毕业论文3000吨每天印染废水处理工程设计.doc

毕业论文3000吨每天印染废水处理工程设计.doc

《毕业论文3000吨每天印染废水处理工程设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业论文3000吨每天印染废水处理工程设计.doc（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1绪论

1.1项目背景

纺织工业是我国传统的支柱产业之一，已有一个多世纪的发展历史，是我国民族工业中历史最悠久的产业之一。

纺织工业在占世界1/5人口的我国，历来是关系国计民生的重要产业。

纺织业对于实现2020年的宏伟目标，有不可替代的历史作用。

我国纺织工业在满足人民群众日益增长的物质文化生活需要的同时，又以其较强的比较优势，抓住国际产业结构调整的历史机遇，迅速开辟了国际市场，并在1994年建成世界的一大纺织品服装生产国和出口国，使纺织工业成为我国实现国际收支平衡的支柱产业。

在当代经济全球化和新科技革命的条件下，我国正在进入由纺织大国变成纺织强国的时期。

特别是我国加入世贸组织以后，纺织业又在世界范围内开创了新局面。

科技、社会、经济形势给纺织业带来了新的机遇、同时也提出了更高要求，纺织业也将面临更严峻的考验和挑战。

纺织工业包括纺织、印染、化纤、服装和纺织专用设备制造等5个部分。

随着国民经济的快速发展，我国的印染业也进入了高速发展期，设备和技术水平明显提升，生产工艺和设备不断更新换代，印染企业尤其是民营印染企业发展十分迅速。

　　但是，印染行业生产过程中排放的“三废”，尤其是废水治理不当将会对环境造成严重污染；另一方面，随着印染工艺和产品结构的改变，印染水质也发生了变化，废水的处理难度也随之加大，我们必须不断创新、改进和提高治理工艺水平，选择适用的工艺路线。

　　据不完全统计，我国印染废水每天排放量为300～400万m3。

印染废水具有水量大、有机污染物浓度高、色度深、碱性大、水质变化大、成分复杂等特点，属较难处理的工业废水之一。

1.2项目概况

厂主要生产为染整加工，在生产过程中主要使用染料有活性、分散和直接染料以及部分助剂，每天排放大量的废水，主要污染物为CODcr、BOD5、SS、PH、色度等，若不经处理，势必对周围环境造成一定影响。

为了处理该厂的印染废水拟建一个废水处理站来处理。

1.3设计原则

1、严格执行国家环境保护政策，符合国家有关法律、法规、标准、规范以及市地方法规，充分体现业主对该项目的具体要求。

2、充分利用现有场地，优化平面布置，力求建构筑物造型简洁美观,既与厂区发展相协调，又能最大程度地发挥工程效益。

3、根据废水进出水要求，选用成熟可靠、高效节能、占地少、经济、实用、管理方便的废水处理先进工艺，确保废水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。

4、结合本工程实际情况，采用适合我国国情的自动化仪表、设备及监测仪器，提高自动化管理水平和供电安全程度，以减轻工人劳动强度，改善劳动条件。

5、设备选型做到合理、可靠、先进。

6、按现行有关规定进行投资估算和经济分析。

1.4设计依据

1、广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）。

2、《室外排水设计规范》。

3、《给水排水工程结构设计规范》。

4、《给水排水构筑物施工及验收规范》。

5、《中华人民共和国环境保护法》。

6、《广东省建设项目环境保护实施细则》。

7、《废水综合排放标准》（GB8978-96）。

1.5设计范围

本设计设计范围为废水处理站内全部建、构筑物及配套工程。

1、本工程设计范围为厂区生产废水，不包括雨水及厂区生活污水

2、本工程设计为污水处理站，自调节池至界区排放口计止，包括污水处理和污泥处理

3、对废水站处理工艺进行优化组合和经济技术比较；确定经济、可行、合理的工艺技术方案。

4、对推荐方案进行工艺、建筑、结构、电气、机械和自控等分析评价，提出处理站定员、节能等方面说明。

1.6设计水量、水质及治理目标

1.6.1设计水量

本方案处理能力为日处理量3000m3/d，按24小时运行设计，平均时流量约为125m3/h。

1.6.2设计水质

本方案设计水质如下：

表1.1设计水质参数

CODcr

BOD5

SS

色度

PH

900mg/L

350mg/L

300mg/L

800倍

11

1.6.3治理目标

根据广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001），执行标准，具体如下：

表1.2广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）

CODcr

BOD5

SS

色度

PH

≤100mg/L

≤20mg/L

≤20mg/L

≤40倍

6～9

2印染生产工艺概况

2.1印染生产概念

印染工艺指在生产过程中对各类纺织材料（纤维、纱线、织物）进行物理和化学处理的总称，包括对纺织材料的前处理、染色、印花和后整理过程，统称为印染工艺。

染色是使染料与纤维之间发生化学或物理化学的结合，或用化学方法在纤维上生成颜料，使整个纺织品具有一定坚牢色泽的加工过程。

根据产品使用原料的不同可以划分为：

棉纺织印染、麻纺织印染、毛纺织染整、丝绸印染和其他印染。

2.2化学药品的使用

2.2.1染料

染色是使染料与纤维之间发生化学或物理化学的结合，或用化学方法在纤维上生成颜料，使整个纺织品具有一定坚牢色泽的加工过程。

根据产品使用原料的不同可以划分为：

棉纺织印染、麻纺织印染、毛纺织染整、丝绸印染和其他印染。

染色过程中能使纤维获得色泽的物质称为染料。

染料一般能直接溶于水或通过化学处理而溶于水，对纤维有一种结合能力（亲和力），并在织物上有一定的色牢度。

染料对纤维的染色，包括面很广，而且各种染料对各种纤维的染色情况也各不相同。

根据其性质和应用可以分为以下几类：

直接染料：

不依赖其他介质而直接染色，大多数是芳香族化合物的磺酸钠盐（－SO3Na）和少量羧基钠盐（－COONa）。

不溶性偶氮染料：

又称之为纳夫妥染料或冰染染料。

一般先打底再显色，主要用于棉纤维的染色。

因该染料对人体和环境有害，已被欧美市场拒用。

活性染料是一种含有能与纤维上的羟基、氨基或酰胺基发生共价键结合的活性基团的可溶性染料，可广泛应用于棉、麻、丝、毛和化纤等纺织材料的印染。

还原染料不溶于水，它的分子结构中含有酮基，是一种在碱性强还原溶液中生成隐色体而溶解后才能染色的染料。

可溶性还原染料一般由还原染料衍生而来的，是用还原染料经过还原及酯化而成的隐色体硫酸酯钠或钾的盐。

与还原染料不同的是在染色的过程中不使用烧碱和保险粉。

硫化染料是含两个或以上硫原子组成硫键（R－S－S－R′）的染料，在染色过程中必须使用硫化碱。

硫化染料价格低廉、氯漂牢度差，适用于棉、粘胶和维纶纤维的染色。

分散染料是一类水溶性较低的非离子型染料，主要是低分子偶氮、蒽醌及二苯胺的衍生物，其特点是在分散剂的作用下，在溶液中为0.5～2微米分散颗粒。

酸性染料的分子结构中含有磺酸基、羧基等亲水基团，其母体多为偶氮类、蒽醌类和三苯甲烷类。

在酸性溶液中与纤维上的氨基结合，可以直接染羊毛、蚕丝和锦纶。

金属络合染料的分子由染料分子（大多是酸性染料）和金属原子络合而成，在中性或酸性溶液中染色。

还有阳离子染料、媒介染料、酞菁染料、氧化染料和缩聚染料等。

2.2.2助剂

染整助剂是能缩短加工周期、提高产品质量、改善产品性能，在染整过程中投加的药剂，主要包括表面活性剂、金属络合剂、还原剂、树脂整理剂和染色载体等，其种类繁多，按其应用可列举以下几类：

润湿剂和渗透剂类，乳化剂和分散剂类，起泡剂和消泡剂类，金属络合剂类，匀染剂、染色载体和固色剂类，还原剂、拔染剂、防染剂和剥色剂类，粘合剂和增稠剂类，柔软剂和防水剂类，上浆硬挺整理剂类，树脂整理剂、荧光增白剂类，防静电类，阻燃整理类，羊毛防缩和防蛀类，防霉防臭整理剂类，防油易去污类。

2.3废水特点

印染废水的水质随加工的纤维种类和采用工艺以及使用的染化料的不同而异，污染物组分差异很大。

一般印染废水pH值为6～13，色度可高达1000倍，CODcr为400～4000mg／L，BOD5为100～1000mg／L。

印染废水一般具有污染物浓度高、种类多、含有毒有害成分及色度高等特点。

以处理难度为标准可分为：

1、高浓度印染废水：

机织布的退煮漂废水、牛仔线的浆染废水、印花废水、蜡染废水、碱减量废水和绣花废水等。

2、中等浓度印染废水：

毛织物染色、针织染色、丝绸染整、缝纫线染色及拉链染色等。

3、低浓度印染废水：

牛仔服饰洗漂废水。

3废水处理工艺设计

印染废水含有多种染料、浆料、表面活性剂等助剂。

废水特点是有机物浓度高、成分复杂、可生化性较差、色度高且多变、水质水量变化大，属于较难处理的工业废水。

3.1常用废水处理工艺

印染废水处理常用的工艺主要分为两大类：

1、物化法：

利用加入絮凝剂、助凝剂在特定的构筑物内进行沉淀或气浮，去除污水中的污染物的一种化学物理处理方法。

但该类方法由于加药费用高、去除污染物不彻底、污泥量大并且难以进一步处理，会产生一定的“二次污染”，一般不单独使用，仅作为生化处理的辅助工艺。

2、生化法：

利用微生物的作用，使污水中有机物降解、被吸附而去除的一种处理方法。

由于其降解污染物彻底，运行费用相对低，基本不产生“二次污染”等特点，被广泛应用于印染污水处理中。

3.1.1物化工艺

物化工艺常用的主要有：

絮凝沉淀、气浮、吸附、过滤。

1、絮凝沉淀：

絮凝沉淀通过加入絮凝剂、助凝剂，使胶体在一定的外力扰动下相互碰撞、聚集、形成较大絮状颗粒，从而使污染物被吸附去除。

常用的处理设施有：

竖流沉淀池、斜管沉淀池、辐流沉淀池、平流沉淀池等。

絮凝沉淀在印染废水处理中常用，一般可去除40～50％的CODcr、60～80％的色度。

2、气浮：

气浮气浮是以微小气泡作为载体，粘附水中的杂质颗粒，使其密度小于水，然后颗粒被气泡携带浮升至水面与水分离去除的方法。

主要设施有：

传统溶气气浮、CAF涡凹气浮、超浅层气浮等。

气浮在印染废水处理中常用，一般可去除40～50％的CODcr、60～80％的色度。

3、吸附：

吸附利用固体表面的分子或原子因受力不均匀而具有多余的能量，当污染物碰撞到固体表面时，受到吸引而停留在固体表面的过程。

常用的有：

活性炭、硅藻土、树脂吸附剂等。

吸附在印染废水处理中不常用。

4、过滤：

过滤去除化学沉淀和生物过程未能去除的微细颗粒和胶体物质。

主要有：

各类滤池、各种膜材过滤器等。

过滤在印染废水处理中不常用，除非回用水的深度处理或针对某些难降解化合物的处理。

物理化学方法中，常用的有吸附法，它是利用多孔性的固体物质使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。

工业上常用的吸附剂有活性炭等，对去除水中溶解性有机物非常有效，但不能去除水中的胶体疏水性染料。

混凝沉淀法可降低印染废水的色度，去除呈胶体状态的染料。

常用的混凝剂分无机盐类（如硫酸铝、明矾、三氯化铁等）和高分子混凝剂（如碱式氯化铝、聚丙烯酸鞍PAM）两种；气浮法针对印染废水中含有机的胶体颗粒、呈乳浊状的各种油脂类杂质、细小纤维和疏水性合成纤维的纤毛等，预先使用混凝剂进行混凝，则分离效果更佳；电解法以往多用于处理含氰、含铬电镀废水，近年来开始用于处理印染废水，该法的脱色效果显著，产泥量少，处理时间短，但电耗和电极材料消耗较大，宜用于小水量废水处理；氧化脱色法可用于经生物法、混凝法处理后仍有较深颜色的出水的进一步脱色处理，主要有氯氧化法、臭氧化法和光氧化法。

3.1.2生化工艺

生化处理技术主要分为厌氧和好氧。

厌氧包括：

水解酸化、UASB等；好氧主要包括：

生物膜法、活性污泥法等。

1、厌氧：

厌氧生物处理是指在没有游离氧的情况下，以厌氧微生物为主对有机物进行降解的一种处理方法。

无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧菌降解有机污染物，最终产物是二氧化碳和甲烷。

厌氧生物反应通常被划分成两个阶段过程：

第一阶段是水解酸化阶段，第二阶段是甲烷发酵阶段。

在印染废水处理中常