原创洗毛废水处理毕业论文设计.docx

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原创洗毛废水处理毕业论文设计

前言

在我国经济高速发展的今天，污水处理事业取得了较大的发展，已有一批城市兴建了污水处理厂，一大批工业企业建设了工业废水处理厂（站），更多的城市和工业企业在规划、筹划和设计污水处理厂。

水污染防治、保护水环境，造福子孙后代的思想已深入人心。

近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面，都取得了一定的进步，新工艺、新技术大量涌现，氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。

这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题。

在国家科委、建设部、国家环境保护局的组织和领导下，广泛、深入地开展了这些课题的科学研究工作，取得了一批令人瞩目的研究成果。

不应回避，我国面临水资源短缺的严重事实，北方一些城市人民生活水平的提高和工农业生产的发展已受到水资源不足的制约。

城市污水和工业废水回用，以城市污水作为第二水源的趋势，不久将成为必然。

这就是我国污水事业面临的现实。

作为环境工程专业的学生，就更应该深刻地了解这种形势，掌握并发展污水处理的新工艺、新技术，成为跨世纪的工程技术人才，将我国的污水处理事业提升到一个新的高度。

本次设计的题目是洗毛污水处理厂设计。

目的是了解水处理工程的设计内容与方法，其中包括了污水处理厂的建设以及工艺流程的选用，收获甚多，为日后的学习与工作积累了宝贵的经验。

设计成果包括设计说明书，计算书与工艺平面图。

在此，还要对老师的悉心指导表示感谢。

摘要

洗毛废水是一种含有大量污染物的高度污染性工业废水，其主要污染物羊毛脂是由非离子型洗涤剂形成的稳定的水包油形式的乳化液。

利用微生物作用使乳化液破乳成为一种新的洗毛废水处理方法。

该方法目的在于通过物理去除COD来提高好氧处理能力，而非用生物方法从废水中去除羊毛脂。

该处理方法的机制是利用好氧混合液使洗毛废水乳化液变得不稳定。

根据羊毛洗涤废水的特点，采用UASB和好氧工艺处理该废水。

运行结果表明：

p（COD）≤5200mgL，p（BOD）≤3000mgL，p（SS）≤2200mgL时，出水p（COD）<200mgL，p（BOD）<60mgL，p（SS）<200mgL。

关键词：

洗毛废水；废水处理；厌氧；生物接触氧化

Abstract：

Woolscouringeffluentisawhichthemainpollutant,woolwax,isastableoil-in-wateremulsionbynon-ionicdetergent.Theuseofmicrobialactiontocauseemulsiondestabilisationproposedasanewtreatmentstrategyforthiseffluentstream.Thisstrategyaimsatimprovingaerobictreatmentperformancebyphysicallyremovingthe.Themechanismbywhichanaerobic-mixedculturedestabilisesthewoolscouringeffluentemulsionwas

investigated.

Accordingtothecharacteristicsofthewastewaterfromwoolwashing，aUASBandaerobicprocesswasusedtotreatthesaidwastewater．Resultsoftheoperationshowedthatwhenthep（COD，）oftheinletwaterwas≤5200mgI．thep（BOD）oftheinletwaterwas≤3000mgLandthep（SS）oftheinletwaterWas≤2200mgL，thep（COD）oftheeffluentwaterwas<200mgL，thep（BOD）oftheeffluentwaterwas<60mgLandthep（SS）oftheeffluentwaterwas<200mgL．

Keywords：

wastewaterfromwoolwashing；wastewatertreatment；anaerobic；biologicalcontactoxidation

目录

第一章绪论…………………………………………………

1.1洗毛废水的产生………………………………………

1.2洗毛废水的特点………………………………………

1.3洗毛废水的危害………………………………………

1.4洗毛废水的排放标准…………………………………

1.5设计任务

1.5.1毕业设计他题目…………………………………

1.5.2处理水质……………………………………………

1.5.3设计内容……………………………………………

1.5.4设计成果……………………………

第二章设计说明………………………………………………

2.1洗毛废水概况………………………………………………

2.2工艺流程的比选、说明…………………………

2.2.1方案设计原则……………………………………

2.22洗毛废水处理工艺组合工艺…………………

2.3方案的分析确定…………………………………………

第三章构筑物设计计算………………………………………

3.1格栅……………………………………

3.1.1设计概述……………………………

3.1.2设计参数……………………………………

3.1.3设计计算……………………………………

3.2调节池……………………………………

3.2.1设计概述……………………………………

3.2.2设计参数……………………………………

3.2.3设计计算……………………………………

3.3竖流式沉砂池……………………………………

3.3.1设计概述……………………………………

3.3.2设计参数……………………………………

3.3.3设计计算……………………………………

3.4离心脱脂机……………………………………

3.5混凝气浮池……………………………………

3.5.1设计概述……………………………………

3.5.2设计参数……………………………………

3.5.3设计计算……………………………………

3.6UASB……………………………………

3.6.1设计概述……………………………………

3.6.2设计参数……………………………………

3.6.3设计计算……………………………………

3.7水解酸化池……………………………………

3.7.1设计概述……………………………………

3.7.2设计参数……………………………………

3.7.3设计计算……………………………………

3.8生物接触氧化池……………………………………

3.8.1设计概述……………………………………

3.8.2设计参数……………………………………

3.8.3设计计算……………………………………

3.9二沉池……………………………………

3.9.1设计概述……………………………………

3.9.2设计参数……………………………………

3.9.3设计计算……………………………………

3.10污泥浓缩池……………………………………

3.10.1设计概述……………………………………

3.10.2设计参数……………………………………

3.10.3设计计算……………………………………

第一章绪论

1.1洗毛废水的产生：

洗毛是羊毛制成品的一个中间环节。

由于羊毛在原产地收集时杂质较多，制成品时必须经过一个洗涤过程，产生洗涤废水，即洗毛废水。

1.2洗毛废水的特点：

洗毛生产工艺工程中产生大量洗毛废水,其重要特征是:

COD浓度高（达数万mgL）,SS高（通常达到1%～3%）,且基本为有机物质，其中主要含有羊毛脂、洗涤剂，通常还有羊汗、羊粪、草屑、泥沙等杂质，此外还有寄生虫卵和细菌。

羊毛脂及污染物由于皂化和乳化作用呈悬浮乳化状态，高度混浊，废水显褐黄浑浊，若直接排放，会对环境造成严重污染。

由于含固率较高使得洗毛废水往往不同于一般的工业废水,更具有污泥的性质,属难处理的高浓度、高固含物的有机废水。

废水中的胶体和固体颗粒带有很强的负电性,导致羊毛脂、羊汗（钾的羧酸盐）和土杂与水形成稳定的分散体系,悬浮于废水中,性质近似于乳状液。

洗毛废水中高的COD主要来自于以含羊毛脂等有机物为主的固体颗粒物。

洗毛废水处理的难点是羊毛脂难以被微生物利用,有机物只能通过固液分离的方法去除。

但由于各组分之间有很强的作用力,又都是亲水性物质,通常很难直接用机械的方法实现固液分离。

所以必须改变废水的乳化状态,通常采用气浮法和投加絮凝剂的方法。

1.3洗毛废水的危害：

由于羊毛在原产地收集时杂质较多，制成品时必须经过一个洗涤过程，有需加入洗涤剂（ABS）等，使其产生一种高浓度碱性洗剂废水，且多已乳化，即洗毛废水。

对乳化高浓度碱性洗剂废水如不处理，直接排放，会造成地表水或河流的严重污染，严重危害生物的生长和人类的健康。

1.4洗毛废水的排放标准

出水满足《污水综合排放标准》（GB8978-1966）中洗毛行业二级标准要求，要求改造后各主要控制指标如下：

COD<200mgL，BOD<60mgL,SS<200mgL,PH<6—9，色度<80倍。

1.5设计任务

1.5.1毕业设计题目

某洗毛废水处理厂改造设计

1.5.2处理水质

进水水量为600m3d，各项指标如下：

COD=39500—65000mgL,BOD=8000—11500mgL，SS=8000—10000mgL，PH=8—9.

色度=350—450倍

出水满足《污水综合排放标准》（GB8978-1966）中洗毛行业二级标准要求，主要控制指标如下：

COD<200mgL，BOD<60mgL,SS<200mgL,PH<6—9，色度<80倍。

1.5.3设计内容

1.方案确定

按照原始进水资料以及出水的水质要求进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择处理的构筑物并说明选择的理由。

进行工艺流程中各个处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计方案说明。

2.设计计算

进行各处理单元处理效率估算；各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行采纳数或参考有关手册选用；各构筑物的尺寸计算；设备选型计算。

3.平面和高程图布置

根据构筑物的尺寸，合理的进行平面布置；高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草图后进行各构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则需计算而定。

4.编写设计说明说、计算书

1.5.4设计成果

1.废水处理厂总平面布置图1张。

2.处理工艺流程图1张

3.主要简单构筑物（气浮池、沉淀池等）平面、剖面图2张

4.设计说明书、计算书一份

第二章设计说明

2.1洗毛废水概况

（1）.水文地理：

某毛制品公司位于江阴市东南5公里，距河流北侧1公里处。

污水处理站拟建在厂区东南侧，占地2800m2，场地地势平坦，厂区排水管埋深-0.7m。

（2）.气象特征：

地处内陆中纬度地带，属于暖温带季风区海洋大陆性气候，年平均气温16.3°c，极端最高气温39.2°c，极端最低气温-4.9°c。

年平均降水量为1567.1㎜，全年主导风向为东南风。

（3）.地质概况：

厂区在位置有比较丰富的地下水资源，潜水含水层厚10-70米，水位埋深5-30米，地震基本裂度为七度。

废水水质排放要求

水质指标

BOD5（mgL）

COD（mgL）

SS（mgL）

pH

原水

8000

40000

8000

8-9

排放标准

60

200

200

6-9

（4）.现废水处理工艺为：

集水池+竖流式沉砂池+离心脱脂机+混凝气浮，出水无法满足《污水综合排放标准》（GB8978-1966）中洗毛行业二级标准要求，要求改造后各主要控制指标如下：

COD<200mgL，BOD<60mgL,SS<200mgL,PH<6—9，色度<80倍。

2.2工艺流程的比选、说明：

2.2.1方案设计原则

1.积极采用新技术、新设备，使污水厂改造后运行更可靠、更稳定、维修更方便，服务年限更长。

2.做到占地面积少，投资少，运行费用低。

3.处理过程不产生二次污染，出水达到国家排放标准。

2.22洗毛废水处理工艺组合工艺

目前，对洗毛废水的处理，目前主要的处理方法:

物理法、生化法及化学絮凝法。

国内洗毛废水的处理工艺技术处于探索发展阶段，在处理工艺技术、设备上不够成熟，主要工艺技术有以下几种。

1．气浮---接触氧化---气浮

某洗毛厂川洗毛废水采用沉砂池---调节池---气浮---一级氧化---二级氧化---三级氧化---气浮处理工艺，设计参数水力停留时间为沉砂池8h；调节池8h；一级、二级、气浮各0.5h，一级、二级、三级氧化共18h；废水进水CODcr为5000~10000mgL,COD总去除率达98%以上。

该工艺处理废水的优点有机负荷高，经过气浮处理后降低了废水中的小颗粒悬浮物，然后经过三级氧化处理后BOD,COD大幅度降低，再紧接气浮工艺，使出水水质稳定而良好。

缺点构筑物繁多，占地面积大，运行维护管理困难，两级气浮，耗能大。

2．油脂回收---气浮---混凝沉淀

无锡前洲某洗毛厂采用对前几槽高浓度洗毛废水采用离心分离机进行油脂回收，后进行气浮、混凝沉淀处理，处理后废水与清洗废水混合，进人镇污水处理厂。

COD进水为10500mgL，出水则小于1000mgL。

本工艺首先采用离心分离机进行油脂回收，一次性投资大，运行费用高。

混凝气浮部分由于加药量大，日常处理费用高，使企业难以承受，且混凝剂吕盐，PAM对人类健康都有一定的危害，存在二次污染问题，并会对后续生化处理产生不利影响。

3．双气浮

无锡东亭某洗毛厂采用调节池沉淀、一级气浮、二级气浮进行处理，废水处理效果为CODs:

进水12500mgL，出水小于300mgL。

气浮法具有以下特点：

（1）.水在池中停留时间短，且占地少，节省基建投资；

（2）.气浮法具有预曝气作用，出水和浮渣都还有一定的氧，有利于后续处理或再用，泥渣不易腐化；

（3）.气浮法处理效率高，出水水质良好；（4）.浮渣含水率低，这对污泥的后续处理有利，而且表面刮渣比池底排泥方便。

但气浮法耗电较大，其中投放的一些药剂可能造成二次污染，而且目前使用的溶气水减压器易堵塞。

4．混凝沉淀---气浮

无锡某洗毛厂采用调节池---反应槽---沉淀池---反应槽---气浮池处理工艺。

总处理效果CODs,的进水12000mgL，出水落600mgL，运行费用2.75元m3污水。

混凝气浮部分由于加药量大，日常处理费用高，使企业难以承受，且混凝剂铝盐，PAM对人类健康都有一定的危害，存在二次污染问题，并会对后续生化处理产生不利影响。

5．超过滤---离心法

张家港洗毛厂采用超过滤---离心法处理工艺，处理水量为104m3d，超滤工艺参数膜水通量100L（m3·

式中：

B——栅槽宽度，m；

S——格条宽度，取0.01m。

B=0.01×（14－1）＋0.004×14=0.19m。

（3）.细格栅栅前进水渠道减宽部分长度：

若进水渠宽B1=0.15m，减宽部分展开角α1　=20。

，则此进水渠道内的流速

v1=

=

=0.23ms

L1=

=

=0.06m

（4）.细格栅栅槽后与出水渠道连接处渐窄部分长度：

L2=

=

=0.03m

（5）.过栅水头损失：

；

——系数，当栅条断面为矩形时取2.42；

k——系数，一般取k=3。

（6）.栅前槽总高度：

取栅前渠道超高h0=0.3m

栅前槽高H1=

（7）.栅后槽总高度：

H2=

（8）.栅槽总长度：

L=L1+0.5+1.0+

+L2

式中：

L——栅槽总长度，

0.5——细格栅距格栅前进水渠渐宽部分长度；

1.0——细格栅距格栅后出水渠渐窄部分长度；

L1——格栅距出水渠连接处渐宽部分长度；

L2——细格栅距出水渠连接处渐窄部分长度。

L=0.06+0.50+

+1.0+0.03

=2.17m取2.2m

（9）.每日栅渣量：

w=

式中：

w——每日栅渣量，m3d；

w0——栅渣量m3103m3污水，一般为0.1—0.01m3103m3，细格栅取0.1m3103m3。

w细=

=0.06m3d<0.2m3d

故采用人工清渣。

2．集水井：

污水经过格栅在集水井中得到提升，其尺寸为D×H=2m×5m。

选用QW系列潜水排污泵两台，型号为50QW42－9－2.2，其性能参数如下表：

型号

排出口径mm

流量

m3h

扬程

m

转速

rmin

功率

kW

效率

%

重量

kg

50QW42－9－2.2

50

42

9

2840

2.2

74.8

70

3.调节池

3.1设计概述

洗毛废水的水量和水质随时间的变化幅度较大，为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节，保证后续处理构筑物能连续运行是均质和均量。

3.2设计参数

1.流量Q=600m3d=25m3

6.3气浮池计算

（1）气浮池所需最大空气量Qg

Qg=QR1aeΦ=25×15%×60×1.2=270L

Φ1---安全系数，为1.2-1.5.

选用Z-0.0256型空压机2台，1用1备。

（污水处理技术234页）没找到更接近的额定气量的空压机。

（3）加压溶气所需水量QP

QP=

=

=3.95m3。

气浮池总深度H=HS+

则气浮池尺寸为L×B×H=（bc+bS）×B×H=（0.6+4.23）×0.95×2.42=4.83×0.95×2.42

（9）气浮池每日产泥量：

V=

=

=34m3

T---1d；

C1---进水悬浮物浓度，tm3；

C2---出水悬浮物浓度，tm3；

Kz---污水量总变化系数，取2；

γ---污泥容重，取1；

P0----污泥含水率，%，取96%。

刮渣机选用YJXG-2660型刮渣机。

由于气浮池所产污泥含水率为96%，相当与二沉池污泥浓缩后的含水率，所以气浮池污泥不需浓缩，直接脱水，选用500QW18-15-1.5型污泥泵两台，一备一用将气浮池污泥送至污泥脱水机进行脱水。

（9）.释放器的选择和布置根据p=3.43×105Pa，回流水量QP=3.95m3=QPq=3.950.42=10个，两排交错，布置在接触室内。

（10）.刮渣设备的选型选用SD型刮渣机，该刮渣机为气浮池配套使用的设备，形式为行车刮板式。

规格及性能如下表

型号

配用气浮池宽度m

性能

轨道

中心距

行走速度

mmin-1

钢轨型号

电动机

型号

功率kw

SD-3

3-3.5

二档

7.4，5.0

11kgm

轻轨

JO221-6

0.8

3.23-3.73

7.UASB反应器

7.1设计概述：

UASB反应池是进行废水处理的主要构筑物之一，对高浓度的废水进行厌氧发酵，去除大部分的有机污染物，在本设计中由于混凝气浮池的出水仍含有较高的BOD和COD，故采用厌氧处理UASB反应器进一步降低有机物浓度。

工作原理

UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器，由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。

在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。

要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。

沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。

沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。

设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。

7.2设计参数

设计参数选取如下：

容积负荷（Nv）为：

4.5kgCOD（m3·d）；

污泥产率为：

0.1kgMLSSkgCOD；

产气率为：

0.5m3kgCOD。

设计水质

UASB反应器进出水水质指标如下表：

水质指标

COD

BOD

SS

进水水质（mgl）

4875

1170

155

去除率（%）

80%

80%

50%

出水水质（mgl）

975

234

77.5

设计水量

Q=600m3d=25m3=0.72×4.8×2=6.91m2

下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速（V1）可用下式计算：

V1=Q1S1

式中：

Q1----------反应器中废水流量，m3=0.35×4.8×2×2=6.72m2

上下三角形集气罩之间回流逢中流速（V2）可用下式计算：

V2=Q1S2，

式中：

Q1----------反应器中废水流量，m3=142=7m

n----池子的格数，n=2

（3）.每格池子尺寸

（4）.校核接触时间t

>2h，合理。

n---池子分格数，n=2.

f---每格池面积。

（5）.氧化池总高度

——保护高取0.5m；

——填料上水深取0.5m；

——填料层间隔高取0.2m；

——配水区高，与曝气设备有关，对于多孔曝气设备并不进入检修时取0.5m，检修时取1.5m，在此取1.5m；

m——填料层数取3（层）；

则

（6）.所需空气量D

=375

=

=

3.4m。

13.脱水车间

污泥脱水：

1．经过浓缩的二沉池污泥和气浮池污泥含水率都为96%，其总量为V=34+0.905=35m3d=1.46m3，南北走向25m，总面积为625

。

配电室，机修间主要辅助建筑位于厂