印染廢水處理設計

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1、- 目錄 摘 要1 Abstract3 1工程概況4 1.1設計題目 4 1.2設計目的 4 1.3原始資料 4 2印染廢水的特點5 2.1印染廢水的性質 5 2.1.1印染工藝 5 印染廢水來源分析5 印染廢水的特征5 2.2方案選擇5 2.3工藝流程 6 設計基于流程介紹6 設計基于工藝流程圖如下： 6 2.3.3預計處理效果 7 3格柵與調節(jié)池的設計與計算7 3.1格柵 7 3.1.1格柵的設計參數(shù)選定8 3.1.2設計計算 8 3.1.3格柵選型 10 3.1.4格柵示意圖 11 3.2調節(jié)池 11 3.2.1調節(jié)池功能簡介11

2、 3.2.2調節(jié)池尺寸計算 12 3.2.3調節(jié)池內PH調節(jié)設計12 3.2.4硫酸輸送泵的選型 13 3.2.5進出水系統(tǒng) 13 3.2.6調節(jié)池的攪拌系統(tǒng)選擇13 參考文獻15 致謝16 . z. - 摘 要 當今社會，印染工業(yè)已經成為我們生活中不可或缺的行業(yè)，其作用在人們日常生活中都可以提現(xiàn)出來，比方說五顏六色的布料、房子裝修所需要的彩色壁紙等等。但是印染行業(yè)在為我們生活帶來諸多便利的同時也帶來的一些麻煩，印染行業(yè)的廢水的處理和處置已經成為人們必須要面對的問題。 印染工業(yè)生產的同時所產生的印染廢水處于高

3、有機難降解廢水。印染廢水的主要難降解的原因在于其廢水中存在大量的有機染料和一些印染工藝所必須的外表活性劑等化學添加劑，并且，大局部印染廢水的可生化性太差，這就導致該類廢水的處理與處置要比我們日常生活中產生的廢水難的多。 至今為止，印染廢水的處理方法主要分為物理方法、化學方法和生化處理方法。但是大多為企業(yè)所承受的，處理效率相對較高的還屬物化與生化相結合的方法。此次印染廢水的處理設計主要是對生物法處理印染廢水過程中所涉及的格柵和調節(jié)池尺寸的設計，旨在為印染廢水處理設施的全套設計提供參考。 本設計即針對印染廢水處理設施中的格柵和調節(jié)池進展計算設計。 關鍵詞：印染廢水，格柵，調節(jié)池 2

4、Abstract Printing and dyeing industry are closely related to the lives of residents, from wearing clothes, cloth to a variety of decorations ,all of these material can not be separated from printing and dyeing. Printing and dyeing has made our lives colorful and vibrant, but if the waste water prod

5、uced by printing and dyeing is not discharged directly, it will cause great harm to the people's life and the surrounding environment. Wastewater produced by printing and dyeing industry is highly polluted industrial wastewater which can be difficult to be treated. The pollution is mainly from the

6、dye and surfactants in the printing and other substances, and is poor in the general biochemical properties, which makes the treatment of such water bee much more difficult and cost more than the average domestic sewage. At present, the main treatments of such sewage include physical, chemical and

7、biochemical methods, the bination of physic-chemical method and biological method is widely used. On the basis of consulting a large amount of information, our design decides to choose the processing method of "hydrolytic acidification + bio-contact o*idation + air floatation", which can effectively

8、 improve the biochemical properties of wastewater as well as remove COD, BOD, SS and chromaticity. This design aims at such treatment process and the calculation of the structure. Key word: printing and dyeing waste water；grille；regulating reservoir 1工程概況 1.1設計題目 印染處理廢水中格柵以及調節(jié)池的設計以3000 m3/d處理系

9、統(tǒng)計。 1.2設計目的 印染行業(yè)所產生的廢水是包含諸多難降解有機物在內的廢水，如不將這樣的廢水不經處理處置直接排放到河流湖泊中將會給水環(huán)境帶來極大的危害，此次設計的目的就為難降解印染廢水的處理事業(yè)獻磚獻瓦，為印染廢水的成功處理以及達標排放提供一些參考。此外，格柵和調節(jié)池的設計也本著經濟性原則，在保證作其效益的情況下盡量減少建立費用，從而提高該局部的經濟效益。 1.3原始資料 1、參考進水水量：3000m3/d 2、取水水質的選擇： 在此次設計中，廢水資料主要來源***市*家印染廠家該日生產所產生的印染廢水。該廠的印染廢水主要是由染色和整理兩個生產工段所產生。廢水各項污染指標見下表：

10、 表1.1 印染廢水進水水質指標 工程 (mg/l) (mg/l) SS(mg/l) 色度〔倍〕 PH 設計水質 1000 200 300 1000 8-11 3、廢水排放標準選擇 廢水處理后出水標準需要符合"紡織染整工業(yè)水污染物排放標準"〔GB4287-2021〕中的直接排放標準。具體標準內容見下表： 表1.2 印染廢水出水水質指標 工程 (mg/l) (mg/l) SS(mg/l) 色度〔倍〕 PH 設計水質 80 20 50 40 6-9 4、氣象與水文資料： 氣象資料：四季主導風向為東北風〔EN〕。全年平均氣溫為15℃，極端低

11、溫為-22.6℃ ，極端的高溫為41.5℃ 水文資料：該地區(qū)全年平均降水量為878mm，無水文災害發(fā)生。 5、參考廠區(qū)情況： 所參考的廠區(qū)內整體地勢平坦無明顯洼陷凸出地塊，并且整體地勢相對較低。這就保證了印染廢水管網中的生產廢水能直接的流入該印染廢水處理廠。除此之外，該地塊地質緊實利于調節(jié)池的建立。 2印染廢水的特點 2.1印染廢水的性質 2.1.1印染工藝 印染工藝是指在印染廠生產產品的過程中所選取的生產方法。通常涉及物理化學等多個方法的處理。主要包括對棉麻等紡織材料的前段處理、上色、改色、圖案印染以及一些后續(xù)處理工藝。印染廠通常為了提高印染效率提高工廠收益率，會在印染過程中

12、添加各種各樣的利于染色的化學試劑，而含有這些化學試劑的廢水就成的所謂難降解的印染廢水。 印染廢水來源分析 印染廢水因各個印染廠家選取印染工藝不同而主要污染成分也各不一樣。本次設計的格柵以及調節(jié)池主要針對的廢水來源于印染工藝中染色和整理兩個階段。 這兩個階段所產生的印染廢水主要包括了煮沙廢水和洗水、染色廢水和產品后處理階段所產生的廢水。這兩個階段的廢水主要是通過原紗、煮煉、漂白、染色、漂洗、脫水這幾個工藝產生。 印染廢水的特征 〔1〕印染廢水的產量大； 〔2〕印染廢水成分多樣復雜不穩(wěn)定。各個印染廠因生產產品不同以及所采用的生產工藝上的差異導致印染廢水多樣化； 〔3〕印染廢水普遍具有

13、較高含量的有機物； 〔4〕難生化講解，COD含量高； 〔5〕印染廢水具有較高的色度； 〔6〕印染廢水外表活性劑等添加劑種類多； 〔7〕印染廢水具有高堿性，需要中和后進一步處理。 2.2方案選擇 常用的印染廢水處理的方法主要可分為物理、化學、生物等方法。通過物理法處理印染廢水通常處理效果較差不能滿足排放標準，通過化學法雖然可以節(jié)省占地投資，但是大量的化學藥劑也是一筆不可無視的經濟支出。與前兩者相比，生物法不但占地小投資也少，且運行穩(wěn)定便于管理，目前生物法已為大多印染廠家處理印染廢水時所優(yōu)先采用。據(jù)統(tǒng)計，生物法處理印染廢水占印染廢水處理的八成以上，其中好氧生物法處理印染廢水又占大多數(shù)。

14、但近年來，隨著印染行業(yè)越來越多的化學添劑加的使用導致印染廢水成分越來越復雜多變，緊靠單純的一種處理方法已經不能是印染廢水到達達標排放的目的。因此開發(fā)多種生物處理工藝相結合的組合工藝成為首要選擇。 經過查閱大量相關資料，并經過反復比照，此次設計以"厭氧水解酸化—好氧生物處理—氣浮〞的印染廢水處理工藝為參考對其格柵和調節(jié)池進展設計。 2.3工藝流程 設計基于流程介紹 印染車間生產時所產生的印染廢水經過格柵初步處理，可去除大局部大顆粒懸浮物大型垃圾等，經過格柵處理后廢水到達調節(jié)池，通過調節(jié)池的酸性試劑的中和，調節(jié)廢水PH和水量大小。廢水經調節(jié)池混合均勻后，通過提升泵抬升，到達水解酸化池，通過

15、在水解酸化池內設置填料，使得厭氧細菌能在其中穩(wěn)定的生長繁殖，從而通過厭氧細菌的生物作用調高有機物的去除效率。與此同時，厭氧菌的長時間作用也減輕了后續(xù)好氧處理的有機負荷，提高了廢水的可生化性，從而整體提高的廢水的處理效率。 印染廢水經過水解酸化池的厭氧菌處理以后進入好氧生物作用的接觸氧化池。通過在好氧接觸氧化池中設置組合填料，為好氧菌〔活性污泥〕的**生長提供了良好環(huán)境。在氧氣充足的情況下，好氧菌的生陳代謝以印染廢水中有機物為養(yǎng)料，從而到達了對印染廢水中有機物的進一步去除的作用。廢水經接觸氧化池后進入二沉池。在二沉池中，局部活性污泥經過污泥回流到達水解酸化池和接觸氧化池，保證的污泥的量不影響其

16、正常工作，剩余污泥則進入污泥濃縮池進展污泥濃縮，并對濃縮后的污泥進展合理的處置。經過二沉池，廢水得到有效的固液別離，隨后進入氣浮池，廢水在氣浮池中得到更深一步的處理，色度、COD、BOD等得到進一步去除，從而到達排放標準。此次格柵和調節(jié)池的設計正是基于以上工藝。 設計基于工藝流程圖如下： 圖2.1工藝流程圖 2.3.3預計處理效果 在此工藝下各處理單元處理效果預測 表2.1預處理單元指標 水質 CODcr BOD5 SS 色度 ㎎/L 去除率% ㎎/L 去除率% ㎎/L 去除率% 去除率% 原水 1150 / 210 / 315 / 110

17、0 / 格柵 1150 / 210 / 275 6.1 1100 / 調節(jié)池 912 11 210 / 275 / 1100 / 說明：這里的去除率是指相對于前一個構筑物出水的去除率 3格柵與調節(jié)池的設計與計算 3.1格柵 格柵是一種由柵條支撐的框架，常設在處理設施之前，目的是為了攔截和去除廢水中較大的懸浮物和一些提醒較大的漂浮物，由此來保證后續(xù)處理設施能夠正常運行。它的柵條相互平行，材質多為金屬材質，少數(shù)為非金屬材質。格柵的使用一般是傾斜放置在垂直于污水流經的水渠上。格柵按照形狀的不同可以分為平面格柵和曲面格柵兩個類型，按照柵條間隙的大小不同又可

18、以把格柵分為粗格柵〔50-100mm〕、中格柵〔10-40mm〕和細格柵〔3-10mm〕三種。 3.1.1格柵的設計參數(shù)選定 〔1〕基于一般城鎮(zhèn)污水處理廠的實際情況，柵渣的數(shù)量可以以下數(shù)據(jù)為參考： ①當柵條的間距為16～25mm時，柵渣截留量可以選擇0.05～0.10/〔污水〕； ②當柵條的間距為40mm左右時，柵渣截留量可以選擇0.01～0.03/〔污水〕。 柵渣的含水率通常為80%，密度為960㎏/m3. 〔2〕廢水經過格柵時流速一般為0.6～1.0m/s，廢水經過格柵前流速一般采用0.4～0.9m/s 〔3〕當柵渣量大于0.2()時需要采用機械清渣，機械清渣的格柵，安裝傾角

19、一般采用60°～90°。 〔4〕印染行業(yè)的廢水時變化系數(shù)Kh的取值范圍為1.5～2.0，本設計中根據(jù)經歷需要取Kh==1.83 〔5〕處理量Q=3000=125m3/h=0.035,最大設計流量 Qma*=Kh×Q=1.83×0.035=0.064=231. 3.1.2設計計算 〔1〕經過計算，格柵的間隙數(shù)量如下式表示： ≈19.7〔個〕 取n=20個 其中：Qma*----所設計最大廢水流量為0.064 α------格柵的安裝傾角75o h------柵前水深，取0.5m b------柵條間隙寬度，取10mm v------過柵流速，取0.6m/s 〔2〕格柵的

20、建筑寬度B 柵條的選取寬度可以設置為S=0.01m，則由此可得柵槽的寬度為 進水渠的寬度設置為 ===0.21m 〔3〕柵前的擴大段長度設置為 α1—漸寬局部的展開角，由經歷取值20o。 〔4〕柵后的收縮段長度為 〔5〕通過格柵時水頭損失由計算得h2〔m〕 式中:h2-----過柵時水頭損失，m h0-----計算水頭損失，m g-----重力加速度，取9.81m/s2 k-----系數(shù)為3，意思是當格柵被較大懸浮物堵塞時，此時水頭損失明顯增大，遇到這種情況，通常把柵條斷面迎水面設計為為半圓的矩形，則形狀系數(shù)β為1.83。 由此可得 h2計算結果明顯在水頭損失區(qū)間0.

21、08-0.15的之內，即滿足設計要求，同時，為了防止出現(xiàn)柵前涌水的現(xiàn)象，可將格柵后邊的槽的底部下降h2作為補償高度。 〔6〕格柵后槽總高度H的計算 由接收印染廢水的管道鋪設在印染廢水處理廠地面以下2.2米處，可得柵前渠道深度為 其中：----柵前水的深度 ----柵前渠道超出高度 ----格柵的水頭損失高度 〔7〕格柵的總長度的計算 式中：----柵前擴增段長度 ----柵后收縮段長度 ----柵前渠道深度， (m) (8)每天預計柵渣的產生量〔〕 式中，—柵渣量，取0.07/污水，則 =0.39()>0.2() 由于計算結果W值明顯大于0.2，所以此時必須采用機械

22、清渣。 柵渣作為可回收利用的固廢，可以交付市政垃圾回收處理站統(tǒng)一進展處理處置，常用的固廢處置方法有填埋、燃燒、堆肥等。 3.1.3格柵選型 參考"給排水設計手冊"〔第11冊〕，型號為*GS的旋轉式格柵除污機在此次設計中最為適宜，具體規(guī)格為*GS-500參數(shù)如下：柵間隙格柵間隙距離為10mm,電機功率為0.75KW，理想安裝傾角為75°。 3.1.4格柵示意圖 圖3.1格柵示意圖 3.2調節(jié)池 3.2.1調節(jié)池功能簡介 在實際工程應用中，工業(yè)廢水特別是印染廢水在進入污水處理設施前不管水量還是水質通常都具有較大的波動，水質復雜且成分分布不均勻，而后續(xù)的印染廢水處理設備通常對水質水量

23、以及水流的大小都有較為嚴苛的工作條件。因此，為了使廢水能得到更好的處理，是廢水處理設施更好的發(fā)揮成效，通常廢水在進入處理設施前需要設置調節(jié)池，由此來調節(jié)廢水的水利條件，使其滿足工藝處理要求。總的來說，調節(jié)池應該具備以下功能和特點： 1.能有效減少或防止沖擊負荷對污水處理設備產生的不利影響； 2.能夠有效的調節(jié)水溫，為后續(xù)處理創(chuàng)造良好的水處理條件； 3.能夠靈活的進展酸堿中和，通常印染廢水多為堿性，使中和水質具備穩(wěn)定的PH值； 4.必須具備集水存水的作用，能有有效的調節(jié)來水和抽水之間的不平衡，以保障水泵的**使用，延長使用水泵壽命； 5.必須具備臨時蓄水的作用，當系統(tǒng)不能正常運行時能夠

24、保障廢水短時間不外溢。 3.2.2調節(jié)池尺寸計算 調節(jié)池大小尺寸的計算 〔1〕調節(jié)池的有效容易V 假定廢水水力停留時間為t=5h 〔2〕調節(jié)池實際尺寸的計算 此次調節(jié)池設計采用矩形作為平面尺寸，設置調節(jié)池有效深度為5米，則 面積 假定池體寬度B=13m，長度, 保護高度取值h1=0.3m，則池體總高度則為 由上述式子可以得出調節(jié)池的具體尺寸為： 3.2.3調節(jié)池內PH調節(jié)設計 印染廢水取水水樣PH范圍通常在8～11，之所以廢水為堿性是由于生產過程中投加一些堿性化學試劑如NaOH等所造成的，此次調節(jié)池設計PH值取PH=11，則mol/L,投加70%的工業(yè)硫酸的量Ls為:

25、 其中：Ls----酸消耗總量，㎏/h Lz----樣本廢水中堿的含量，㎏/h a-----藥劑的純度〔%〕 b-----藥劑比耗量〔中和1㎏堿所需的酸量，取1.429〕 k-----反響不均勻系數(shù)，由經歷取值1.2 其中：Qma*----最大設計流量，m3/h M-----NaOH的摩爾質量，g/mol 所以 工業(yè)硫酸可直接在調配泵的作用下由貯酸槽轉入調配槽，在閥門的控制下按需流入調節(jié)池進展廢水的中和。 3.2.4硫酸輸送泵的選型 根據(jù)"給排水設計手冊"〔第11冊〕,選取CQ型驅動泵，備用1臺，使用2臺。其主要參數(shù)性能及如下表： 表3.1 CQ型驅動泵性能參數(shù) 型號

26、 揚程m3/h 流量m 吸程m 電機功率KW 公稱直徑mm 進口 出口 CQF40 20 10.8 7 2.7 40 32 3.2.5進出水系統(tǒng) 〔1〕進水系統(tǒng) 廢水經過格柵的初步處理后流入調節(jié)池的集水槽。通過在集水槽底部設定可控小孔，來控制集水槽流入調節(jié)池的水量和水質。 在此次設計中，集水槽的寬度為0.5m,長度為6.0m，底部進水小孔的尺寸設置為0.1m×0.1m 由此可計算得出進水孔個數(shù)： 個取n=43個 其中：f----進水孔的實際面積 V----進水孔的進水速度〔m/s〕,取v=0.15m/s 〔2〕出水系統(tǒng) 廢水經調節(jié)池處理后，經過潛污

27、泵作用，將池中的水送入下一個構筑物即水解酸化池中 參照"給排水設計手冊"〔第11冊〕，選擇QW型潛污泵，型號為100QW87-28-15，備用1臺，使用3臺。 3.2.6調節(jié)池的攪拌系統(tǒng)選擇 攪拌系統(tǒng)是調節(jié)池不可獲取的一局部，攪拌系統(tǒng)的合理安裝可以有效的調節(jié)廢水的水質和水量。通常在實際的應用中，調節(jié)池中的攪拌裝置安裝在調節(jié)池的底部。廢水處理廠中常見的攪拌系統(tǒng)按照作用機理不同可分為兩種，一種是靠鼓氣的空氣攪拌，一種的通過機械力作用的機械攪拌。在此次設計中，因考慮到經濟效益，選用空氣攪拌系統(tǒng)?？諝鈹嚢?，正好適用于印染廢水的水量、水質多變的特點，在使水質水量得到有效攪拌的同時也能增加曝氣效果，

28、以便后續(xù)處理的順利進展。 根據(jù)"紡織染整工業(yè)水治理工程技術標準"〔HJ471-2021〕，假設是采用空氣攪拌方式，則調節(jié)池內的氣量必須按照1.0-1.5m3/(min·100m3)設計。潛水攪拌器實際工作時，廢水流速多在范圍內。 參照"給排水設計手冊"〔第11冊〕553頁，本設計采用潛水攪拌器，型號為DQT，一用一備，性能如下： 表3.2 DQT潛水攪拌器性能參數(shù) 型號 葉輪直徑 mm 電機功率 KW 轉速 r/min 尺寸〔長、寬、高〕mm DQT040 1800 4.0 38 1300·1800·1800 參考文獻 [1]環(huán)境保護部"紡織染整工業(yè)廢水治理

29、工程技術標準"(HJ-2021).中華人民**國國家環(huán)境保護標準.中國環(huán)境科學，2021-09-01 [2]鮑艷衛(wèi)，*寧，*雁秋等.印染廢水處理技術的研究進展.中國科技論文在線，.paper.edu..**：中國礦業(yè)大學環(huán)境與測繪學院 [3]中華人民**國建立部.城市污水處理工程工程建立標準.1995-01-01 [4]韓洪軍，杜茂安等.水處理工程設計計算.普通高等教育土建學科專業(yè)"十五〞規(guī)劃教材.高等學校給水排水工程專業(yè)指導委員會規(guī)劃推薦教材.：.2005 [5]給水排水設計手冊.第二版.第1冊.常用資料 [6]給水排水設計手冊.第二版.第5冊.城鎮(zhèn)排水 [7]給水排水設計手冊.

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31、實例.科技資訊，2021NO.14.**：**振華工程集團** [15]薛攀，*剛，周童等.印染廢水處理工藝的改造.馬**：**工業(yè)大學環(huán)境工程系.**：**省環(huán)境保護科學技術研究院 [16]閃紅光主編.環(huán)境保護設備選用手冊-水處理設備[M].化學工業(yè) thed.Boston:McGraw-Hill,2003. [18]KuoJT,YenBC,WangWangHGP.Optimaldesignforstormsewersystemwithpumpingstations.Journalofwaterresourceplanningandmanagement,ASCE,1991,117(1

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33、要屬我的畢業(yè)設計導師***，沒有他的幫助我不可能在這有限的時間內順利的高質量的完成我的畢業(yè)設計，因此，我要首先感謝我的導師對我耐心的指導和幫助。 能順利高質量的完成畢業(yè)設計是學校對學生在校培養(yǎng)的重要任務和能力之一。學校通過對學生實際動手設計能力的鍛煉能讓學生將來更好的適應當今的社會，同時，也是對學生在校*年學習成果的檢驗。因此認真扎實的完成畢業(yè)設計是每個準畢業(yè)生都應該做好的任務。在此次畢業(yè)設計中，我遇到了很多平時課堂上容易被忽略的問題，也發(fā)現(xiàn)的了很多知識漏洞，多虧導師的耐心指導才得以完善知識系統(tǒng)，理清設計思路。*年的大學生活讓我學習了不少知識交到了不少好朋友，良好的人際關系使得我在此次畢業(yè)設計中得到了不少專業(yè)教師、同學的幫助，而情緒低谷時室友的及時鼓勵和點撥又能幫我重拾自信，更加堅決。CAD圖的制作是我的薄弱環(huán)節(jié)，期初做出來的圖漏洞百出，多虧的同學的耐心幫助使得我圖紙能順利畫出。 其次，我還要感謝我的家人和朋友，在畢業(yè)設計的過程中，家人和朋友的關心以及經濟上的無私幫助都使我跨越了不少困難險阻，不斷進步。 最后，對那些幫助過我的人道以深深的感謝！ . z.