印染厂污水处理说明书毕业设计.docx
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印染厂污水处理说明书毕业设计
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摘要Ⅰ
AbstractⅡ
引言Ⅲ
第一章设计说明书1
1、设计概况1
2、主体工艺的比选4
3、污水处理单体构筑物的比选说明11
4、污泥处理流程的选取17
5、污泥处理单体构筑物说明18
6、平面布置19
7、高程布置20
8、所有构筑物及设备一览表20
第二章设计计算21
1、设计流量的确定21
2、筛网的设计与计算21
3、曝气调节池的设计与计算24
4、厌氧水解酸化池的设计与计算26
5、生物接触氧化池设计计算30
6、气浮池的设计计算35
7、接触脱色池的设计计算46
8、清水池的设计和计算48
9、污泥处理系统50
10、鼓风机房的设计54
11、管道的设计59
12、加药量的确定61
13、水路高程的计算62
14、泥路高程计算63
第三章附录64
参考文献：
64
附表一：
管道水头损失65
附表二污泥高程计算表66
附表三各构筑物的标高66
致谢67
摘要
我国的水资源严重短缺，水污染状况日益加剧。
工业废水治理是解决我国水资源短缺的措施之一。
本次污水处理工艺是为浙江立新印染厂生产废水而设计的，其废水排放量为1200m3d。
污水的污染指标如下：
指标
排水量
（m3d）
BOD5
（mgL）
CODCr
（mgL）
SS
（mgL）
色度
（倍）
pH
进水参数
1200
1200
1000
≤800
8-12
通过查找相关资料，并根据当地的污水排放标准，设计选择采用厌氧水解酸化—生物接触氧化—气浮工艺。
在厌氧段选用厌氧水解酸化法，好氧段选用生物接触氧化池，前处理工艺选用预曝气调节池，有利于后续生化处理过程，最后采用气浮池加药，能更有效去除色度。
该工艺具有占地面积小，脱色效果好，处理效率高等特点,能广泛应用于纺织印染废水的实际工程中。
出水水质如下：
指标
排水量
（m3d）
BOD5
（mgL）
CODCr
（mgL）
SS
mgL
色度
倍
pH
出水参数
1200
30
100
70
50
6-9
，，色度，SS等各项指标均需达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287－92）中的一级排放标准。
关键词：
印染废水，厌氧水解酸化，生物接触氧化，气浮
Abstract
Thewaterresourceofourcountryisinsevereshortage;arebeingincreasinglyaggravated.Treatingindustrialwastewaterisoneofthemeasuressolvingtheissueoftheshortingwaterresource.
ThedesignoftheprocessofwastewatertreatmentisforthePrintingandDyingCorporationofLiXinofZhejiangprovince.Thewastewaterdischargeis1200m3d.Thepollutionindexesofthewastewaterarelistedasfollows:
index
drainage
（m3d）
BOD5
（mgL）
CODCr
（mgL）
SS
（mgL）
chroma
（times）
pH
preferences
1200
1200
1000
≤800
8-12
Throughtofindrelevantinformation,anddischargeinaccordancewithlocalstandards,anaerobic—biologicalcontactoxidation—flotationprocessisselected.theanaerobic-aerobicprocessanaerobicreactorisselectedinanaerobicprocessandbiologicalcontactoxidationreactorischoseninaerobicprocess,pre-treatmentprocessselectionofpre-aerationtankregulationisconducivetobiochemicaltreatmentfollow-upprocess,thefinalpoolusingflotationreagent,tomoreeffectivelyremovechrominance.Theprocessbewidelyusedintextileprintinganddyeingwastewaterintheactualproject.Thepollutionindexesoftheeffluentarelistedbelow.
index
drainage
（m3d）
BOD5
（mgL）
CODCr
（mgL）
SS
mgL
chroma
（times）
pH
preferences
1200
30
100
70
50
6-9
CODcr,BOD5,chrominance,SSindicatorsneedtoachieve"theTextiledyeingemissionstandards.
Keywords:
PrintingandDyingwastewatertreatment，anaerobic，biologicalcontactoxidation，Flotation
引言
纺织印染工业污水主要来自染整工段，包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等。
1、退浆污水：
退浆污水一般占印染污水总量的15%左右，污染物约占总量的一半。
退浆污水是碱性有机污水，含有各种浆料分解物、纤维屑、酸和酶等污染物，污水呈淡黄色，退浆污水的污染程度和性质视浆料的种类而异。
2、煮炼污水：
为保证漂白和染整的加工质量，要将纤维中的棉蜡、油脂、果胶类含氮化合物等杂质除去。
该工序污水量大，呈强碱性，污水呈深褐色。
3、漂白污水：
漂白工艺一般采用次氯酸钠、过氧化氢（双氧水）、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的有机杂质，使织物漂白。
由于这些氧化剂在漂白过程中被分解，所以漂白污水的特点是量虽大，但污染浓度小，污水中含有剩余漂白助剂、表面活性剂和无机盐等，BOD5和CODcr均较低。
4、丝光污水：
该工艺最终污水碱性很强，BOD却较低。
其污染程度根据加工布的种类而异。
5、染色污水：
其特点是水质变化大，色度高，主要污染源是染料和各种助剂。
由于选择的染料、助剂和染色工艺及设备的差异很大，污水水质变化很大。
一般染色污水的碱性很强，染料本身的BOD很低，但COD却很高。
染色污水中的许多物质不易被生物降解，单纯的生物处理，COD去除率仅为60～70%，脱色率也仅为50%左右。
染色污水是本方案主要处理对象。
6、印花污水：
印花污水主要来自调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗水以及后处理的皂洗、水洗及洗印花衬布的污水，其污染程度高。
7、整理污水：
该种污水含有多种树脂、甲醛、表面活性剂等，但污水量较少。
8、其他污水：
包括生活污水、蒸汽凝结水等，该污水所占比重较小。
通过以上分析可知，印染污水来源较为复杂，综合污水水质、水量变化量较大，其污染程度也较高，是目前工业污水中较难处理的废水之一，如果印染废水直接排放或未经完全处理排放将会对环境造成严重影响，所以研究印染废水的处理技术很有必要。
目前国内外也采用很多不同技术处理印染废水，工艺日趋成熟。
本次设计印染废水的处理系统，排水标准需达到国家一级标准，出水水质要求高。
因此，选用高效率处理工艺以达到排放标准。
第一章设计说明书
1、设计概况
1．1、设计任务
1．1．1、设计题目
郑州光大印染厂印染污水处理系统设计
1．1．2、设计内容
污水处理厂位于郑州市新开发区。
该厂污水的日流量为1200。
污水处理排放标准要达到纺织染整工业水污染物排放标准的国家一级标准，即
表1—1污水进出水水质详表
指标
排水量m3d
BOD5
mgL
CODcr
mgL
SS
mgL
色度
倍
pH
进水参数
1200
1200
1000
≤800
8-12
出水参数
1200
30
100
70
50
6-9
1．2、设计流程
1．2．1、设计依据
1．2．2、确定污水处理工艺流程
印染污水处理工艺流程确定应考虑污水的水质、水量特点、污水中污染物状况、可生化性、污水处理程度（即出水水质）、经处理后污水的排放问题。
参考典型工程实例，经过方案的比较选择，确定污水处理工艺流程，根据处理水的排放去向及国家或地方制定的污水各类排放标准，确定应去除的污染物及其处理程度。
1、根据上述印染污水特点，污水处理的主要对象是碱度、不易生物降解或生物降解极为缓慢的有机物质、染料色素以及有毒物质等。
国内棉纺织物染色污水多采用好氧生物处理为主的处理工艺，纯棉织物染色污水采用好氧处理效果较好。
针对该污水主要以染色污水、漂白污水为主，污水中含有大量的难以生物降解的物质等，单纯经生物处理后，一般达不到排放标准，因此需在生物处理装置后还串联不同形式的物化处理装置作进一步处理。
2、针对印染污水含有大量的难降解大分子物质，在好氧处理前增加水解酸化工序（即厌氧处理），使环链或长链的不易生物降解的有机物水解为短链低分子容易降解的有机物，改善污水的可生化性，破坏染料发色基团，可以明显提高全流程的COD和色度的去除效率。
生物处理工艺可采用各种类型的好氧处理工艺，以活性污泥法和接触氧化法使用的较多，因接触氧化法在池容、运行管理、处理效果等方面具有明显的优势，本设计优先拟采用该工艺。
3、污水色度很高是该污水的治理重点之一。
因使用染料品种复杂，染色加工过程中10～20%将进入污水中，致使污水色度深，成分复杂。
对各类染料性质的了解有利于选择合适的处理方案。
1．2．3、污水处理系统构筑物的设计
（1）、预处理系统
预处理系统包括筛网、调节池等，预处理系统主要用于去除悬浮物和大的漂浮物等，减轻后续生物处理负担，根据废水特点设计预处理系统。
本设计中由于行业特点，印染废水中纤维物质较多，所以选用筛网拦截细小悬浮物，另外由于印染废水中水质、水量变化大，需要设置调节池以调节水量水质。
由于该废水中含有的悬浮固体较少，所以可以不设初沉池。
（2）、生物处理构筑物
生物处理构筑物的选择。
生物处理构筑物选择应通过对污水好氧处理和厌氧处理处理效率高、低能耗的工艺。
生物处理构筑物的设计的内容及主要设计参数，根据生物处理构筑物类型确定。
本设计中由于单纯的好氧工艺不能满足处理出水水质要求，所以选用厌氧—好氧综合处理工艺。
（3）、加药系统设计
为保证印染污水处理厂的出水达到国家行业标准，因为印染污水的色度较大，所以在处理过程中对色度的去除率要求较高，所以最后出水前应该加药以去除色度，减低出水对城市及生态水系统的污染。
另外，由于印染废水碱度高，需要加酸以调节PH值。
1．2．4、污泥处理系统构筑物的设计
污泥处理的基本问题是通过适当的技术措施，为污泥提供出路。
对于处理过程中产生的污泥需要经过适当的处理，达到污泥的减量化。
根据污水处理规模、污水处理污泥产生量，考虑采取何种污泥处理工艺。
1．2．5、废水处理厂平面布置
废水处理站平面布置直接影响占地面积大小、运行是否安全可靠、管理与检修是否方便及厂区环境卫生状况等多项问题。
应该根据布置的原则并按室外排水设计规范所规定的各项条款进行设计，力求美观、实用、合理。
1．2．6、污水处理厂的高程布置
污水处理厂高程布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵的扬程以选型，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高。
1．3、设计要求
（1）、选择先进可靠的技术，确定合理的处理工艺方案；
（2）、进行该污水处理工程处理构筑物及处理设备的设计计算；
（3）、对该废水的处理方案进行技术经济分析，进一步选择合理处理工艺；
（4）、做出该废水处理系统的工艺流程图；
（5）、做出该废水处理系统的平面布置图；
（6）、做出主要构筑物的施工图。
1．4、设计目的及意义
1．4．1、设计目的
时光如箭，岁月如梭，转眼间我的大学四年生活马上就要结束了。
在大学生活的最后阶段，经过大学四年时间的积累，经过专业实习，经过自己搜集资料和老师的指导，认真的完成毕业设计，这对于我们是对大学知识的系统梳理和对自我能力的一次升华。
通过毕业设计，一方面可以查漏补缺，将大学内所学知识的盲点和弱点加强；另一方面还提高了自身的自我学习能力。
1．4．2、课题设计意义
目前我国水资源短缺严重，供需矛盾尖锐，水资源问题将成为21世纪全球资源环境的首要问题。
我国地大物博，淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，居世界第四位。
但由于我国人口众多，人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的14，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一，城市缺水问题日趋严重。
改革开放以来，我国重视发现现代产业，对环境的保护问题重视不够，造成很多工业废水未经处理或处理不达标直接排入江河湖泊，对水资源造成严重的污染，加重我国水污染问题。
其中，印染废水水量大、浓度高、水质波动大、有机物污染严重、处理难度大、部分含有毒有害物质、色度大，如果印染废水不经处理或处理不达标排放所造成危害是很严重的。
因此，为了适应经济发展和人民生活提高的要求，大力开展污水治理工作具有重要的意义。
本课题是基于以上目的产生的，另外，也能是我将四年所学理论知识与实践结合，真正做到设计切实可行的废水处理工艺，深入了解废水处理工艺和废水处理厂设计。
2、主体工艺的比选
2．1、主体工艺的比选
设计污水的流量为1200。
2．1．1、选择的主要原则
根据污水水量、水质和处理水排放出路（受纳水体或污水再生利用），结合当地自然条件、经济状况、技术水平及管理人员素质，进行多方案技术经济比选后再行确定，至少考虑三个比选方案为宜。
选择主要原则如下：
（1）、首先应采用能够保证处理要求和处理效果，技术合理、成熟可靠的处理工艺。
同时可结合处理厂所在城市的具体情况和工程性质，积极稳妥地采用污水处理新技术和新工艺，对在国内首次选用的新工艺、新技术，必须经过中试或生产性试验，提供可靠的设计参数后方可采用。
（2）、工程造价低，省能耗，省运行费及占地少，在保证处理效果的前提下，尽量降低建设投资。
（3）、运行管理简单稳定，控制环节少，易于操作，便于维修管理。
（4）、因地制宜，结合处理厂所在地区特点，污水处理可分期、分级实施，力求处理站设施布局合理，整齐美观，体现绿色环保设施特点。
2．1．2、项目规模
根据《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）建设规模类别如下：
Ⅰ类为50万～100万m3d，Ⅱ类为20万～50万m3d，Ⅲ类为10万～20万m3d，Ⅳ类为5万～10万m3d，V类为1万～5万m3d。
按水量来看本设计项目属于Ⅲ类为10万～20万m3d，也即小型污水处理厂。
2．1．3、处理整体工艺概况
根据上述规模分析，将建设规模的划分定位于20万m3d及以上，10万～20万m3d和5万～10万m3d三个类别。
另外，由于处理工艺选择相关影响因素较多，如处理水质目标值，处理厂所在地经济水平、土地资源、自然条件及管理水平等。
为方便选择，本文拟将色度和微小悬浮固体去除功能要求和经济节约作为主要比选条件。
在印染废水处理工程中的设计中有很大的共性，用于印染废水处理的方法有物化法、生化法、化学法等，但多数是以生化为主体的生化-物化组合法，目前国内外对于印染厂的污水处理设计流程主要有：
（1）厌氧—好氧—生物炭接触（AABC）工艺，污水进入调节池后再通过脉冲发生器反应后进入厌氧水解酸化池，厌氧处理后进入好氧池反应，再由沉淀池进一步去除悬浮固体后由生物炭池去除色度后达标排放。
（2）水解酸化—合建式氧化沟处理印染废水工艺，废水经过格栅井去除部分悬浮固体，进入调节池调节，然后经由提升泵降水引入厌氧水解酸化池，厌氧酸化处理后废水进入合建式氧化沟，经处理后达标排放。
（3）接触氧化—气浮法处理印染废水，该工艺为生化、物化相结合的工艺，其前处理都与其他工艺类似，最后经接触氧化池生化处理后进入气浮池，达标排放。
（4）中和池—接触氧化池—气浮池处理废水，污水中和混凝调节pH后进入接触氧化池（活性污泥法），生物处理后进入气浮池混凝沉淀，最终污水达标排放，该工艺一般针对CODcr在1000mgl左右的印染废水处理。
（5）污水先经过Fe-C（铁碳）预曝气后，预曝气后的污水能更有效去除CODcr，接着污水经过厌氧酸化后进入好氧池，氧化处理后的污水最后在气浮池混凝沉淀后达标排放。
由于光大印染污水厂的BOD5和CODCr浓度高、色度高，呈碱性。
单独使用厌氧或好氧工艺都没法达到处理要求，需要设计组合工艺使得污水达到排放标准，经过比较本次设计工艺采用厌氧—好氧组合工艺。
在厌氧阶段采用水解酸化池，能将污水中难于生化降解的有机物变为易于降解的有机物，或者将污水中的大分子有机物变为小分子易降解有机物。
好氧阶段采用生物接触氧化池，能有效去除有机物，降低有机物的含量。
由于印染污水色度高，所以对脱色工艺要求高，后采用气浮池，在池内加药能有效去除色度，同时还能进一步有效去除悬浮物，污泥不需要浓缩反应可直接脱水处理。
采用曝气调节池，因为印染污水的水量水质多变，所以预曝气能有效地均化水质而且还能起到预曝气的作用，有利于后续处理的进行。
选用上述工艺，气浮池能有效去除色度和不易于沉降的悬浮固体，也比其它工艺能较好的去处色度，从而达到排水要求。
因为传统的处理工艺对高色度水的去除效果不能满足要求，因此生物接触氧化池—气浮池工艺要比其他方法处理效果更好。
该污水处理厂规模小，出水水质要求高，综合选择上述工艺后，出水水质稳定，处理全流程能耗小，运行费用较低，选用气浮池的优点是：
（1）脱落的生物膜、悬浮物等去除率高，可达到80%～90%；
（2）色度去除高，可达到95%；
（3）气浮池水力停留时间短，约30min左右，而沉淀池水力停留时间1.5h～2h，故气浮池体积小，占地面积少；
（4）BOD、COD的去除效率高；
（5）污泥含水率低，约97%～98%，气浮排渣可直接进行脱水处理；
（6）选用气浮池不用二沉池，设施简单，方便管理，基建费用低。
根据纺织印染废水的特点：
碱度较高、悬浮物较少、色度高、CODcr居中但较难生化。
通过如下工艺分析，力求确定最佳工艺流程。
2．1．4、生物处理方法的比选
印染废水处理过程中可采用的好氧生化工艺很多，如活性污泥法、生物滤池、氧化沟、SBR工艺及生物接触氧化法等。
各工艺简介如下：
1、普通活性污泥法：
主要特点是负荷中等，对污水冲击负荷有一定的适用性，但运行管理较为严格，易产生污泥膨胀等现象，抗毒物冲击能力不强，在印染污水中应用不多。
2、氧化沟法：
属活性污泥法的一种变形，特点是处理水质好，污泥产率低，耐冲击负荷，具有部分除磷脱氮功能，管理方便，但占地面积较大，在印染污水处理中应用较少。
3、SBR工艺：
是近年来发展起来的一种活性污泥新工艺，即间歇性活性污泥法，流程较简单，投资较省，出水稳定，国内在城市污水、制革污水等已有应用，但目前尚欠成熟，是一种很有发展潜力的污水处理工艺。
4、生物接触氧化法属生物膜法，微生物固定于池内的生化填料上，特点为充分利用填料的比表面积，可设计较高的容积负荷，减少池容，减少占地面积，不存在污泥膨胀问题，有一定的耐冲击负荷能力，操作管理简单，出水效果稳定，产泥量小，在中、小型污水处理厂应用广泛，工艺稳定成熟，在印染污水处理中应用较多。
它具有以下特点：
⑴、由于填料比表面积大，池内的充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此具有较高的容积负荷。
⑵、由于微生物生长在填料表面，不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。
⑶、由于接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，对水质水量的骤变有较强的适应能力。
⑷、当容积负荷较高时，其FM比可以保持在一定水平，污泥产量低，而且大多为脱落的生物膜，易脱水处理。
好氧生化处理工艺是全处理流程的核心，直接决定将来出水水质及其稳定性，而且它在总投资及运行费构成中所占比重较大，故应对各种生化处理工艺进行详细的技术、经济比较，选择最佳工艺方案。
综合上述对各种生化工艺的比较根据本污水处理站的设计原则，确定好氧生化处理采用生物接触氧化工艺，确保取得理想的处理效果，最终达到要求的出水标准。
2．1．5、废水处理方案的比选
根据以上在生物处理过程中方案的比较以及结合下表选择最合适工艺进行设计。
表1-2废水处理方案比较
分类
处理方法
处理效果
运行成本
存在的主要问题与不足
物化法与化学法
混凝沉淀或气浮
对大分子不溶性染料去除有效，主要用来去除色度
较高
COD、BOD去除率较低
化学氧化
脱色及COD去除效果较好
较高
须用大量强氧化剂，成本高
吸附法
脱色及COD去除效果较好
较高
吸附剂再生困难
电解法
脱色及COD去除效果较好
高
能耗高
铁屑－石墨过滤法
脱色及COD去除效果好
低
需要保持废水在弱酸条件下
膜分离法
处理效果最好可回收有用物质
高
膜成本太高
生化法
水解酸化法
可去除部分COD,改善废水的可生化性指标
低
单独应用，出水不达标
传统活性污泥法
脱色，COD去除率低
低
难以处理废水中的难降解物质
氧化塘
脱色，COD去除率低
较低
难以处理废水中的难降解物质
生物接触氧化法
与水解酸化结合，可有效去除废水中的有机污染物
低
难以处理废水中的难降解物质
结合以上论述，选择几种可选方案进行具体比较。
方案一：
铁屑—石墨微电解+水解酸化+生物接触氧化+生物活性炭法
（1）、铁屑—石墨微电解法简介
铁屑—石墨微电解法的构筑物采用铁屑—石墨滤池，该铁碳过滤系统是用废铁屑经预处理和活化后作主要填料，其工作原理是电化学反应的氧化还原，铁屑对絮体的电附集和对反应的催化作用，电池反应产物的混凝，新生絮体的吸附和床层的过滤等作用的综合效应的结果，其中主要作用是氧化还原和电附集。
废铁屑的主要成分是铁和碳。
当将其浸入废水的电解质溶液时，铁和炭组分构成微小原池的正极和负极，发生氧化--还原反应。
在反应中，铁和炭构成了完整的回路，在它的表面上，电流在成千上万个细小的微电池内流动，铁作为阳极被腐蚀，而炭则作为阴极。
电解过程中，电极反应产物具有高的化学活性，其中新生态的能与废水中许多污染物组分发生氧化还原作用，破坏染料的发色成分，助色基因，失去发色能力；使大分子物质分解为小分子的中间体；使某些难生化降解的化学物质转变成容易生化处理的物质，提高废水的可生化性。
有研究者认为废水中的有机和无机污染物（如重金属离子悬
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