印染废水处理课程设计.docx
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1、环境工程专题课程设计水 方案设计说明书题目:浙江海通印染废水处理工程设计方案姓名:班级:学号: 指导教师:成绩:浙江工商大学环境科学与工程学院2023 年9 月2名目1 概述41.1 设计依据41.2 设计范围和原则41.2.1 范围41.2.2 原则41.3 建设场地自然条件51.3.1 废水水处理厂选址51.3.2 水文气象资料51.4处理水的出路62. 设计水量、水质及排放标准62.1. 设计水量水质62.2. 排放标准63 处理工艺流程73.1 水质特点分析73.2 同类废水处理技术现状73.3 处理工艺流程比较83.4 各处理单元处理效果确实定94 处理构筑物及设备设计104.1 粗
2、格栅104.2 调整池的设计124.3 水解酸化池的设计134.4 生物接触氧化池134.5 混凝沉淀池174.6 污泥浓缩池194.7 脱水机房设计214.8 污水提升泵房214.9 鼓风机房214.10 污水泵房设计225 总图设计225.1 平面布置图错误!未定义书签。5.2.高程图错误!未定义书签。6 配套工程设计略247 工程投资估算247.1 土建费257.2 设备费E2与水电安装费267.3 其他费用267.5 工程总投资268 运行费用分析278.1 电费:278.2 药剂费:278.3 人工费:288.4 修理费288.5 运行费用包括1234四项元/m3 288.6 固定资
3、产折旧费按固定资产年折旧率5.5%计288.7 处理本钱281 概述1.1 设计依据(1) 浙江海通印染污水处理工程的要求(2) 浙江海通印染供给的区域环境资料(3) 浙江海通印染供给的水量和水质状况(4) 纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-2023(5) 中华人民共和国环境保护法(6) 地表水环境质量标准GB3838-2023(7) 环境影响评价报告及其批文;(8) 废水治理单位提出的托付书和双方签订的合同或协议书;(9) 城市规划部门、土地治理部门需要征用土地时、水利治理部门与水利设施有关时及其他有关主管部门对本工程的意见;(10) 其他有关文件。1.2 设计范围和原则1.2.1
4、范围浙江海通印染的废水处理1.2.2 原则(1) 选用技术适用先进、成熟牢靠、系统效率高、投资少、操作简便及污泥量少且能有效操作把握的工业废水处理工艺流程;(2) 选用质量牢靠、修理简便、能耗低的机电设备及经环保部门认可并推举的性能优异、价格廉价的专用设备和药剂,尽可能降低系统的运行费用;(3) 依据生产实际和工业废水的组成,坚持综合利用、清污分流、合理确定设计规模,确保终年达标或符合总量把握的要求;(4) 工业废水处理站总平面应布局合理、紧凑、工艺流程顺畅、环境布置秀丽,并节约用地;(5) 工业废水处理要做到卫生安全、无扰民危害及有效把握二次污染,通常不应设置污泥自然干化场,对于工业废水处理
5、后污泥量少且污泥二次污染危害微小的可考虑设置污泥自然干化场;(6) 工业废水处理的管道布置要尽可能不设超越管道,设置超越管的排放水质也必需符合排放标准,不在调整池后设置直排管排放不符合排放标准的工业废水;(7) 在工业废水处理站的总体规划时,要充分考虑留有进展的余地;(8) 工业废水处理应设置用于计量、检测及采样的必要设施及设备;(9) 承受切实可行的技术手段,提高装备水平,使污水处理站的生产尽可能实现自动化操作,以保证污水处理站运行牢靠、经济合理。(10) 污水处理站整体环境与四周环境相协调。1.3 建设场地自然条件1.3.1 废水水处理厂选址废水处理厂选址在厂区东北部,处理场地地形黄海标高
6、为 55 米,平面尺寸为长 120 米,宽 100 米。1.3.2 水文气象资料废水处理厂处理出水排入河到的常年最高水位 54.5 米。处理厂四周地下水位标高 1 米。该地最冷月平均气温-2.5,最热月平均气温 25,极端最高气温 39,极端最低气温-6。主导风向为西北风冬季和东南风夏季。1.4处理水的出路废水预处理后排入市政污水干管,进污水处理厂处理后达标排放。2.设计水量、水质及排放标准2.1. 设计水量水质公司主要从事棉、涤纶以及涤棉布的染色加工。在生产过程中使用的染料主要有活性、直接、分散、硫化等染料。业主打算建设废水处理设施,实现“三同时”,废水预处理后排入市政污水干管,进污水处理厂
7、处理后达标排放。棉布染色生产工艺:坯布翻缝退浆煮炼漂白丝光染色水洗烘干后整理涤纶布、涤棉布染色生产工艺:水量CODBOD5SS色度坯布翻缝煮炼漂白染色水洗烘干后整理废水设计水量、水质见下表:项目pH设计值 1t/d2023913mg/l2500mg/l700mg/l450倍5002.2. 排放标准纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-2023,执行建设企业的间接排放标准.建设企业的间接排放标准单位:mg/L(PH 值、色度除外)水量CODBOD5SS色度项目pHt/dmg/l mg/lmg/l倍69设计值 1202320050100803 处理工艺流程3.1 水质特点分析浙江海通印染主要从
8、事棉、涤纶以及涤棉布的染色加工。在生产过程中使用的染料主要有活性、直接、分散、硫化等染料。废水主要来自烧毛、退浆、煮练、丝光、染色等工序。废水主要有以下特点:含活性染料废水中除含有剩余染料、助剂外还含有确定量的浆料。浆料中多以较难降解的聚乙烯醇又称 PVA为主,色度高,难脱色;水质简洁,有机物含量高,耗氧量大,悬浮物多;棉纺织印染废水属于较难治理的废水。受原料、季节、市场需求等变化的影响,使水质水量变化很大。目前设计日排废水量为 2023m3/d。3.2 同类废水处理技术现状对于这一类废水,通常承受的处理方法有:物理法、化学法、生物法等。其中物理法处理效果较差;学法所需投加药剂量大,但投资占地
9、省;生物法也是一种较为普遍的处理方法,投资虽大,运行费用却很低,不同企业依据水质水量及生产变化自身特点,承受不用段增加或削减组合工艺。国内外多年的争论和工程实践说明:单纯的物化法絮凝、沉淀由于运行本钱高、污泥量大,一般不用于中大型的此类废水处理工程,生物处理技术亦是此类废水处理的主要技术,它对废水中的有机污染物有较好的去除效果,但由生物处理对色度去处率不高,一般只有 50%60%,再加上废水中有一部份难生物降解的有机物存在,因此仅仅应用生化法处理技术,仍有个别水质指标如:CODcr、色度难于达标,因此目前工程推广应用的是生化法和物化法优化组合的处理工艺。且这种工艺比较成熟,运行稳定。3.3 处
10、理工艺流程比较对于该印染废水,其 B/C 比为 0.28,可生化降解,结合其水质特点,可以承受生化法和物化法组合的方法。这里,首先选取了两种处理工艺,厌氧水解酸化-生物接触氧化-混凝沉淀的处理工艺,其中生物接触氧化可以从这两者中选其一,A/O 法、生物接触氧化法。水解酸化A/O 工艺混凝沉淀:废水经调整池进入水解酸化池,水解池中接触填料。由于废水中含有染料等难降解的物质,且色泽较深,在水解酸化池中,利用厌氧型兼性细菌和厌氧菌,将废水中高分子化合物断链成低分子链, 简洁的有机物转变为简洁的有机物,从而改善后续的好养生化处理条件。实践表 明,水解酸化处理单元对活性染料废水具有较好的脱色作用。厌氧好
11、氧处理工 艺,它在传统的活性污泥法好氧池前段设置了缺氧池,是微生物在缺氧、好氧状态下交替操作进展微生物筛选,经筛选的微生物不但可有效去除废水中的有机物, 而且抑制了丝状菌的生殖,可避开污泥膨胀现象。在生化处理后串联混凝沉淀物 化处理系统,可进一步脱色和去除水中的 COD,以确保处理水水质达标排放。水解酸化生物接触氧化混凝沉淀:水解酸化将污水中的染料、助剂、纤维类等难降解的苯环类或长链大分子物质分解为小分子物质,同时有效降解废水中的外表活性剂,较好的把握后续好氧工艺中产生的泡沫问题。经水解酸化器处理后的出水进入接触氧化池。接触氧化池内设有填料,局部微生物以生物膜的形式固着生长于填料外表,局部悬浮
12、生长于水中,兼有活性污泥和生物滤池的特点。废水经水解和接触氧化处理后承受混凝沉淀工艺进一步去除色度和降低废水中的 COD 值。A/O 法与接触氧化池在 BOD 去除率大致一样的状况下,前者 BOD 体积负荷可高 5 倍,所需处理时间只有后者的 1/5。依据实际阅历,接触氧化法具有BOD 容积负荷高,污泥生物量大,相对而言处理效率较高,而且对进水冲击负荷水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷的适应力强。维护治理便利,工艺操作简便,基建费用低。 由于微生物是附着在填料上形成生物膜,生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡,所以无需回流污泥,运转格外便利。其污泥产量远低于活性污泥法。延时曝气混凝沉淀:可以得到高质
13、量的出水,混凝剂投量小设备简洁污泥量较小,但流程简洁,占地面积大,基建和运行费用较高。综上所述,确定厌氧水解酸化生物接触氧化混凝沉淀组合方案。具体流程为:鼓风机格栅调整池水解酸化池接触氧化池滤上层滤液液竖流沉淀池剩余污泥污泥外运污泥脱水污泥浓缩池混凝沉淀池出水3.4 各处理单元处理效果确实定各构筑物的处理效率如下表所示:进水PHCODcrBOD5SS色度mg/L9-132500700450500格栅、筛网及调节池出水9132300700400500mg/L去除率%9.2-8-PHCODcrBOD5SS色度水解酸化池进水91323007004005009mg/L出水mg/L69100060035
14、0450去除率%-56.514.312.510进水691000600350450生物接触氧化池mg/L出水6930090350380mg/L去除率%7085-15进水6930090350380mg/L沉淀池出水6930090250320mg/L去除率%-28.615.8进水6930090250320mg/L混凝沉淀池出水69150406050mg/L去除率%5044.47684.4标准692005010080总去除率94.094.391.488.94 处理构筑物及设备设计4.1 粗格栅设计说明 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成的框架设备。被安装在污水管道、泵房集水井的进口处或处理厂的端部
15、用以截留较大的悬浮物或漂移物 减轻后续处理构筑物的处理负荷 保护后续处理设施。19设计工艺参数 :设计流量 Q = 2023m3/d = 83m3/h = 0.023m3/s 栅前水深 h = 0.4m 过栅流速 v = 0.8m/s格栅倾角 = 60 格栅条间隙 b = 0.02m 矩形栅条宽度 s = 10mm = 0.01m 进水渠道宽 B1= 0.07m 渐宽局部开放角1= 20 栅前管道超高 h2= 0.3m格栅各局部具体计算如下:(1) 栅条间隙数 n0.028sin 60n=Qsin /bhv= 0 .02 0 .4 0 .8 =4.1 个 取 9 个(2) 栅槽宽度 B 栅条宽
16、度 s=0.01mB=sn-1+bn=0.019-1+0.029=0.26m(3) 进水渠道渐宽局部的长度 L1设进水渠道宽 B =0.11m,其渐宽局部开放角度 =20,则进水渠道内的流11速 v= Q/hB =0.023/0.40.11=0.52m/s,介于 0.40.9m/s,符合标准要1求。L =(B- B )/2tg =0.26-0.11/2tg20=0.21m111(4) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度 L2L = L /2=0.21/2=0. 11m21(5) 通过格栅的水头损失 h1设为锐边矩形断面,则=2.42阻力系数=(s/b)4/3h = h k=(v /2g)ksi
17、n=s/b4/3(v /2g)ksin=2.4210220.01/0.02) 4/3(0.82/19.6) 3sin60=0.081m满足水头损失 0.080.15 的要求。其中 k 为格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般取 3。(6)栅后槽总高度 H设栅前渠道超高 h =0.3m2H=h+h +h =0.4+0.081+0.3=0.781m0.8m12(7) 栅槽总长度 L栅前渠道深 H =h+h2=0.4+0.3=0.7m1L= L +L +0.5+1.0+ H /tg=0.21+0.11+0.5+1.0+0.7/tg60=2.121(8) 每日栅渣量 W在格栅间隙 20mm 的状况下,
18、设栅渣量为每 1000m3 污水产 0.07m3 即 w1=0.07m3/1000 m3W=Qw 86400 =0.02310-30.0786400=0.180.2m31所以用人工清渣。4.2 调整池的设计亦称调整均化池,是用以尽量削减污水进水水量和水质对整个污水处理系统影响的处理构筑物。纺织印染厂由于其特有的生产过程,造成废水排放的连续性和多边性,为了保证处理设备的正常运行,在废水进入处理设备之前,必需预先进展调整。加酸中和:废水呈碱性主要是由生产过程中投加的 NaOH 引起的,原水PH 为 11-13,取OH-=10-1mol/L,加酸量 Ns 约为 40kg/h,直接投加浓硫酸。池体积算
19、:(1) 参数:废水停留时间 t=9h,承受穿孔空气搅拌(2)调整池有效体积 VV=Qt=2023/248=666.7m3 取 667 m3其中 Q 为设计流量,m3/h (3)调整池尺寸设计调整池平面尺寸为矩形,有效水深为 4 米,则底面积 FF=V/h=667/4=166.8m2 取 167 m2设池宽 B=10m,池长 L=F/B=167/10= 16.7m,取 L=17m 保护高 h1=0.6m,则池总高度 H=h+h1=4+0.6=4.6m4.3 水解酸化池的设计取代功能专一的初沉池,对各类有机物去除率远远高于传统初沉池。因此, 从数量上降低了后续构筑物的负荷。此外,利用水解和产酸菌
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