污水處理方案的原則 ： 1．污水處 理應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，要求經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，出水水質(zhì)好；保證良好的出水水質(zhì)，效益高； 2．污水處理站的處理構(gòu)筑物要求布局合理，建設(shè)投資少，占地少；自動(dòng)化程度高，便于科學(xué)管理，力求達(dá)到節(jié)能和污水資源化，進(jìn)行回用水設(shè)計(jì)； ，采用成熟可靠的工藝流程和處理構(gòu)筑物；提高自動(dòng)化程度，為科學(xué)管理創(chuàng)造條件； ，污泥脫水采用機(jī)械脫水； ，保證運(yùn)轉(zhuǎn)中最佳經(jīng)濟(jì)效果； 。 ： ，運(yùn)行穩(wěn)定； ，耗能低，運(yùn)行費(fèi)用低； ，泥量少，管理方便。 污水處理方案的確定 根據(jù)測(cè)量的水量、水質(zhì)和環(huán)境容量降低的結(jié)論確定污水及污泥處理應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，本節(jié)對(duì)其處理工藝流程進(jìn)行方案篩選，并通過(guò)論證選擇合理的污水及污泥處理工藝流程。 污水處理路線選擇 我國(guó)污水處理在建國(guó)四十多年來(lái)取得是很大的成就，污水處理技術(shù)隨著水污染控制與環(huán)境治理的實(shí)踐，在吸取國(guó)外技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，結(jié)合我國(guó)國(guó)情的特點(diǎn)，逐步改進(jìn)提高，初步形成了一些適用的技術(shù)路線，主要如下： 代后的人工生物凈化技術(shù)路線； ； ，處理為輔的技術(shù)路線； ，結(jié)合該污水處理工程的具體情況分析進(jìn)行選擇。 首先， c 和 d 這兩種技術(shù)路線對(duì)于自然環(huán)境條件因素要求較高，從而不可取，所以應(yīng)選 a 和 b 兩種路線。尤其是以 b 這種路線應(yīng)予以推廣，因?yàn)殡S著環(huán)境狀況的日趨嚴(yán)峻，用水問(wèn)題越發(fā)突出，從而對(duì)于水的合理使用必將是大家特別重視的課題，所以，下面著 5 重分析以自然生物凈化為主與人工生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線和 傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造或予以取代后的人工生物凈化技術(shù)路線。對(duì)于大規(guī)模污水處理廠來(lái)說(shuō)，主要指氧化塘處理和土地處理法，它們都具有運(yùn)行費(fèi)用低，外加能源消耗少及管理簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)一些城市也被因地制宜的采用 [12]。 氧化塘一般分為好氧氧化塘、厭氧氧化塘、兼性氧化塘及曝氣氧化塘，它們所需要的停留時(shí)間都很大，一般需要幾天到幾十天，占地面積很大，而且對(duì)周圍環(huán)境衛(wèi)生的影響較大，需要慎重考慮，所以，在沒(méi)有低洼地可利用的情況下若購(gòu)置、占用大量的良田、平地筑塘是相當(dāng)不經(jīng)濟(jì)的，據(jù)本工程的情況不宜采用氧化塘處理。 土地處理法，就 是按照要對(duì)污水達(dá)到處理的同時(shí)達(dá)到對(duì)控制滲流污染的要求，有計(jì)劃的將污水排放到大面積的土地上下滲，利用土壤的過(guò)濾、吸附、分解以及土壤微生物的代謝能力等物理、化學(xué)、生物化學(xué)等作用，使水達(dá)到凈化，這種方法有利于污水中水肥資源的利用和土壤微粒結(jié)構(gòu)的改善，但是，這種處理需要廣闊的土地面積，而且要注意對(duì)地下水的污染問(wèn)題。在我國(guó)人均土地面積不足的情況下，土地處理法必須與污水的灌溉利用和污水土地利用處理還有一定差距。 主要表現(xiàn)為： 、水質(zhì)，有些地下水以及其他水源、水體造成污染； ，不能做到終年晝夜對(duì)污水處理； ，往往會(huì)造成對(duì)糧食作物，特別是對(duì)蔬菜作物的食用質(zhì)量的影響，這主要來(lái)自一些重金屬的污染。 所以，污水灌溉作為對(duì)適當(dāng)處理后的城市污水的有效利用，無(wú)疑是非常有價(jià)值的，但作為對(duì)污水的完善土地處理，從而取代其他的污水處理措施，在本工程的具體條件下，尚不現(xiàn)實(shí)或不可行。 因?yàn)椋? ； ，非灌溉季節(jié)的排放問(wèn)題無(wú)法解決。 綜上所述，以自然生物凈化為主的人工生 物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的路線，本項(xiàng)目不具備采用的條件，當(dāng)然也就不宜采用。 人工凈化就是人為的創(chuàng)造條件，使微生物大量繁殖，提高污水中微生物對(duì)水的凈化效率，主要包括活性污泥法與生物膜法，其中以活性污泥法采用較為普遍，是目前國(guó)內(nèi)外城市污水處理的主體工藝。傳統(tǒng)活性污泥法凈化已有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)資料，運(yùn)行可靠，處理效果好，但是也存在能耗較多和費(fèi)用高等特點(diǎn)，所以，許多國(guó)家都在為節(jié)省污水處理的能耗費(fèi)用尋求新技術(shù)、新設(shè)備或?qū)鹘y(tǒng)流程改革更新，在我國(guó)也有許多正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和已經(jīng)開(kāi)始采用，改革更新的活性污泥法流程和技術(shù) ，如 AB 兩段曝氣 6 法、氧化溝、 A/O 脫氮工藝、 A2/O 同步脫氮除磷工藝、微孔曝氣、純氧曝氣、深井曝氣、分段曝氣等都各自具有不同的優(yōu)點(diǎn)。 結(jié)合本工程的具體情況，在已排除了前述三個(gè)技術(shù)路線后，我認(rèn)為采用傳統(tǒng)活性污泥法或?qū)鹘y(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造的人工生物凈化的技術(shù)路線是比較合適的、可行的。主要有以下特點(diǎn) [14]： ； ； 、非灌溉季節(jié)排放，又不會(huì)造成污染； ，進(jìn)行三級(jí)處理供工業(yè)回用打下基礎(chǔ)。 污水處理工藝流程方案介紹 在選定了污水處理技術(shù)路線后，我對(duì)活性污泥法和人工生物凈化的幾個(gè)方案進(jìn)行篩選。 初步選到下列 3個(gè)方案，再進(jìn)行比較。 ； ； 。 傳統(tǒng)活性污泥法 這是以活性污泥法處理污水的典型工藝，其特點(diǎn)是好氧微生物在曝氣池中以活性污泥的形態(tài)出現(xiàn)，并通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)曝氣供給微生物所必需的足夠氧量，促使微生物生存和繁殖以分解污水中的有機(jī)物?；旌弦航?jīng)沉淀分離后，其活性污泥大量被回流到曝氣池中。生物氧化作用主要在這一級(jí)曝氣程序中完成。該法一般 BOD5 污泥負(fù)荷率為—d，曝氣池停留時(shí)間約為 4—6h，水氣比 1： 8。 ： 利用曝氣池中的好氧微生物，依靠鼓風(fēng)機(jī)曝氣供給的氧來(lái)分解污水中的有機(jī)物?；旌弦哼M(jìn)行沉淀分離，活性污泥回流到曝氣池中去，原污水從池首端進(jìn)入池內(nèi)，回流污泥也同步注入，廢水在池內(nèi)呈推流形式流動(dòng)至池的末端，流出池外至二沉池。 ： ， BOD5的去除率可達(dá) 90%； ； ，運(yùn)行可靠，水質(zhì)穩(wěn)定。 : ， 由于在曝氣池的末端造成的浪費(fèi)，故提高了運(yùn)行成本； ，占地面積大； ； 7 ，對(duì)于 N、 P 去除率非常低， TN 的去除率僅有 20%的效果， NH3N 用于細(xì)胞合成只能除 12—18%， P 的去除率也很低。 氧化溝工藝 ： 氧化溝又名氧化渠或循環(huán)曝氣池，是 1950 年由荷蘭公共工程研究所研究成功的。其本特征是曝氣池呈封閉的溝渠形。污水和活性污泥的混合液在其中不停地循環(huán)流動(dòng)，其水力停留時(shí)間一般較長(zhǎng)，為 15—16h，泥齡長(zhǎng)達(dá) 15—30 天，屬于延時(shí)曝氣法。 氧化溝處理系統(tǒng)的構(gòu)造形式較多，有圓形或馬蹄形的，有平行多渠道形式以側(cè)渠作為 二沉池的，有將