印染废水毕业设计Word文件下载.docx
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1.2.1印染废水处理的通用方法11
1.2.2针织印染废水的产生与处理12
1.3设计依据和原则13
1.3.1设计依据13
1.3.2设计原则14
第二章工艺流程的选择14
2.1悬浮物的去除14
2.2碱度的去除14
2.3有机物的去除14
2.3.1生化处理方法的选择14
2.3.2物化方法的选择15
2．4色度的去除15
2.5工艺流程的确定16
2.6达标分析16
第三章各处理单元的计算和设计17
3.1格栅的设计计算17
3.1.1格栅的作用17
3.1.2格栅的分类18
3.1.3格栅的设计参数18
3.1.4格栅的计算18
3.2调节池的设计计算20
3.2.1调节池的作用20
3.2.2调节池的计算21
3.3混凝沉淀池的设计计算22
3.3.1混凝的作用22
3.3.2混凝的原理22
3.3.3混凝剂的选择23
3.3.4脱色剂的选择23
3.3.5助凝剂的选择23
3.3.6投药池的容积计算24
3.3.7混合池的设计计算24
3.3.8处理后的水质26
3.3.9一级沉淀池的设计计算26
3.4曝气系统的设计计算31
3.4.1对曝气系统的要求31
3.4.2曝气类型31
3.4.3鼓风曝气系统31
3.5水解酸化池的设计计算34
3.5.1水解酸化池的作用34
3.5.2水解酸化池的计算34
3.6接触氧化池的设计计算37
3.6.1接触氧化池的大体构造37
3.6.2生物接触氧化法的特点37
3.6.3接触氧化池的设计计算38
3.7二级沉淀池的设计计算40
3.8污泥浓缩池的设计计算42
3.8.1浓缩目的42
3.8.2常用的污泥浓缩方法42
3.8.3重力浓缩池的计算44
3.8.4浓缩池的日常管理46
3.8.5异常现象分析与对策46
3.9脱水系统的设计计算47
3.9.1脱水目的47
3.9.2常用机械47
3.9.3本设计采用板框压滤机48
3.10污泥的焚烧处理48
第四章平面布置和高程布置设计49
4.1平面布置49
4.1.1平面布置原则49
4.2高程布置50
4.2.1高程设计任务及原则50
4.2.2高程布置结果51
第五章投资估算与效益分析53
5.1工程概预算53
5.1.1主要设备列表53
5.1.2土建设计及安装工程要求54
5.1.3设计预算56
5.1.4经济技术核算56
总结62
参考文献63
致谢65
附图一平面布置图
附图二高程布置图
附图三污泥浓缩池图
附图四调节池图
附图五辐流沉淀池图
附图六接触氧化池图
前言
在经济快速发展和社会日益进步的今天，污染已经成为全球所关心的问题。
解决环境污染是当今社会必须要考虑的问题。
随着生产技术的更新换代带来印染废水的增加及其水质的变化，印染废水排放量大，污染物浓度高，是工业废水中较难治理的废水之一。
纺织印染行业是水污染大户，研究、开发、推行低投入的水污染治理措施势在必行，怎样处理好印染废水，选择怎样的工艺流程是比较经济和合理有效的，已经成为全世界所共同研究和开发的项目。
目前，在发达国家已有比较先进的处理工艺和方法，这些方法一般都是建立在经济比较宽裕的基础上的。
而发展中国家的经济比较紧张，没有宽裕的资金可以用来进行一些经济效益不是很明显、一般只有社会效益项目的开发和利用。
所以，寻找经济和有效的印染废水的处理工艺是必然的。
我国目前印染废水处理用得较多的是生物膜法，物理方法和化学作为辅助，排水也可以达到《纺织染整工业水污染排放标准》（GB4287-92）的Ⅰ级标准，对我国的环保事业是一个比较重要的支持。
生物处理方法是目前世界上应用比较广泛的方法，因其具有环保高效的特点，因而被世界很多国家所接受和运用。
本设计是针对某地印染厂排放的废水特点，经过了多方的比较和选择，选定以混凝沉淀—水解酸化—接触氧化为主的处理方案，在后面的正文中会提供相关的具体说明和解释。
本设计对混凝沉淀—水解酸化—接触氧化工艺的特点、工艺流程、各处理单元工艺尺寸的计算、平面布局、土建管理及人员编制、成本分析等方面进行阐述。
本设计共分五个部分：
综述，工艺流程的确定，设计计算、投资估算与效益分析。
其中设计说明包括设计依据、设计规模、范围和设计原则、工艺流程说明及处理方案论证，设计计算包括主要构筑物设计计算、辅助构筑物设计计算和附属构筑物设计说明。
并附6张图纸：
调节池图、水解酸化池图、高程图、平面布置图、接触氧化池图、污泥浓缩池图。
由于本人的水平有限，资料搜集的广度和深度有一定的局限性，设计书中难免会有一些不妥之处，敬请老师给出宝贵的改进意见。
第一章综述
1.1印染废水的产生及特点
印染是对纺织材料进行再加工的过程，包括预处理、染色、印花和整理等四个过程。
印染废水是指印染厂、毛纺厂、针织厂等在生产过程中排出的各种废水的总称。
由于纺织材料种类繁多，生产产品的花样更多，在生产过程中使用的染料、助剂等化工原料的种类非常多。
印染废水的水质复杂，污染物按来源可分为两类：
一类来自纤维原料本身的夹带物；
另一类是加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。
分析其废水特点，主要为以下方面。
（1）水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性和ph大、水质变化剧烈。
因化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、新型助剂等难以生化降解的有机物大量进入印染废水中，增加了处理难度。
（2）由于不同染料、不同助剂、不同织物的染整要求，所以废水中的ph值、CODCr、BOD5、颜色等也各不相同，但其共同的特点是BOD5/CODCr值均很低，一般在20%左右，可生化性差，因此需要采取措施，使BOD5/CODCr值提高到30%左右或更高些，以利于进行生化处理。
（3）印染废水中的碱减量废水，其CODCr值有的可达10万mg/L以上，ph值≥12，因此必须进行预处理，把碱回收，并投入酸降低其ph值，经预处理达到一定要求后，再进入调节池，与其它的印染废水一起进行处理。
（4）印染废水的另一个特点是色度高，有的可高到4000倍以上。
所以印染废水处理的行政任务之一就是进行脱色处理，为此需要研究和选用高效脱色菌、高效脱色混凝剂和有利于脱色的处理工艺。
（5）印染行业中，PVA浆料和新型助剂的使用，使难生化降解的有机物在废水中含量大量增加。
特别是PVA浆料造成的CODCr含量占印染废水总CODCr的比例相当大，而水处理用的普通微生物对这部分CODCr很难降解。
因此需要研究和筛选用来降解PVA的微生物。
此外，因生产的间断运行，故存在着水量水质的波动；
对于大量使用还原染料、硫化染料、冰染料等的废水，其化学絮凝效果相对较差。
因此处理工艺要考虑这些因素，要有一定的适应水量、水质负荷变化的能力。
印染过程的四个工序都排出废水，如预处理阶段排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水，染色阶段排出染色废水，印花阶段排出印花废水和皂洗废水。
退浆废水：
水量较小，但污染物浓度高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维素、淀粉、碱和各种助剂。
退浆废水呈碱性，PH值在12左右。
上浆以淀粉为主的（棉布）退浆废水，其COD、BOD值都很高，可生化性较好；
上浆以聚乙烯醇（PVA）为主的（如涤棉经纱）退浆废水，COD高而BOD低，废水可生化性较差。
煮炼废水：
水量大，污染物浓度高，其中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等，废水呈碱性，水温高，呈褐色。
漂白废水：
水量但，但污染较轻，其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、硫代硫化钠等。
丝光废水：
含碱量高，NaOH含量3%~5%，多数印染厂都通过蒸发浓缩回收，所以，丝光废水一般很少排出，经过多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD、SS均较高。
染色废水：
水量较大，水质因所用染料的不同而不同，其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，COD较BOD高得多，可生化性较差。
印花废水：
水量较大，除印花过程的废水外，还包括印花后的皂洗、水洗废水，污染物浓度较高，其中含有浆料、染料、助剂等，BOD、COD均较高。
印染行业是工业废水排放大户，全国排放量为300~400万m3/d，因此，是污染负荷较大的行业之一。
1.2印染废水的处理
1.2.1印染废水处理的通用方法
生物处理技术
生物处理法，包括厌氧生物处理法和好氧生物处理法，好氧生物处理法中常有的有表面曝气活性污泥法、高浓度活性污泥法、生物转盘、生物接触氧化、生物铁法和SBR等为提高废水的可生化性，缺氧、厌氧工艺往往应用于印染废水氧化工艺处理之前。
活性污泥法是目前使用最多的一种方法，有推流式活性污泥法和表面曝气池等。
活性污泥法具有投资相对较低，处理效果较好等优点。
生物接触氧化法具有容积负荷高，占地小，污泥少，不产生丝状菌膨胀，无需污泥回流，管理方便，填料上易保存降解特殊有机物的专性微生物等特点，因而近年来在印染废水处理中被广泛采用。
印染废水成分复杂，处理难度较大，在实际工程中常采用组合处理工艺。
对可生化性较好的印染废水，采用一级或二级生物处理工艺；
对可生化性一般的废水，可采用厌氧生物处理与好氧生物处理相结合的工艺，也可采用好氧生物处理与物化法串联工艺；
一些含有对微生物具有毒害或抑制作用的废水，先采用物化法进行预处理，再进行生物处理；
排水量较小时，也可采用纯物化剂处理工艺。
随着科技的发展，新的污水处理工艺不断发展，如投菌生物处理法、高效絮凝剂、高效脱色剂等对提高废水的处理效率具有较大的帮助。
另一方面改革生产工艺，采用无废少废工艺，从源头上消除污染，是更积极主动的方法，也是可持续发展的必由之路。
物化处理与其他处理技术
印染废水处理中，常用的物化处理工艺主要是混凝沉淀法与混凝气浮法。
此外，电解法，生物活性炭法和化学氧化法等有时也用于印染废水处理中。
混凝法是印染废水处理中采用最多的方法，有混凝沉淀和混凝气浮法两种。
常用的混凝剂碱式氯化铝，聚合硫酸铁等。
混凝法对去除COD和色度都有较好的效果。
作为废水的深度处理，混凝法设置在生物处理构筑物之后，具有操作运行灵活的优点。
在印染废水处理中，也可将混凝法设置在生物处理之前，也有其独特的优点。
化学氧化法
纺织印染废水的特征之一是带有较深的颜色。
主要由残留在废水中的染料所造成。
此外，有些悬浮物，浆料和助剂也能产生颜色。
这对排放和回用都很不利。
为此，必须进一步进行脱色处理。
常用的脱色处理法有氧化法和吸附法两种。
氧化脱色发有氯氧化法，臭氧化法和光氧化法三种。
化学氧化法一般作为深度处理设施，设置在工艺流程的最后一级。
主要目的是去除色度，同时也降低部分COD，经化学氧化法处理后，色度可降到50倍以下，COD去除率较低，一般仅5%~15%
电解法
借助于外加电流的作用产生化学反应，把电能转化为化学能的过程称为电解。
利用电解的化学反应，使废水中的有害杂质转化而被去除的方法称为废水电解处理法，简称电解法。
电解法以往多用于处理含氰、含铬电镀废水，近年来才开始用于处理纺织印染废水的治理，但尚缺乏成熟的经验。
活性炭吸附法
活性炭吸附技术在国内用于医药，化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史。
70年代开始用于工业废水处理。
生产实践表明，活性炭对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性，它对纺织印染，染料化工，食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果。
一般情况下，对废水中以BOD,COD等综合指标表示的有机物，都与独特的去除能力。
所以，活性炭吸附法已经逐步成为工业废水二级或三级处理的主要方法之一。
本次设计针对的是印染废水中的针织印染废水。
1.2.2针织印染废水的产生与处理
1、针织产品的织造
针织产品是由一根根纱线变成线圈互相吊套连接而成的。
它不像机织产品尺寸稳定，其纵横尺寸都可伸缩，尺寸不稳定，有较大的延伸性。
针织用纱由于要形成圈，必须柔软，而且粘度要小，故针织用纱不需上浆。
针织坯布是由纱线通过经编机和纬编机完成的。
2、针织产品的印花和染色工艺
由于针织坯布纱线不含浆料，故针织坯布不需退浆。
但是为了去除织物上的天然杂物，需经过煮炼工序，为了去除织物上的色素及剩余杂质等，还需经过漂白工序。
化纤针织产品一般不需经过漂白。
棉针织产品染色与印花工艺过程与棉机织产品基本一样。
棉针织产品的印花和印染过程排放炼漂废水和印染废水，混合后称为针织印染废水。
针织印染废水与机织印染废水相比，ph值、色度与有机污染物浓度均较低。
1.3设计依据和原则
1.3.1设计依据
1、设计处理水量：
Q=3000t/d
2、废水水质：
该水为针织印染厂的废水，主要污染物为COD、色度等CODCr=700~1000mg/L；
SS=500~800mg/L；
ph=7.5~10.0；
色度：
400~600倍
3、排放水质：
要求处理后水质达到《山东省地方标准纺织染整工业水污染物排放标准》（DB37/533－2005）标准中B级标准：
1.3.2设计原则
1、根据废水特点，选择合理的工艺路线，做到技术可靠、结构简单、操作方便、易于维护检修。
2、在保证处理效果的前提下，尽量减少占地面积，降低基建投资及日常运行费用。
3、废水处理设备选用性能可靠、运行稳定、自动化程度高的节能优质产品，确保工程质量及投资效益。
第二章工艺流程的选择
2.1悬浮物的去除
由于废水的SS值相对较低，因此在预处理部分设置细格栅来去除较大的悬浮物等。
混凝沉淀池和生物处理池均可处理一部分SS，使其值降至一定标准。
2.2碱度的去除
印染废水的水质呈碱性，可在格栅后设置调节池，保证一定的匀质匀量时间，以达到一定要求的PH值。
2.3有机物的去除
2.3.1生化处理方法的选择
常用的生化处理工艺有各种类型的活性污泥法和生物膜法，
表2-1两种生化方法的工艺特点及费用比较
项目
接触氧化法
延时曝气法
工艺特点
出水水质
良
优
流程
无污泥回流系统，较简单
有污泥回流系统
过程控制
没在污泥膨胀现象，易于控制
控制不好有污泥膨胀上浮现象
负荷
负荷高，污泥浓度高
低负荷，长停留时间
占地面积
曝气池容积相对较小，但需设污泥浓缩池
曝气池容积较大
污泥产量及处置
污泥产量较大，污泥需进行浓缩，然后脱水
污泥产量小，絮凝沉降性能相对好；
不需浓缩，可直接脱水
与后续脱色流程的组合
可在二沉池前直接投混凝剂进行脱色，简便易行，节省费用
追求高效脱色时可用吸附法
费用
基建投资
元/（m3/d）
500
688
直接处理成本元/（m3/d）
0.37
0.40
本设计针对的针织印染废水量较小，因此考虑采用生物膜法中的生物接触氧化法。
（资料2P65）
2.3.2物化方法的选择
常用的物化处理工艺还有混凝沉淀和混凝气浮法，色度和COD去除率在50%左右。
本设计采用混凝沉淀法。
2．4色度的去除
常用的方法有活性炭吸附法和混凝法，由于活性炭再生需要昂贵的费用，因此本设计考虑混凝法。
2.5工艺流程的确定
废水首先经过预处理，即格栅和调节池，去除微量悬浮物和水质水量的调节。
由于印染废水中的染料会对生物池中的微生物的活性有抑制作用，故让废水先进行物化处理，经过混凝沉淀池，使得废水的色度和有机物浓度得到一定的去除后，再进行生物处理。
另外，由于印染废水的可生化性不高，故令混凝池出来的水进入水解酸化池，使废水中的有机大分子分解成小分子，从而提高其可生化性，之后再通入接触氧化池进行好氧处理，使其COD和色度达到要求。
大致流程如下：
图2-1工艺流程图
2.6达标分析
表2-2达标分析
CODcr
SS
色度
PH
调节池
进水
1000
800
600
7.5～10.0
出水
7～8
去除率
混凝
沉淀池
120
300
50%
85%
水解池
100
150
40%
17%
接触
氧化池
60
80
30
80%
20%
二沉池
62.5%
综上列表，二级沉淀池出水符合《山东省地方标准纺织染整工业水污染物排放标准》（DB37/533－2005）标准中B级标准：
COD≤60mg/l，SS≤30mg/l，色度≤30倍
第三章各处理单元的计算和设计
3.1格栅的设计计算
3.1.1格栅的作用
除去废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，从而保证后续处理构筑物的正常运行，减轻后续处理构筑物的处理负荷。
3.1.2格栅的分类
3.1.4格栅的计算（资料2P284）
格栅计算尺寸图见图2:
（1）进水渠尺寸（B1，h）
废水实际流量Q=3000t/d=3000m3/d
印染水的设计水量Qmax=2Q=6000m3/d=0.0694m3/s
令进水渠宽与水深的关系为B1=2h,且B1h=Qanx/v1=0.0694/0.6=0.116m2
故h=0.24m,B1=0.48m
（2）栅条的间隙数（n）
已求得栅前水深h=0.24m，设过栅流速v=0.8m/s,格栅倾角
，栅条间隙宽度b=0.01m
故n=
=
个
（3）栅槽宽度（B）
设栅条宽度S=0.01m
故B=Sn+（n-1）b=
=0.69m
（4）通过格栅的水头损失（h1）
计算水头损失h0=
其中由于栅条断面形状选择迎水面为半圆形的矩形：
查得此断面的形状系数
，阻力系数
v----孔管流速，m/s
g----重力加速度，m/s2
=
穿孔管安装水深H0=4.4m
总需水头H=H0+h1+h2+h3=4.4+0.1035+0.216+0.0012=4.72m
（4）出水泵的选型：
QW型潜水排污泵根据实际流量Q=3000m3/d=125m3/h,故选择的型号为：
100W120-10,其参数为流量120m3/h,扬程10m,转速1440r/min，出口直径100mm,重量
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