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畢業(yè)設(shè)計-印染廢水處理設(shè)計-在線瀏覽

2025-02-05 19:45本頁面
  

【正文】 ............................................................................. 53 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 前 言 在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和社會日益進(jìn)步的今天,污染已經(jīng) 成為全球 所關(guān)心的問題。 本工程方案設(shè)計依據(jù)有關(guān)環(huán)境保護(hù)在污水中的要求,采用水解酸化 —SBR—混凝沉淀工藝處理紡織印染廢水,在詳細(xì)方案 比較 的基礎(chǔ)上,選擇了如下處理工藝流程 : 印染廢水 → 格柵 → 調(diào)節(jié)池 → 水解酸化 →SBR→ 混凝沉淀池 → 消毒池 → 出水 污泥外運 ← 污泥脫水 ← 濃縮池 經(jīng)設(shè)計可知 ? COD=%, ? BOD5=%,ηSS=%,色度 93%。本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 1 摘 要 廢 水 處 理 廠 設(shè) 計 規(guī) 模 10000m3/d , 設(shè) 計 水 質(zhì) 水 量 為 : Q=10000m3/d ,CODcr=850mg/L, BOD5=220mg/L, SS=250 mg/L, 色度 500 倍。經(jīng)處理后,應(yīng)達(dá)到下列出水水質(zhì): COD≤100mg/ L, BOD5≤20mg/ L , SS≤70mg/ L,色度 ≤50 倍 , 達(dá) 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》( GB89781996)中一級標(biāo)準(zhǔn) 。且節(jié)約用地、提高綠化、降低能耗的理念在設(shè)計中得到充分的實踐,符合新時代環(huán)保的要求。解決環(huán)境污染是當(dāng)今社會必須要考慮的問題。紡織印染行業(yè)是水污染大戶,研究、開發(fā)、推行低投入的水污染治理措施勢在必行,怎樣處理好印染廢水,選擇怎樣的工藝流程是比較經(jīng)濟(jì)和合理有效的,已經(jīng)成為全世界所共同研究和開發(fā)的項目。而發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)比較緊張,沒有寬裕的資金可以用來進(jìn)行一些經(jīng)濟(jì)效益不是很 明顯、一般只有社會效益項目的開發(fā)和利用。我國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 級標(biāo)準(zhǔn),對我國的環(huán)保事業(yè)是一個比較重要的支持。 本設(shè)計是針對某地印染廠排放的廢水特點,經(jīng)過了多方的比較和選擇,選定以 水解酸化 —SBR—混凝沉淀 為主的處理方案,在后面的正文中會提供相關(guān)的具 體說明和解釋。 本設(shè)計共分五 個部分: 緒論 , 工藝流程的確定 ,設(shè)計計算、 投資估算與效益分析 。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。 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 7 第一章 緒論 印染廢水的產(chǎn)生 及特點 印染廢水污染在工業(yè)污染中占有較大的比例, 2021 年,我國規(guī)模以上印染企業(yè)印染布加工總量超過了 300 億米,加上未能被統(tǒng)計的一些小型印染廠,估計年印染加工總量為 350 億米左右。 按每印染加工 100米織物平均產(chǎn)生廢水 5 噸計,全年國內(nèi)印染企業(yè)將產(chǎn)生出 25 億噸印染廢水。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。從技術(shù)角度看,印染廢水是很復(fù)雜的一個大類廢水。特點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。印染各工序排出廢水主要有八大類,其水質(zhì)特點特性差異較大。 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。 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)紗上漿時采用變性淀粉和聚乙烯醇混合漿料。因此棉印染廢水屬于較難生物降解的工業(yè)廢水之一。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。 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。 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,危及魚類和其它水生生物的生存。 印染廢水的色澤深,嚴(yán)重影響受納水體外觀。在紡織品印染加工中,有 10%~ 20%的染料作為廢物排出。有色水體還會影響日光的透射,不利于水生物的生長。 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 設(shè)計任務(wù) 本畢業(yè)設(shè)計 課題的目的和要求 ( 1)課題: 10000t/d 印染廢水處理廠設(shè)計 ( 2) 本設(shè)計的目的是讓學(xué)生對印染行業(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,同時培養(yǎng)學(xué)生獨立研究分析問題能力,進(jìn)一步提高污水處理工程的工藝選擇、參數(shù)計算、工程制圖的專業(yè)水平,同時訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識、查閱分析文獻(xiàn)資料、獨立設(shè)計污水處理工程的能力。要求學(xué)生樹立正確的指導(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)計要求完成畢業(yè)設(shè)計,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。 ( 3) 出水水質(zhì): 要求處理后水質(zhì)達(dá) 到 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》( GB89781996)中一級標(biāo)準(zhǔn) : COD≤100mg/ L, BOD5≤20mg/ L , SS≤70mg/ L,色度 ≤50 倍。雖然印染廢水的可生化性普遍較差,但除個別特殊的印染廢水(如純化纖織物染色)外,仍屬可生物降解的有機(jī)廢水。 工藝流程比選、確定說明 方案設(shè)計原則 新技術(shù)、新設(shè)備,使技術(shù)改革后運行更可靠、更穩(wěn)定、維修更方便,服務(wù)年限更長。 ,勞動強(qiáng)度低,操作方便。 印染廢水處理工藝 從我國印染行業(yè)廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀來看,經(jīng)過多年努力,已有一系列處理效果好的工藝應(yīng)用到實際工程中。一般來說,都綜合采用了 “生化 +物化 ”的主體處理工藝,但生化過程所采用的形式各有不同,如 UASB 工藝、 SBR 工藝 等,充氧型式有接觸氧化、活性污泥等,水流工藝有推流式、升流式等等;物化過程有的采用沉淀,有的采用過濾,有的采用吸附等等。 1.調(diào)節(jié)(水質(zhì)水量均化) 印染廢水的水質(zhì)水量變化大,因此,印染廢水處理工藝流程中一般都設(shè)置調(diào)節(jié)池,以均化水質(zhì)水量,為防止纖維屑、棉籽殼、漿料等沉淀于池底,池內(nèi)常用水力、空氣或機(jī)械攪拌設(shè)備進(jìn)行攪拌。 2.中和 印染廢水的 pH 值往往很高 ,除通過調(diào)節(jié)池均化其本身的酸、堿度不均勻性外,一般需要設(shè)置中和池,以使廢水的 pH 值滿足后續(xù)處理工藝的要求。這些含鉻的雕刻廢水含有重金屬,必須進(jìn)行單獨處理,以消除鉻污染。對這一部分廢水進(jìn)行單獨預(yù)處理可減少廢水的 COD 濃度,這對于小批量、多品種的生產(chǎn)企業(yè)尤其重要 二、生物處理技術(shù) 生物處理工藝主要為好氧 法,目前采用的有活性污泥法、生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤和塔式生物濾池等。 1.活性污泥法 活性污泥法是目前使用最多的一種方法,有推流式活性污泥法、表面曝氣池等。其中,表面曝氣池因存在易發(fā)生短流,充氧量與回流量調(diào)節(jié)不方便、表面活性劑較多時產(chǎn)生泡沫覆蓋水面影響充氧效果等弊端,近年已較少采用。污泥負(fù)荷的建議值通常為 ~ ( BOD5) /kg( MLSS) ?d,其 BOD5 去除率大于 90%, COD 去除率大于 70%。 2.生物接觸氧化法 生物接觸氧化法具有容積負(fù)荷高、占地小、污泥少、不產(chǎn)生絲狀菌膨脹、無需污泥回流、管理方便、填料上易保存降解特殊有機(jī)物的專性微生物等特點,因而近年來在印染廢水處理中被廣泛采用。因此,盡管生物接觸氧化法投資相對較高,但因能適應(yīng)企業(yè)廢水處理管理水平較低、用地較緊張等困難處境,應(yīng)用越來越廣泛。 3.缺氧水解好氧生物處理工藝 如前所述,缺氧段的作用是使部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、難降解的高分子有機(jī)物,在兼性微生物的作用下轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物,提高其可生化性,并達(dá)到較好的處理效果。當(dāng)缺氧段采用填料法時,通常建議按每 100mg/L 的 COD 需水力停留時間 1h累計取值。經(jīng)這一工藝處理后, BOD5去除率在 90%以上, COD 去除率一般大于 70%,色度去除率較單一的好氧法也有明顯提高。但由于這些工藝占地較大,對環(huán)境的影響總是較多,處理效果相對其他工藝低,目前已很少采用。厭氧處理在實驗室研究、中試中已限得了一系列成果,是有發(fā)展前途的新工藝。 三、物化處理與其他處理技術(shù) 印染廢水處理中,常用的物化處理工藝主要是混凝沉淀法與混凝氣浮法。 1.混凝 法 混凝法是印染廢水處理中采用最多的方法,有混凝沉淀法和混凝氣浮法兩種?;炷稍O(shè)置在生物處理前或生物處理后,有時也作為唯一的處理設(shè)施?;炷ǖ?COD 去除率一般為 30%~ 60%, BOD5去除率一般為 20%~ 50%。當(dāng)進(jìn)水濃度較低,生化運行效果好時,可以不加混凝劑,以節(jié)約成本;當(dāng)采用生物接 觸氧化法時,可以考慮不設(shè)二次沉淀池,讓生物處理構(gòu)筑物的出水直接進(jìn)入混凝處理設(shè)施。其 COD 去除率一般為 15%~ 50%。 2.化學(xué)氧化法 化學(xué)氧化法一般作為深度處理設(shè)施,設(shè)置在工藝流程的最后一級。經(jīng)化學(xué)氧化法處理后,色度可降到 50 倍以下, COD 去除率較低,一般僅 5%~ 15%。氧化脫色法有氯氧化法 、臭氧氧化法和光氧化法三種。氯氧化脫色法就是利用存在于廢水中的顯色有機(jī)物比較容易氧化的特性,應(yīng)用氯或其化合物作為氧化劑,氧化顯色有機(jī)物并破壞其結(jié)構(gòu),達(dá)到脫色的目的。對于易氧化的水溶性染料如陽離子染料、偶氮染料和易氧化的不溶性染料如硫化染料,都有良好的脫色效果。當(dāng)廢水中含有較多懸浮物和漿料時,該法不僅不能去除 此類物質(zhì),反而要消耗大量氧化劑。所以單獨采用此法脫色并不理想,宜與其他方法聯(lián)用,可獲得較好的脫色效果。 ( 2)臭氧氧化脫色法 臭氧作為強(qiáng)氧化劑,在廢水脫色及深度處理中也得到廣泛應(yīng)用。目前認(rèn)為,臭氧分子中的氧原子本身就是強(qiáng)烈親電子或親質(zhì)子的,直接表現(xiàn)為強(qiáng)氧化劑是更主要的原因。這些發(fā)色基團(tuán)都有不飽和鍵,臭氧能使染料中所含的這些基團(tuán)氧化分解,生成分子量較小的有機(jī)酸和醛類,使其失去發(fā)色能力。但因染料的品種不同,其發(fā)色基團(tuán)位置不同,其脫色率也有較大差異。含不溶性分散染料廢水也有較好的脫色效果。 ( 3)光氧化脫色法 光氧化脫色法是 利用光和氧化劑聯(lián)合作用時產(chǎn)生的強(qiáng)烈氧化作用,氧化分解廢水中的有機(jī)污染物質(zhì),使廢水的 BOD、 COD 和色度大幅度下降的一種處理方法。紫外線對氧化劑的分解和污染物質(zhì)的氧化起催化作用。因此,設(shè)計時應(yīng)選擇相應(yīng)的特殊紫外線燈作為光源。光氧化脫色印染廢水,除對一小部分分散染料的脫色效果較差外,其他染料脫色率都在 90%以 上。利用電解的化學(xué)反應(yīng),使廢水的有害雜質(zhì)轉(zhuǎn)化而被去除的方法稱為廢水電解處理法,簡稱電解法。研究表明,電解法的脫色效果顯著,對某些活性染料、本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 15 直接染料、媒染染料、硫化染料和分散染料印染廢水,脫色率可達(dá) 90%以上,對酸性染料廢水脫色率達(dá) 70%以上。固定床電解法在 工程上也有應(yīng)用,取得了較好的效果。電解法一般作為深度處理,設(shè)置在生物處理之后。 當(dāng)原廢水濃度低,僅用電解法已能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時,可考慮只設(shè)置電解法處理設(shè)施。 電解法具有下列特點: ( 1)反應(yīng)速度快,脫色率高,產(chǎn)泥量??; ( 2)在常溫常壓下操作,管理方便容易實現(xiàn)自動化; ( 3)當(dāng)進(jìn)水中污染物質(zhì)濃度發(fā)生變化時,可以通過調(diào)節(jié)電壓與電流的方法來控制,保證出 水水質(zhì)穩(wěn)定; ( 4)處理時間短,設(shè)備容積小,占地面積?。? ( 5)電解需要直流電流,電耗和電極消耗量較大,宜用于小水量廢水處理。70 年代開始用于工業(yè)廢水處理。一般情況下,對廢水中以 BOD、 COD 等綜合指標(biāo)表示的有機(jī)物,如合成染料、表面性劑、酚類、苯類、有機(jī)氯、農(nóng)藥和石油化工產(chǎn)品等,都有獨 特的去除能力。吸附是一種界面現(xiàn)象,其與表面張力、表面能的變化有關(guān)。廢水處理中的吸附,多數(shù)是這兩種力綜合作用的結(jié)果。對印染廢水宜選擇過渡孔發(fā)達(dá)的炭種。在一定濃 度范圍內(nèi),吸附量是隨吸附質(zhì)濃度的增大而增加的。吸附量隨水溫的升高而減少,隨 pH 值的降低而增大。 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 16 活性炭吸附法較適宜用作水量小,一般的生化與物化方法不能處理達(dá)標(biāo)時的深度處理方法。 其它工段廢水 ↓ 格柵初沉 ↓ 煮煉絲光廢水 → 濕式除塵器 → 沉灰池 → 調(diào)節(jié)酸化 →UASB→SBR→ 砂濾池 → 排 放 ↓ 污泥干化場 水解酸化 UASBSBR 工藝流程 表 22 水解酸化 —UASB—SBR 工藝處理效果 指標(biāo) COD(mg/l) BOD(mg/l) SS(mg/l) 色度 (倍 ) 進(jìn)水 25004500 6001000 400600 100600 出水 80150 3040 2070 5060 —混凝 —復(fù)合生物池工藝: 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 17 海城市中新印染廠采用該工藝處理印染廢水是比較成功的,水解、混凝處理可以降低廢水的 pH 值,提高廢水的可生化性,有利于后續(xù)的生物處理;混凝氣浮脫色使色度
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