印染企业印染废水处理工程设计书.docx

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印染企业印染废水处理工程设计书

印染企业印染废水处理工程设计书

概述

印染企业的印染废水主要产生在印染工艺的前处理阶段和染色印花阶段。

分析其废水特点，概括的来说就是：

水量大、有机污染物种类多、含量高、色度高、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈，BOD5/CODCr值低，可生化性差，一直是国内外难处理的工业废水之一。

印染废水处理的主要任务是：

去除COD，BOD，色度等。

某纺织印染有限公司是一对棉布、涤纶棉布进行漂白染色的生产厂家，年生产能力为漂白染色布匹2000万米，采用的染料主要为还原染料和部分活性染料。

在生产过程中排放的印染废水色度深，有机物浓度较高，不能满足国家规定的排放标准。

石家庄凯罗纺织印染有限公司为了消除污染、保护环境，以利于企业的可持续发展，决定对生产过程中排放的废水进行净化处理，实现所排废水的达标排放。

2城市污水处理工程初步设计说明

2.1设计要求

（1）设计规模

废水处理站处理能力为700m3/d。

（2）设计进水水质

pH8~10；COD1200mg/L；BOD5400mg/L；SS310mg/L；色度=450倍。

（3）设计出水水质

处理后出水水质满足《污水综合排放标准》GB8978-1996表2一级标准的要求,即：

COD≤100mg/L；BOD5≤30mg/L；SS≤70mg/L；pH6.0~9.0；色度≤40倍。

2.2工艺流程及工艺简介

本设计采用一级厌氧+两级好氧工艺，根据实际情况设有水解酸化池、生物接触氧化池、污泥浓缩池等处理设备，流程见图1。

图1印染污水处理工艺流程图

废水首先经过筛网，截留一部份污水中悬浮物和漂浮物，保护后续水泵的正常工作，然后进入集水池；再经泵提升后，污水进入中和池，调节污水pH值；出水进入水量调节池，均化进水水量；调节池出水流入水解酸化反应池，水解酸化池主要是分解大的有机物，经水解酸化池后污水进入竖流沉淀池进行沉淀，然后进入二级好氧池进行生物处理，二级好氧池主要去除COD,色度。

从好氧池出来的水进入沉淀池进行沉淀，沉淀后的水进入生物活性池进行脱色，之后废水达标排放。

产生的污泥一部分用于污泥回流，剩余污泥进入污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后的污泥通过带式压滤机进行脱水，泥饼外运，浓缩池的上清液及脱水的滤液则回流至污水处理系统。

3主体构筑物计算

3.1筛网

设计说明

1选定网眼尺寸

污水中悬浮物为纤维类物质，所以筛网的网眼应小于2000μm。

2筛网种类

根据生产的产品规格性能，选用倾斜式筛网，筛网材料为不锈钢。

水力负荷0.6~2.4m3/（min·m2）。

3所需筛网面积A

参数：

水力负荷：

q=1.5m3/（min·m2）

Q=700m3/d=0.5m3/min

面积：

设计取A=0.4m2

3.2提升泵房

水泵的选择

①设计水量为700m3/d，设离心泵2台，一开一备，则单台流量为

Q==29.2m3/h,所需扬程为9m

②型号：

50WQ/D242-1.5

主要性能参数：

流量：

30m3/h扬程：

10m

功率：

1.5kw

转速：

2840r/min

泵重：

58kg

排出口径：

50mm

3.3集水池

①容积

按一小时废水流量计算，则集水池的有效容积为

V==29.2m3

②面积

取有效水深h=3m，则面积F===9.7m2，设计取10m2。

集水池半径为，

保护水深为0.3米，则实际水深为3.3米

3.4中和池

（1）设计参数

设计流量：

Q=700m3/d=29.2m3/h

中和时间：

t=1h

有效水深：

h=3m

超高h1=0.3m

（2）设计计算

①有效容积

设计取

②设计为矩形（尺寸长）：

5×2=10m2

③总高度

H=h+h1=3.3m

3.5调节池

（1）设计参数

有效水深h=6m

停留时间t=8h

保护高：

h1=0.6m

（2）设计计算

①有效容积

V=Qt=29.2×8=233.6m3

设计为V=240m3

②设计为矩形（尺寸：

长×宽）：

8×5=40m2

③总高度

H=h+h1=6+0.6=6.6m

3.6水解酸化池

（1）设计参数

容积负荷NV=2.2kgCOD/（m3·d）

配水孔流速：

v=0.2m/s

设计水量：

Q=700m3/d

进水COD：

1200mg/L

保护高度：

h1=0.3m

（2）设计计算

①水解酸化池尺寸

有效容积：

V=

式中S---------进水COD浓度，kg/L

Q---------设计水量，m3/d

设计取V=400m3。

分为两大格，每格尺寸（长×宽×深）为：

8.4×4×6=201.6m3

每大格分两小格（长×宽×深）：

4.2×4×6=100.8m3

水力停留时间：

HRT==×24=13.7h

②填料容积

V1=V=400×=266.7m3

③潜水搅拌机

厌氧池底部可能积泥，按每立方米池容10W功率配备潜水搅拌机，共分四小格，选用4台潜水搅拌机：

每台功率：

N==0.924Kw

④配水孔总面积

A==0.02m2

每大格宽4米，取n=15孔，孔距为25cm，则单孔直径：

d===0.041m=41mm

⑤污泥产生量

水解酸化池的COD去除率为30%，则污泥的产生量按照每公斤COD产生0.4kg干污泥进行计算。

则：

干污泥产生量：

W=1.2×30%×700×0.4=100.8kg

湿污泥产生量：

体积：

V=10.08m3

3.7竖流沉淀池1

（1）设计参数

沉淀效率：

η=50％

进水SS：

C0=310mg/L

出水SS：

C1=155mg/L

沉速u0=0.33mm/s=0.00033m/s

沉淀时间t=1.5h

污泥含水率P0=99％

污泥容重r0：

当P0≥95％时，r0=1000kg/m3

（2）设计计算

①中心管计算

沉淀池中心管过水断面积

中心管水流速度u≤30mm/s,设计去u=0.03m/s。

直径：

中心管高度

h2=3600ut=3600×0.00033×1.5=1.78m

基本合格

缝隙高度

式中：

d1为反射板直径，m

u为缝隙出流速度，m/s,初次沉淀池u≤30mm/s

设计中取u=20mm/s

d1=1.35d0=0.78m

②沉淀区有效断面积

式中:

u为上升流速，u=u0=0.00033m/s

③沉淀池直径

设计取D为5.7m

④污泥产生量

产生的污泥体积：

⑤沉泥斗计算

取a=45°，截头直径0.5m，则

污泥斗容积：

V1=h5（R2+Rr+r2）其中：

V1=2.6×（2.852+2.85×0.25+×0.252）=24.2m3

⑥沉淀池总高度

H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1.78+0.17+0.3+2.6=5.15m

式中：

h1---------超高，0.3m

h4---------缓冲层高度，0.3m

3.8一级生物接触氧化池

（1）设计参数

设计流量：

Q=700m3/d=29.2m3/h

设计容积负荷：

NV=2kgCOD/（m3·d）

进水COD：

La=840mg/L

出水COD：

Le=420mg/L

（2）设计计算

①有效容积

设计取V=124m3

设计分为2个池子

②单池面积：

＜25m2

设计尺寸（长×宽）：

3×7=21m2

③氧化池高度

H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4

式中：

H---------填料高度，3m

h1---------超高，0.3m

h2---------填料上部的稳定水层深，0.5m

h3---------填料层间隙高度，0.3m

m---------填料层数，m=3

h4---------配水区高度，1.5m

H0=3+0.6+0.5+（3-1）×0.3+1.5=6.2m

⑤校核时间：

＞2h合格

（3）填料与安装

采用φ25mm塑料蜂窝填料，分三层，每层1m，所需填料容积：

V2=21×3×2=126m3

（4）进水设施

采用布水廊道进水：

廊道设在氧化池一侧，宽度B取0.3m。

流速为

（5）污泥产生量

按每公斤COD产生0.4kg干污泥进行估算，可知：

去除COD量为：

干污泥重：

w=294×0.4=117.6kg

湿污泥重：

体积约为：

11.76m3

（6）需氧量与空气量计算

①需氧量

D=aQLr+bVNwv

式中：

D：

系统每日需氧量（kgO2/d）

a：

氧化每kgCOD需氧量（kgO2/kgCOD），

a=0.42

b：

污泥自身氧化需氧率，kgO2/（kgMLVSS••d）

b=0.10

Lr：

去除COD浓度。

Nwv：

混合液挥发性悬浮物浓度（MLVSSkg/m3）

已知沉淀池出水悬浮物浓度为0.155g/L，（f=0.7）。

则：

Nwv=0.155×0.7=0.11kg/m3

则：

D=0.42×700×0.42+0.10×124×0.11=124kgO2/d

②所需空气量

设曝气装置氧的利用率为0.2，安全因素采用1.3，空气密度为1.201kg/m3，空气中含有氧量为23.2%，则所需的理论空气量为：

实际所需的空气量为：

设计所需空气量为：

3×1.6=2.08m3/min

3.9竖流沉淀池2

（1）设计参数

沉淀效率：

η=35％

进水SS：

C0=155mg/L

出水SS：

C1=100mg/L

沉速：

u0=0.33mm/s=0.00033m/s

沉淀时间：

t=2h

污泥含水率P0=99％

污泥容重r0：

当P0≥95％时，r0=1000kg/m3

（2）设计计算

①中心管计算

中心管面积：

中心管直径：

缝隙高度：

式中：

d1为反射板直径，m

u为缝隙出流速度，m/s,二次沉淀池u≤20mm/s

设计中取u=20mm/s

d1=1.35d0=0.78m

②沉淀区有效断面积

③沉淀池直径

④沉淀区有效水深

h2=3600ut=3600×0.00033×2=2.4m

合格

⑤污泥产生量

产生的污泥体积：

⑥沉泥斗计算

取a=45°，截头直径0.5m，则

污泥斗容积：

V1=h5（R2+Rr+r2）

其中：

V1=2.6×（2.852+2.85×0.25+×0.252）=24.2m3

⑦沉淀池总高度

H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.4+0.17+0.3+2.6=5.77m

式中：

h1---------超高，0.3m

h4---------缓冲层高度，0.3m

3.10二级生物接触氧化池

（1）设计参数

设计流量：

Q=700m3/d=29.2m3/h

设计容积负荷：

NV=1.5kgCOD/（m3·d）

进水COD：

La=420mg/L

出水COD：

Le=100mg/L

（2）有效容积

设计取150m3,分2个池子，每个池子的面积为：

设计每个池子的尺寸（长×宽）为：

2.5×10=25m2

（3）校核时间

合格

（4）生物接触氧化池高度

H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4

式中：

H---------填料高度，3m

h1---------超高，0.3m

h2---------填料上部的稳定水层深，0.5m

h3---------填料层间隙高度，0.3m

m---------填料层数，m=3

h4---------配水区高度，1.5m

池高：

H0=3+0.6+0.5+（3-1）×0.3+1.5=6.2m

（5）填料与安装

采用φ25mm塑料蜂窝填料，分三层，每层1m，所需填料容积：

V2=25×3×2=150m3

（6）进水设施

采用布水廊道进水：

廊道设在氧化池一侧，宽度B取0.3m。

流速为

（7）污泥产生量

按每公斤COD产生0.4kg干污泥进行估算，可知：

去除COD的量为：

干污泥重：

w=224×0.4=89.6kg

湿污泥：

体积：

V=8.96m3

（8）需氧量与空气量计算

①需氧量

D=aQLr+bVNwv

式中：

D：

系统每日需氧量（kgO2/d）

a：

氧化每kgCOD需氧量（kgO2/kgCOD），a=0.42

b：

污泥自身氧化需氧率，kgO2/（kgMLVSS••d），b=0.10

Lr：

去除COD浓度。

Nwv：

混合液挥发性悬浮物浓度（MLVSSkg/m3）

已知沉淀池出水悬浮物浓度为0.100mg/L（f=0.7），则：

Nwv=0.7×0.100=kg/m3

则：

D=0.42×700×0.32+0.10×124×0.07=95kgO2/d

②所需空气量

设曝气装置氧的利用率为0.2，安全因素采用1.3，空气密度为1.201kg/m3，空气中含有氧量为23.2%，则所需的理论空气量为：

实际所需的空气量为：

设计所需空气量为：

3×1.2=1.6m3/min

3.11流沉淀池3

（1）设计参数：

沉淀效率：

η=30％

进水SS：

C0=100mg/L

出水SS：

C1=70mg/L

沉速u0=0.33mm/s=0.00033m/s

沉淀时间t=2h

污泥含水率P0=99％

污泥容重r0：

当P0≥95％时，r0=1000kg/m3

（2）计算过程

计算过程同二沉池，除污泥产生量不同外，其他各数据同二沉池。

（3）污泥产生量

污泥重：

M=0.42×1000=420kg

3.12生物活性碳池

（1）设计参数

设计流量：

Q=29.2m3/h空塔流速：

接触时间：

气水比：

4：

1

炭种类：

净水炭使用周期：

T=2年

反冲洗强度：

反冲洗历时：

反冲周期：

炭层高度：

H=3m

（2）计算过程

①炭床有效容积

②炭床表面积

③炭床直径

④分为两层

每层炭床层高：

H1=1.5m；炭床下面设有0.5m高的砂层。

⑤校核时间

基本满足要求

⑥炭床高度

式中：

H---------炭层高度，3m

h1---------超高，0.3m

h2---------炭层上部水深，1.0m

h3---------承托层高度，0.4m

h4---------反冲布水高，0.5m

⑦每日反冲洗水量

3.13污泥浓缩池

采用间歇式重力浓缩池，示意图为：

（1）计算过程

污泥总量（体积）为沉淀池和厌氧好氧池所产生的所有污泥之和:

W=10.08+10.8+11.76+3.85+8.96+0.42=45.87m3

①浓缩池面积

式中：

Q：

污泥量，m3/d

C：

污泥固体浓度，g/L

M：

浓缩池污泥固体通量，kg/（m2·d）

②浓缩池直径

③浓缩池深度计算

总深度：

H=h1+h2+h3+h4

工作部分有效水深：

式中：

T：

停留时间（T=15h）

总深度：

H=h1+h2+h3+h4=1.7+0.3+0.3+2.05=4.35m

④浓缩后污泥体积

式中：

3.14污泥脱水

（1）采用带式过滤机进行脱水。

计算：

浓缩池每天排一次泥，设计每次脱水工作4小时，则进泥流量：

压滤机带宽：

式中：

k：

压滤系数，k=0.3

p：

进泥含水率，p=0.97

Q：

进泥流量，Q=3.8m3/h

（2）压滤机选型

根据以上计算，选择压滤机型号为：

DYQ1000C

主要参数：

带宽（mm）:

1000处理量（m3/h）:

5~10

功率（kw）:

1.1带速（m/min）:

1.5~7

冲洗水耗量（m3/h）:

14冲洗水压（Mpa）:

≥0.5

气压（Kpa）:

0.3~0.7泥饼含水率（%）:

70~78

4其他设备选型

（1）风机

型号：

MFSR150H2台（一开一备）

主要参数：

口径：

150A；转速：

1110rpm

风压：

39.2Kpa；

进风状态风量（QS）：

6.15m3/min；

所需动力（La）：

16.5kw

（2）潜水搅拌器

型号：

JBSI型4台

主要参数：

转速：

20.2r/min；

功率：

1kw

（3）污泥泵

型号：

NL25A-3，2台，一开一备。

主要参数：

转速：

1430r/min；

流量：

5~4m3/h；

扬程：

3m；

效率：

50%；

电机功率：

6.37kw；

全机泵重：

19kg；

泵全长：

830mm

（4）污泥回流泵

型号：

NL25-10，4台，三开一备。

主要参数：

转速：

2800r/min；流量：

10~8m3/h

扬程：

10m；功率：

0.55kw

泵重：

19kg；效率：

54%

全长：

830mm

结论

采用“水解酸化+两级生物接触氧化”工艺处理印染废水，日处理废水700m3，设计进水水质pH8~10、COD1200mg/L、BOD400mg/L、SS310mg/L，工程实施后，处理后排出的水中COD100mg/L、BOD30mg/L、SS70mg/L，满足《污水综合排放标准》GB8978-1996表2一级标准植的要求：

pH6～9；COD≤100mg/L；BOD5≤30mg/L；SS≤70mg/L；色度≤40倍。

整体系统COD、BOD、SS、的去除率分别为91.6%、92.3%、77%，具有明显的社会效益和环境效益