5000吨印染废水处理工艺之令狐文艳创作Word文档下载推荐.docx
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（2）《纺织染整工业水污染物排放标准》（DB32/670-2004）；
（3）《室外排水设计规范》（GBJ14-1997）；
（4）《室外给水设计规范》（GB50013-2006），中国计划出版社；
（5）《建筑制图标准汇编》，中国建筑工业出版社，1966；
（6）给水排水工程标准图集；
（7）印染废水处理工程毕业设计任务书。
1.2.2参考文献
（1）《环保设备设计与应用》罗辉主编，高等教育出版社；
（2）《给水排水工程基本建设概预算》吴庄编著，同济大学出版社，1991；
（3）《水质工程学》李圭白主编，中国建筑工业出版社，2005；
（4）《三废处理工程技术手册-废水卷》，北京水环境技术与设备中心等主编.化学工业出版社，北京：
2000；
（5）《给水排水设计手册》第二版，第04册，中国建筑工业出版社，2000；
（6）《给水排水设计手册》第二版，第06册，中国建筑工业出版社，2000；
（7）《给水排水工程基本建设概预算》，吴庄编著，同济大学出版社，1991；
（8）《给水排水工程专业毕业设计指南》张智编，中国水利电力出版社，2000；
（9）《排水工程》（上）第四版，孙慧修主编，中国建筑工业出版社，2000；
（10）《排水工程》（下）第四版，张自杰主编，中国建筑工业出版社，2000。
1.3区域概况
污水处理厂选址区域地势平坦，平均地面标高为40.00m（黄海绝对标高）。
厂区征地面积约170m×
150m。
接纳管道管底标高比污水厂地平面低2.5m。
地下水位-8m。
风向：
主导风向SE。
水文：
全年降雨量为1000mm。
全年最高气温40℃，最低-8℃，年平均气温为8℃。
极限冻土深度为60cm。
2污水处理方案设计
2.1规模与处理程度的确定
2.1.1处理规模
处理规模5000m3/d。
2.1.2设计进出水水质
根据环保部门的要求，处理好的废水需达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（DB32/670-2004）中规定的排放的标准。
进出水水质具体情况见表2-1。
表2-1设计进出水水质
项目
COD（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
色度（倍）
pH
NH3-N（mg/L）
进水
900
250
180
400
6.0
30
出水
≤100
≤25
≤70
40
6～9
15
去除率
89%
90%
61%
—
50%
2.1.3处理程度的确定
污水处理厂的去除率可以根据进出水水质的差额来确定，根据下面公式计算，结果见下式。
2.2污水处理方案的确定
2.2.1确定污水处理方案的原则
确定印染废水处理方案的原则：
（1）污水处理应采用先进的技术设备，要求经济合理，安全可靠，出水水质好；
保证良好的出水水质，效益高。
（2）污水厂的处理构筑物要求布局合理，建设投资少，占地少；
自动化程度高，便于科学管理，力求达到节能和污水资源化，进行回用水设计。
（3）为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；
提高自动化程度，为科学管理创造条件。
（4）污水处理采用生物处理，污泥脱水采用机械脱水并设事故干化厂；
污水采用季节性消毒。
（5）提高管理水平，保证运转中最佳经济效果；
充分利用沼气资源，把沼气作为燃料。
（6）查阅相关的资料确定其方案。
最佳的处理方案要体现以下优点：
保证处理效果，运行稳定；
基建投资省，耗能低，运行费用低；
占地面积小，泥量少，管理方便。
2.2.2污水处理方案的比选
印染废水具有色度高，COD值高，成分复杂和水质、水量变化剧烈等特点。
国内外大量的理论援救与实际经验指出：
生化法处理印染废水在处理效果中较好，对去除SS、BOD、COD等均有很好的效果，且成本低廉，基本无二次污染，它作为印染废水最主要的处理方法在我国应用很广，但生化法要求废水的可生化性较高，而印染废水属于难生化降解的废水，特别是近几年，随着PVA浆料的普遍应用，导致印染废水的可生化性指标BOD/COD值很低，这就要求在设计印染废水工艺流程时，必须考虑提高废水的可生化性，即先对废水进行水解酸化处理，再进行好氧处理，以利于提高废水的处理效果。
根据处理规模、进出水水质要求，本节对其处理工艺流程进行方案筛选，并确定论证选择合理的污水及污泥处理，初步选定“水解酸化+生物接触氧化+混凝沉淀”、“A/O+生物炭接触”和“吸附+水解酸化+活性污泥”三种方案进行比较。
（1）“水解酸化+生物接触氧化+混凝沉淀”工艺
1）优点
水解酸化可提高废水的可生化性，为好氧处理提供条件；
混凝沉淀可以有效的脱色和去除水中的SS；
由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；
剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。
2）缺点
去除有机物效率不如活性污泥法高，工程造价也较高，如设计或运行不当，填料可能堵塞，此外，布水不易均匀，可能在局部出现死角，同时大量产生的后生动物（如轮虫类）容易造成生物膜瞬时大量脱落，影响水质。
具体工艺流程见图2-1。
图2-1“水解酸化+生物接触氧化+混凝沉淀”工艺流程图
（2）“A/O+生物炭接触”工艺
沉淀池剩余污泥全部回流至厌氧水解酸化池进行厌氧硝化，系统无剩余污泥排放；
技术可靠，流程简单，宜操作；
有机物去除率高，出水水质好。
对进水水温、pH的要求高；
冲击负荷影响运行效果，一般水流速不能过快，进水中有机物含量不能过高，一般适用于COD≤1000mg/L的废水。
具体工艺流程见图2-2。
污泥回流
图2-2“A/O+生物炭接触”工艺流程图
（3）“吸附+水解酸化+活性污泥”工艺
多处采用曝气，调节池采用预曝气，使废水中的还原物质被氧化，吸附反应池中曝气起搅拌作用，增加药剂与污染物质的接触面积，色度和COD的去除率高；
预处理投加混凝剂，使颗粒密度增大，形成较大的絮凝体粒径，使混凝效果更好；
采用二级好氧处理，增加BOD、COD的去除率。
工程造价高，吸附剂较贵且再生困难；
多次投加混凝剂，增加处理的费用；
多处曝气，投资大，消耗的能源高。
具体工艺流程见图2-3。
絮凝剂絮凝剂
图2-3“吸附+水解酸化+活性污泥”工艺流程图
2.2.3设计方案的确定
（1）方案的确定
因为三种方案都能使废水达到排放标准，所以从经济投资和技术成熟度来进行比较。
“水解酸化+接触氧化+混凝沉淀”工艺在我国运用最广泛，运行成本低，处理效果好，技术相对成熟。
“A/O法+生物碳接触”处理效果好，但是该工艺对水温pH的要求高，且是新型工艺，技术不稳定。
“吸附+水解酸化+活性污泥”处理效果较好，活性污泥对色度和COD的去除率低，虽然吸附剂对色度和COD的去除率较好，但是吸附剂价格高且再生困难。
所以，经过对比，本设计选用在国内运用最广泛且技术相对成熟的“水解酸化+接触氧化+混凝沉淀”工艺。
（2）深度工艺方案的确定
在生物处理工艺确定后，深度处理工艺的选择便成为保证本工程出水水质的关键一步。
因此，针对深度处理工艺，有必要根据确定的标准和原则，从整体优化的角度出发，结合设计规模，进水水质特征和出水水质要求以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的深度处理工艺方案，经全面技术经济比较后优选出最佳的工艺方案。
深度处理工艺方案的确定中，拟遵循以下原则：
①技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到设计要求；
②基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能高的处理效果；
运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理能力；
③选定的工艺技术及设备先进可靠；
④便于实现工艺工程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。
由于前面的生物处理采用的水解酸化+接触氧化，使COD、BOD的去除率基本达到出水标准，但是废水中的色度和SS并没有达标，所以沉淀池的出水需进行深度处理，本设计采用混凝沉淀，进行深度处理。
（3）污泥的处理
污水处理过程中产生的污泥有机物含量较高且不易稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，处理不好会造成二次污染，污泥处理要求：
减少有机物，使污泥稳定化；
减少污泥体积，降低污泥后续处理费用；
减少污泥有害物质，利用污泥中可用物质；
尽量减少或避免二次污染。
由于本设计工艺会产生部分污泥，为了防止污泥产生二次污染，减少污泥在贮泥池的停留时间及磷的释放机会，要对污泥进行浓缩处理，本设计采用重力浓缩脱水的污泥处理工艺。
最终确定的污水处理工艺流程见图2-1。
3污水处理厂工艺设计
3.1污水处理构筑物的设计
3.1.1格栅
格栅是由一组平行的金属栅条制成的框架，斜置在水流经过的渠道上，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等。
在废水处理流程中，格栅是一种对后续处理构筑物或水泵机组具有保护作用的处理设备。
（1）设计参数
设计流量Q=5000m3/d=208m3/s；
栅前水深h=0.3m；
栅前流速vs=0.9m/s；
过栅流速v=1.0m/s；
栅条宽度S=0.01m；
格栅间隙b=0.02m；
格栅倾角α=60o；
单位栅渣量W=0.05m3/103m3。
（2）设计结果
栅条间隙数n=10个；
栅前槽宽B1=0.2m；
总宽B=0.29m；
进水渠道渐宽部分长度L1=0.12m，（其中α1为进水渠展开角，一般取20°
）；
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2=0.06m；
栅前槽总高度H1=0.6m；
栅后槽总高度H=0.7m；
栅槽总长度L=2.0m；
过栅水损h1=0.10m；
每日栅渣量W=0.25m3/d；
采用人工清渣。
3.1.2提升泵
用于提升污水水位，保证以重力自流的形式流入后续处理构筑物中。
设计流量5000m³
/d。
（2）设计计结果
提升泵站的扬程为8m，选定提升泵的型号为100WL65-12-5.5型立式污水污物泵，设备共2台，一用一备。
单台泵的设计流量Q=65m³
/h，扬程H=8m。
泵房设计尺寸8m×
7m×
4m。
3.1.3调节池
由于印染废水水质复杂，含有多种污染物，出水水温不稳定，所以需要建调节池，储存一个排水周期的污水，使调节池内水质基本均匀。
调节池内设穿孔管空气搅拌，起到搅拌的作用。
（1）设计参数
设计流量Q=5000m3/d=208m3/h；
停留时间T=8.0h；
空气量4m3/（m3.h）；
池宽B=16m；
设池为矩形池，有效水深h2=4m。
（2）设计计算
池有效容积V=1664m3；
池面积F=416m3；
池长L=26m；
保护高h1=0.5m，池总高H=4.5m；
空气总管管径D1=150mm，管内径流量v1=13.08m/s；
空气支管共设10根，支管空气量q=0.0231m3/s，支管管径D2=80mm，管内径流量v2=4.6m/s；
每根支管连接两根穿孔管，每支穿孔管的空气量q1=0.01155m3/s，穿孔管管径D3=40mm，管内径流量v3=9.2m/s。
（3）设备选型
调节池的规格尺寸是26m×
16m×
4.5m。
3.1.4水解酸化池
印染废水中含有高分子有机物较难直接被好氧微生物降解，水解酸化池在工程实践中已被证明可以降解高分子污染物质，在提高废水的可生化性上具有很好的效果。
在水解酸化阶段，通过缺氧降解，使水中大分子有机物分解为易生化的小分子有机物，从而提高废水的可生化性，保证后续生化处理效果，并减少最终排放的剩余污泥量。
停留时间T=5h；
有效高度H有效=5m；
池超高h超高=0.5m；
池容积
m；
进水系统采用DN=200mm钢管进水，反应池截面积A=210m2；
尺寸L×
B=16m×
14m；
池总高H=5.5m。
出水系统：
采用三角堰汇水槽汇水，再用出水管出水，采用90°
三角堰出水，每米堰板设5个堰口，堰长L=7m出水堰负荷为qˊ=8.27L/（s·
m），出水堰出水流量q=0.001654m3/s；
集水槽宽为B=0.32m；
集水槽起端水深为h0=0.31m；
集水槽总水深为h=0.48m；
排水管选用DN=200mm的钢管作为排水管；
集水槽临界水深为hk=0.18m。
污泥：
排泥设备设置6个排泥口，池子排泥一次，各池的污泥由污泥泵抽入污泥浓缩池中。
排泥管选用钢管DN=200mm。
3.1.5生物接触氧化池
生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物处理技术。
生物接触氧化与水解酸化组合成A/O工艺，在COD浓度低的情况下，对氨氮有很好的去除率，经实践证明，最高可达到95%。
本设计所采用的生物接触氧化池为直流鼓风曝气接触氧化池。
生物接触氧化池的容积一般按BOD的容积负荷或接触氧化的时间计算，并且相互核对以确定填料容积。
设两座，并同时工作。
设计流量Q=5000
/d=208
/h；
进水BOD5浓度La=162.5mg/L；
出水BOD5Lt=24.375mg/L；
η=（La-Lt）/La得η=85%；
取容积负荷M=1.5kgBOD5/
/d；
接触时间t=2h。
1）接触氧化池容积
；
2）接触氧化池面积
每格接触氧化池面积f=16m2，共10格；
每格池的尺寸L×
B=4m×
4m；
3）校核接触时间t=2.30h；
4）氧化池总高度H0=6.1m；
5）污水在池内的实际停留时间tˊ=4.3h；
6）选用
玻璃钢蜂窝填料，填料总体积：
Vˊ=480m3；
7）总需氧量D=10000（m3/d）；
8）每格氧化池需气量
（3）曝气系统
1）总需氧量D=1.16m3/s；
2）空气干管直径d=350mm，管内气体流速
3）支管直径d1=200mm，
池体分为10格，每格连一根支管，通过每根支管的空气量q=0.116m3/s，
支管流速vˊ=6.2m/s；
4）沿支管方向每隔750mm设置两根对称的穿孔管，每根支管上连接8根穿孔管，通过每根穿孔管的空气量q1=0.0145m3/s；
小支管直径d2=00mm。
孔眼直径采用
=3mm，间距为750mm，每根穿孔管上的孔眼数为2，孔眼流速v3=10.26m/s。
（4）风机选型
选R系列标准型罗茨鼓风机，型号为SSR-150。
3.1.6竖流式沉淀池
沉淀池按工艺布置的不同，可分为初次沉淀池和二次沉淀池．初次沉淀池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，处理的对象是悬浮物质，同时可去除部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。
沉淀池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池，幅流式沉淀池和竖流式沉淀池。
因本次设计的设计流量不大，拟采用竖流式沉淀池。
共4座。
中心管流速0.015m/s；
污水由中心管喇叭口与反射板之间的缝隙流出速度0.015m/s；
表面负荷2.52m3/（m2·
h）；
沉淀时间2h；
沉淀池缓冲层高度0.3m。
中心管面积0.5m2，中心管直径0.8m；
中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度0.22m；
沉淀池直径7m；
沉淀池部分有效水深5m；
污泥斗高度3.5m，倾角40°
，截头直径0.5m；
沉淀池总高度7.32m。
3.1.7絮凝反应池
本设计采用混凝沉淀处理，通过水中加入混凝剂达到去除各种悬浮物，降低出水的浊度和色度。
结合实际情况，对比分析常用混凝剂，选用三氯化铁。
配制方式选用机械搅拌。
本设计采用2格絮凝反应池；
混凝时间T取20min；
絮凝池的超高取0.5m。
絮凝池有效容积V=34.67m3；
为配合沉淀池尺寸，絮凝池分为两格，每格尺寸2.5×
2.5m；
絮凝池水深H=2.8m，絮凝池取超高0.3m，总高度为3.1m；
絮凝池分格隔墙上过水孔道上下交错布置，每格设一台搅拌设备，为加强搅拌设备，于池子周壁设四块固定挡板。
3.1.8混凝沉淀池
设计流量Q=208mm3/h；
最小流速u一般采用0.2~0.25mm/s，取0.25mm/s=0.9m/h；
沉淀时间在1.0~3.0h之间，取t=2.6h；
沉淀池格数不少于2，本次采用2个。
沉淀区总有效面积A=231.1m2；
取池数2个，则单池面积F=115.6m2；
有效水深h2=2.3m；
沉淀池宽B=5m，沉淀池厂L=23m；
沉淀池总高H=4.35m；
每座沉淀池有两个污泥斗，则污泥斗的斗深h4=1.15m；
污泥斗顶宽为5m，底宽为0.5m，斗深1.15m，污泥斗与地面的夹角为45o。
（3）排泥设备选择
选择链式刮泥机。
3.1.9消毒池
设计流量Q=5000m3/d=208m3/h；
消毒池水力停留时间t=1h；
消毒池的有效水深h=4m；
消毒池池宽B=7m；
设计投氯量一般为3.0～5.0mg/L本工艺取最大投氯量ρ=5.0mg/L。
设消毒池一座，共3格；
池体容积V=206.4m3；
消毒池长L=8m,，每格池宽b=2m；
接触消毒池总宽B=6m；
消毒池有效水深H1=4.3m
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