紡織廠的印染廢水處理站的畢業(yè)課程設(shè)計

1、可編輯修改WORD版本可編輯修改WORD版本 6/6可編輯修改WORD版本紡織廠的印染廢水處理站的畢業(yè)課程設(shè)計 前言 隨著城市改革開放的不斷深入，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為迅速，近年來經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展，城區(qū)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，人口也不斷的增加，人民的生活水平也在不斷的提高，城區(qū)內(nèi)新建了許多的工企業(yè)，致使城市的生活污水和工業(yè)廢水量也逐年增加，如果這些污水未經(jīng)處理而直接排入城市周圍的水體，會導(dǎo)致嚴(yán)重的水體污染、水質(zhì)惡化。水污染不僅會威脅到城市居民的身體健康，還會破壞城市的整體環(huán)境，影響城市的投資環(huán)境，阻礙城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 建設(shè)污水處理廠是控制水污染的有效手段，也是城市基礎(chǔ)建設(shè)的一個重要環(huán)節(jié)，這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)與否，不僅直接

2、影響該市各項(xiàng)功能的發(fā)揮，也標(biāo)志著城市基礎(chǔ)建設(shè)的完善程度，成為衡量城市現(xiàn)代化的標(biāo)準(zhǔn)之一，污水處理廠的建設(shè)，不僅反映城市的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、人口素質(zhì)和社會文明水平，也可以通過污水的集中處理，降低企業(yè)和社區(qū)污水處理的費(fèi)用，減少企業(yè)的生產(chǎn)成本，從而增加對內(nèi)資和外資的吸引力。良好的城市環(huán)境也會加快該地區(qū)旅游業(yè)的發(fā)展，增加該地區(qū)的市民收入和財政收入。 為了不斷改善城市的環(huán)境狀況，提高居民的生活水平和生活質(zhì)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，適應(yīng)對外開發(fā)，加速發(fā)展的要求，建設(shè)污水處理廠、完善污水處理系統(tǒng)已成為當(dāng)務(wù)之急，該項(xiàng)目的實(shí)施，必將產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。 一.設(shè)計的目的及要求。 1.1設(shè)計的目的 1運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)

3、理論和專業(yè)知識，根據(jù)國家的方針政策，解決工程實(shí)際問題，達(dá)到總結(jié)、鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)的知識的目的。 2分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生獨(dú)立工作的能力。 3同時使學(xué)生更多的閱讀參考資料，使用規(guī)范、設(shè)計手冊，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖紙，產(chǎn)品目錄，進(jìn)一步培養(yǎng)的學(xué)生的計算和繪圖的能力，編寫說明書的技能。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過畢業(yè)設(shè)計受到一次綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識和技能的訓(xùn)練，進(jìn)一步提高分析問題和解決問題的能力；學(xué)會閱讀 2.1廢水水質(zhì)水量資料 南方某城市一印染廠，臨近西江，有職工近百人，年產(chǎn)值1500萬元左右，主要織物有麻、棉和化纖，使用染料有硫化染料、分散染料和直接染料；排放廢水有退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、

4、絲光廢水、染整廢水等，日產(chǎn)廢水10000m3，具體水質(zhì)見表1-1。出水要求嚴(yán)格執(zhí)行紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 表1-1 印染廢水水質(zhì) 2.2氣象、水文與工程地質(zhì)資料 該市臨近北回歸線，為亞熱帶季風(fēng)氣候，全年氣候溫和，年平均19，最熱月平均30，極端最高溫度40，最冷月平均13，最低溫度6。常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)和北風(fēng)。 印染廠地勢平坦，地質(zhì)條件良好，地表土層厚度一般在8m以上，主要為亞砂土、亞粘土、砂卵石組成，地基承載力為 1.2kgfcm2。河流常水位標(biāo)高85.40m，進(jìn)水管底標(biāo)高88.00m，廢水處理站地面標(biāo)高91.00m，廢水處理站距離西江約110m。 2.3設(shè)計依據(jù) 廢水處理工程設(shè)計委托

5、書。 市環(huán)境保護(hù)局“關(guān)于印染廠廢水處理工程的批復(fù)”。 “市印染廠廢水處理工程項(xiàng)目環(huán)境影響報告”的批復(fù)。 市印染廠廢水處理工程巖土工程勘察報告。 市印染廠用水及其排水情況。 三.設(shè)計概述。 3.1設(shè)計任務(wù)：工業(yè)廢水處理程度 廢水處理程度見表1-2，從表中可以看出，CODcr、BOD5、SS和色度的去除率范圍在60%85%，去除率一般。根據(jù)我國現(xiàn)行印染廢水處理實(shí)際運(yùn)行情況，一般能夠達(dá)到上述去除率。 表1-2 污染物去除率一覽表 3.2進(jìn)水水質(zhì)水量分析 （1）BOD5CODcr比值廢水BOD5CODcr值是判定污水可生化性最常用的方法。本工程廢水處理站進(jìn)水水質(zhì)BOD5=400 mgL ，CODcr=

6、1000 mgL，BOD5CODcr=0.40，可生化性較好，表明本工程可以采用生化處理工藝。 （2）水量本工程設(shè)計污水水量為10000m3d，規(guī)模較小。 四.工藝分析及選擇說明。 4.1廢水水質(zhì)特點(diǎn) 印染廢水的水質(zhì)隨采用的纖維種類和加工工藝的不同而異，污染物組分差異很大。一般印染廢水PH值為610，CODcr為4001000 mgL， BOD5為100400 mgL，SS為100200 mgL，色度為100400倍。 印染各工序的排放廢水包括退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水、印花廢水、整理廢水。這些廢水從水質(zhì)特點(diǎn)來看，普遍呈堿性，無有毒有害污染物，適宜生物處理，但進(jìn)水水質(zhì)、水

7、量變化大，有機(jī)污染物的組合復(fù)雜，可生化性一般，需要考慮水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)和可生化 性改善。 4.2印染廢水處理常用方法概述 4.2.1物化法：利用加入絮凝劑、助凝劑，在特定的構(gòu)筑物內(nèi)進(jìn)行沉淀或氣浮，去除污水中的污染物。但該類方法由于藥劑費(fèi)用高、去除污染物不徹底。污泥量大且難以進(jìn)一步處理，會產(chǎn)生一定的“二次污染”，一般不單獨(dú)使用，僅作為生化處理的輔助工藝；物化工藝常用的主要有絮凝沉淀和氣浮，二者單獨(dú)使用時均難以達(dá)標(biāo)排放。 絮凝沉淀：通過加入絮凝劑、助凝劑，使膠體在一定的外力擾動下相互碰撞、聚集，形成較大絮狀顆粒，從而使污染物被吸附去除。常用的處理設(shè)施有豎流沉淀池、斜管沉淀池、輻流沉淀池等。絮凝沉淀一

8、般可去除40%50%的CODcr、60%80%的色度。 氣浮：是以微小氣泡作為載體，黏附水中的雜質(zhì)顆粒，使其密度小于水，然后顆粒被氣泡攜帶浮升至水面，與水分離去除的方法。主要設(shè)施有傳統(tǒng)溶氣氣浮、CAF渦凹?xì)飧?、超淺層氣浮等。氣浮一般可去除45%60%的CODcr、60%80%的色度。 4.2.2生化法：利用微生物的作用，是污水中的微生物被吸附、降解而去除的一種處理方法。由于其降解污染物徹底、運(yùn)行費(fèi)用相對較低，基本不產(chǎn)生“二次污染”等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于印染廢水處理中。常見生物處理工藝有厭氧-好氧二相生物接觸氧化工藝。 生物接觸氧化法又稱浸沒式曝氣生物濾池，是在生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展演變而來的。目前

9、，生物接觸氧化法在有機(jī)工業(yè)廢水生物處理（尤其是印染廢水）、小型生活污水處理中得到廣泛應(yīng)用，成為小量工業(yè)廢水、生活污水處理的主流工藝之一。 生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)置填料，池底設(shè)置曝氣器，長滿生物膜的填料淹沒在污水中，并與污水、空氣進(jìn)行三相傳質(zhì)，水中的有機(jī)物被微生物吸附、 降解，并被同化成新的生物膜。老化的生物膜在氣、水剪切作用下從填料上脫落，隨水進(jìn)入二沉池后泥水分離，污水得到凈化。 生物接觸氧化法是介于活性污泥法和生物濾池二者之間的污水生物處理技術(shù)，兼有活性污泥法和生物膜法的特點(diǎn)。 填料比表面積大，單位容積的生物固體量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，加之其充氧條件好，因此，生物接觸氧化池具有較高的容

10、積負(fù)荷。 生物接觸氧化法不需要污泥回流，不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡便。 由于生物固體量多，水流又屬完全混合型，因此生物接觸氧化池對水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。 生物接觸氧化池有機(jī)溶積負(fù)荷較高時，其FM保持在較低水平，污泥產(chǎn)率較低。 當(dāng)生物接觸氧化采用厭氧-好氧二相生物處理時，能將厭氧、好氧的技術(shù)特點(diǎn)集成整合，從而有效提高工藝處理效果。生物厭氧（或水解酸化）能將印染廢水中大部分難降解有機(jī)污染物分解成易降解小分子有機(jī)物，改善廢水的可生化性。同時借助曝氣供氧，好氧微生物逐步降解廢水中各種易降解的有機(jī)污染物。通過厭氧、好氧作用的組合，實(shí)現(xiàn)包括大部分難降解有機(jī)物在內(nèi)的各種有機(jī)物的去除。 4.2.

11、3組合工藝：充分整合物化方法、生化方法的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)建物化-生化組合工藝、生化-物化組合工藝。常見的組合工藝有混凝-好氧生物處理、厭氧-好氧-氣浮或活性炭處理。 混凝-好氧生物處理：印染廢水含有大量漿料、染料、助劑、表面活性劑等難降解有機(jī)物，易采用混凝沉淀去除，從而提高廢水的可生化性，促進(jìn)后續(xù)生物處理。這種處理工藝的不足是投藥量較大、產(chǎn)泥較多、運(yùn)行 成本偏高。 厭氧-好氧-氣浮或活性炭吸附處理：印染廢水含有大量漿料、染料、助劑、表面活性劑等難降解有機(jī)物，可以通過厭氧水解酸化和好氧生物處理去除絕大部分有機(jī)物，但有可能存在小部分難降解有機(jī)物（尤其是染料）難以去除，需要后續(xù)串聯(lián)混凝氣浮或活性炭吸附，確保

12、出水水質(zhì)。該工藝與前述物化-生化處理工藝相比，投藥量、產(chǎn)泥量均明顯降低，但水解酸化或厭氧階段的水力停留時間需相對增加，厭氧池的體積要適當(dāng)加大。 4.3工藝技術(shù)方案選擇 4大類工藝技術(shù)方案經(jīng)濟(jì)性比較列于表1-3。 表1-3 工藝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性比較 基于表1-3的對比分析以及有機(jī)物、色度去除率要求，厭氧、好氧二相生物接觸氧化-氣浮工藝在4種技術(shù)中具有較明顯優(yōu)勢，比較適應(yīng)本廢水處理，故本設(shè)計擬采用此工藝進(jìn)行設(shè)計。具體工藝流程如圖1-4。 圖1-4 工藝流程圖 五.設(shè)計說明。 5.1格柵 格柵是用一組平行的剛性柵條制成的框架，可用來攔截水中的大塊懸浮物，通常設(shè)在其他處理構(gòu)筑物之前或泵站集水池進(jìn)口處的渠道

13、中，以防 漂浮物阻礙構(gòu)筑物的孔道、損壞機(jī)械設(shè)備等。 印染廢水含有線頭、纖維等漂浮物，會對水泵及其水下攪拌設(shè)備造成損害，因此，需要設(shè)置格柵對其進(jìn)行攔截，以保證后續(xù)處理的設(shè)備安全。由于本設(shè)計進(jìn)水水量為10000m3L，漂浮物和懸浮物多為纖維、細(xì)粒狀，宜采用細(xì)格柵。具體設(shè)計參數(shù)： 進(jìn)水管渠寬0.38m，柵前流速0.40.9ms，過柵流速0.9ms，格柵間隙7mm,每日柵渣量0.7m3d，采用機(jī)械清渣；格柵安裝傾角為60o，柵前水深0.4m，柵條間隙45個，柵槽寬度為0.76m，漸寬部分角度為20o，漸寬長度為0.52m，漸窄部分長度為0.26m，柵槽總長度為2.67m。 5.2調(diào)節(jié)池 由于印染廢水水

14、質(zhì)、水量不均，工藝首先需設(shè)置調(diào)節(jié)池，避免水質(zhì)、水量明顯波動，以防止生物處理系統(tǒng)負(fù)荷的急劇變化，維持物化處理過程及其設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。具體設(shè)計如下： 地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計水力停留時間6h，池長25m，池寬20m，池深5.6m(有效水深5.0m，超高0.6m)，有效容積2500m3。 5.3提升泵站 泵站設(shè)計參數(shù)：池長3m，池寬12m，池深5.6m 。 3，功率7.5kW，出水管直徑150mm 。 5.4水解酸化池 在印染廢水中，由于存在部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難降解的高分子有機(jī)物，含有染料、助劑、纖維等大分子物質(zhì)，若直接采用好氧生物處理工藝，有機(jī)物的去除率不高。厭氧水解工藝用于印染廢水處理，在于難生物降

15、解，有機(jī)物在兼性微生物的作用下能轉(zhuǎn)化為易被好氧生物利用的小分子有機(jī)物，提高了廢水的可生化性。 水解酸化池設(shè)計參數(shù)：池長28m，池寬15m，池深4.4m（有效水深4.0m， 超高0.4m），水力停留時間4h。在距池底0.4m處設(shè)置高3.5m組合型纖維束填料。 5.5生物接觸氧化池 生物接觸氧化池是近年來印染廢水處理最為流行的處理技術(shù)。其凈化機(jī)理和生物膜法基本相同。即大量微生物固著在填料上，氣、液通過填料間隙，與微生物充分接觸。由于微生物總量高，氣、液、固三相充分傳質(zhì)，氣泡被填料有效切割，氧的轉(zhuǎn)移率明顯提高，生物接觸氧化的有機(jī)負(fù)荷顯著增大，且污染物去除效果好。 生物接觸氧化池共設(shè)4格，單池尺寸：池

16、長14m，池寬12m，池深5m。水力停留時間4.8h，氣水比15：1；單層填料高度1.0m，填料層之間距離0.2m，共分3層填料；布水廊道寬1m，干管直徑210mm，穿孔管5根、直徑150mm，孔眼直徑6mm，孔間距40mm。 池內(nèi)填料采用半軟性填料和彈性填料的組合填料。 配套曝氣設(shè)備擬采用3LWD三葉型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)型號3L52，二用二備，設(shè)計供風(fēng)氣量1876m3，風(fēng)壓19kPa，配套電機(jī)18kW。 5.6氣浮池 在經(jīng)生化處理后的出水中加入混凝劑，混凝反應(yīng)后進(jìn)入氣浮池分離，進(jìn)一步降低色度和難降解有機(jī)物，保證出水水質(zhì)?；炷龤飧〕厥呛辖ㄊ?，分為三部分，前為反應(yīng)區(qū)，中為接觸室，后為分離區(qū)。廢水先

17、進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，與投加的三氯化鋁通過攪拌反生絮凝，后再接觸室與溶氣水釋放的微氣泡接觸，絮凝體因黏附大量微氣泡而上浮，并在分離區(qū)通過刮板將浮渣刮除，達(dá)到去除污染物的目的。 氣浮采用加壓溶氣氣浮，裝置型號RFS-150型，處理能力150 m3，接觸室直徑 2.9m，接觸室斷面水深0.4m,分離室直徑8.7m，氣浮池水深2.16m。氣浮池總停留時間19.8min，接觸區(qū)上升流速18mms，設(shè)有TS?- 型溶氣釋放器，分離區(qū)上升流速2mms。 5.7污泥脫水間 為了利于污泥的外運(yùn)和處置，需要對污泥做脫水處理。污泥采用機(jī)械脫水。污泥脫水間設(shè)計參數(shù)：長12.0m，寬12.0m，高6.0m 。 污泥提升泵采用4

18、24A型污泥泵，設(shè)計流量3.31 m3=Qmaxsinb-1）+bn =0.014510.007450.76 m 式中，B為柵槽寬度，m ；S為柵條寬度，m，取0.01m(目前多采用斷面形式為矩形的柵條)。 6.2.6柵槽總長度的確定： 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度的確定。設(shè)進(jìn)水渠道寬B1=0.38m ,漸寬部分展開角20o，此時進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為： v1=QB1=Af=666.7168=3.94 (座) 式中，f為每座生物接觸池面積，m2，取單池面積168m2（設(shè)計尺寸為14.0m 7.0m）；n為生物接觸池座數(shù)，一般n2，本設(shè)計為4座。 6.5.4污水實(shí)際水力停留時間： t=nfHQ =4168

19、31000024=4.8h 式中，t為污水在生物接觸氧化池內(nèi)實(shí)際停留時間，) =1510000244=1562.6 m3；接觸室上升流速18mms，氣浮池分離室停留時間18min，氣浮分離速度2mms；溶氣罐采用填料罐，其溶氣罐過流密度取3000 m3（m2d），溶氣罐壓力設(shè)定為0.7MPa。具體見圖1-8。 6.6.2氣浮所需釋氣量： 因原水懸浮物濃度Sa=250mgL，濃度不高，采用氣固比a=0.007（氣固比無試驗(yàn)資料時一般取值0.0050.06）。其設(shè)計工作溫度取20o，查表 空氣的密度及在水中溶解度，得空氣密度為1.164gL，溶解度Cs為18.7mLL；查表-階梯環(huán)填料罐（層高1m）的水溫、壓力與溶氣效率關(guān)系，得溶氣壓力為0.3MPa，容器效率f為90%，則加壓溶氣水的流量： a=AS=Csfpp-1QrQSa 0.00710000250=1.16418.70.90.30.101-1Qr Qr=480.5 m3d 回流比： R=QrQ=480.510000=4.8% 釋氣量： Qg=QRack 1.2=36L，表面負(fù)荷為7 m3m2 6.6.5投藥量的確定： 最佳投藥量應(yīng)該是經(jīng)過試驗(yàn)確定的，一般來