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1、工业废水课程设计终结版第1章概述1.1 设计题目4000m3d棉纺染整废水处理工艺初步设计1.2 设计目的通过本次课程设计，进一步消化工业废水处理工程所学内容，并使学习的知识系统化，培养运用所学理论知识进行初步工程设计的能力。通过设计熟悉工程设计的内容、方法、步骤，培养确定工业废水处理工程的设计方案、进行设计计算、绘制工程图纸、使用技术资料、编写设计说明书的能力。1.3 设计任务某印染有限公司要紧经营家用纺织品，产生污水的工序有棉纺的轧卷、煮炼、退浆、染色等工序，分别排放含有浆料、烧碱、双氧水(次氯酸钠)、渗透剂、淀Y目CODcrBOD5悬浮物氨氮总磷色度PH指、mg/Lmg/Lmg/Lmg/
2、Lmg/L倍进水80040040010130012出水1002570151407粉酶、染料、食盐、保险粉、碱剂等物质的废水。设计处理水量为4000m3do年有效工作日300天，三班制生产，8小时/班。出水执行纺织染整工业污染物排放标准(GB42871992)I级标准，并通过当地环保部门审批。进水水质与出水水质标准如表所示：根据印染废水的特点及有关资料进行棉纺染整废水处理工艺初步设计，具体内容有：1、污水处理工艺设计；2、污水处理构筑物设计；3、污泥处理构筑物设计。1.4 设计成果1、设计说明书一份；2、计算书一份；3、设计图纸A2图2张以上，包含高程图与平面布置图1.5 原始资料1、进水水量：
3、4000m3d)2、进水水质：该染整有限公司废水要紧来自生产过程中的棉纺的扎卷、前整理煮炼废水、退浆、染色等工段，分别排放含有浆料、烧碱、双氧水(次氯酸钠)、渗透剂、淀粉酶、染料、食盐、保险粉、碱剂等物质的废水。排水水质状况为：COD=800mgLBOD5=400mgLSS=400mgL色度=300pH=123、排放标准：出水水质达到纺织染整工业废水排放标准(GB4278-1992)规定的一级排放标准。纺织染整工业污染物排放标准(GB42871992)I级标准CODcrBOD5悬浮物氨氮总磷色度PH指mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L倍出水1002570151406916设计参考文献及资
4、料1 .环境工程设计手册第三编2 .水污染操纵工程（高等教育出版社高廷耀编著）3 .水处理工程典型设计实例（化学工业出版社）4 .污水处理工艺及工程方案设计（中国建筑工业出版社）5 .纺织染整废水处理技术及工程实例（化学工业出版社陈季华主编）6 .纺织染整工业废水治理工程技术规范国家环保部编第2章棉纺染整工艺产污分析该厂生产废水要紧来自前处理及染色两个工序，前处理通常包含退浆、煮炼、等2.1 产污分析及废水性质1. 1.1退浆退浆通常是用化学药剂将织物上所携带的浆料去除（毛、丝绸无此步骤），使纤维更好的与染亲与，同时也能够去除织物纤维中部分天然杂质，通常使用碱法退浆。退浆废水水量少，但污染严重
5、，是染整废水有机物的重要来源。棉及棉纺织、机织产品在制成织物时，为使丝线光滑，并提高其强度与耐磨性能，需对线纱进行上浆。而在织物染色前，为使纤维与染料更好的亲与合，又需将织物上染料活性染料还原染料可溶性还原染料直接染料涂料硫化染料不溶性偶氮染料分散染料（涤纶）助剂烧碱箱化剂壑理剂匀染剂整理用渗透剂柔软剂物含增白剂分杂树脂整理剂总量的一半。退生度水是憾性的倡机度水，含倡谷突泉科分解物、纤维屑、酸与酶等污染物，废水呈淡黄色。退浆废水的污染程度与性质视浆料的种类而异：过去多用天然淀粉浆料，淀粉浆料的B0D5/CODcr值为0.30.5；目前使用较多的化学浆料（如PVA）的B0D5/CODcr值为0.
6、1左右；近年来改性淀粉逐步有取代化学浆料的趋势，改性淀粉的可生化降解性非常好，B0D5CODCr值为0.50.802. 1.2煮练煮炼是将织物在浓碱液中蒸煮，以去除退浆后残留在织物上分子量较大的天然杂质（蜡状物质、果胶与油脂），并时织物具有较好的吸水性。便于印染过程中染料的吸附与扩散。煮练液要紧是烧碱，并投加硅酸钠或者亚硫酸氢钠等助剂作为表面活性剂。煮练液通常为黑褐色，PH很高，有机污染物浓度高，达到数千mgL.3. 1.3染色纯棉或者棉混纺织物染色生产工艺：水J烧水I烧水I烧水I助剂I碱I碱I碱I染料坯布f烧毛f退浆一f煮炼ff丝光一Tf染色f漂洗f整理f成品染色是将织物从染液浸泡、穿过，使
7、织物染上所需颜色。染液是将染料与各种助剂按照一定剂量在水中混合而配置成的。纯棉织物是在常温下染色,染色过程中一定量染料上染到织物上，剩余染料则排放到废水中。使用的助剂是为促使染料更好地上染到织物上，并增强染色的牢度，制造一个好的染色环境。染色中使用的各类助剂最终几乎全部残留在染色残液及其后的漂洗水中。因此染色排放的废水含有一定量染色残液，与印花相比，污染物浓度较高。棉织物棉及棉混纺织物染色所用染料要紧为：活性染料，使用的助剂要紧有：烧碱、纯碱、硫酸、食盐、表面活性剂、匀染剂等。2.2废水特点废水成分复杂、水质水量变化大；有机物浓度高、色度深，碱性高；废水中除含有残余染料、助剂外还含有一定量的浆
8、料。第3章废水的处理方案与工艺流程确定根据产污分析与废水特点，并结合纺织染整工业废水治理工程技术规范(HJ471-2009)来确定处理方案与工艺流程。3.1 纺织染整工业废水治理工程技术规范(HJ471-2009)技术规范(HJ471-2009)第6章废水处理工艺设计3.1.1 工艺选择原则(6.1)6.1.1在工艺设计前，应对废水的水质、水量及变化规律进行全面调查，并进行必要的分析试验。6.1. 2染整废水处理应使用生物处理为主、物化处理为辅的综合处理工艺。6.1.3 工艺路线的选择应根据废水的水质特征、处理后水的去向、排放标准，并进行技术经济比较后确定。6.1.4 应考虑当地的自然条件选择
9、工艺。环境温度低的北方地区，不宜使用生物滤池或者生物转盘等生物膜技术；地下水位高、地质条件差的场所，通常不宜选用构筑物深度较大、施工难度较高的工艺。3.1.2各类染整废水的处理工艺(6.2)6.2.1棉及棉混纺染整废水可选用下列处理工艺。(1)混合废水处理工艺：格栅一pH调整一调节池一水解酸化一好氧生物处理一物化处理。（2）废水分质处理工艺：煮练、退浆等高浓度废水经厌氧或者水解酸化后再与其他废水混合处理；碱减量的废碱液经碱回收再利用后再与其他废水混合处理。6.2.2 毛染整废水宜使用的处理工艺为：格栅一调节池一水解酸化一好氧生物处理。洗毛废水应先回收羊毛脂再使用厌氧生物处理+好氧生物处理，然后
10、混入染整废水合并处理或者进入城镇污水处理厂。6.2.3 丝绸染整废水宜使用的处理工艺为：格栅一调节池一水解酸化一好氧生物处理。绢纺精炼废水宜使用的处理工艺为：格栅一凉水池（可回收热量）一调节池一厌氧生物处理一好氧生物处理。缄丝废水应先回收丝胶等有价值物质再进行处理，处理工艺：格栅、栅网一调节池一好氧生物处理6HJ4712009一沉淀或者气浮。6.2.4 麻染整废水处理根据生物脱胶废水、化学脱胶废水、洗麻废水的水质水量与与染整废水混合后的实际水质，宜使用的处理工艺为：格栅一沉沙池一pH调整一厌氧生物处理一水解酸化一好氧生物处理一物化处理一生物滤池。若麻脱胶废水比例较高，则应单独进行厌氧生物处理或
11、者者物化处理后再与染整废水混合处理。6.2.5 涤纶为主的化纤染整废水可选用下列处理工艺：（1）对含碱减量的涤纶染整废水：格栅一pH调整一调节池一物化处理一好氧生物处理。其中，碱减量废水应先收对苯二甲酸再混入染整废水。(2)对涤纶染色废水:格栅一pH调整一调节池一好氧生物处理一物化处理。6.2.6 蜡染工艺过程中应减少尿素用量。由于废水中污染物浓度较高，且含氮量也较高，通常使用水解酸化+具有脱氮功能的兼氧、好氧生物处理工艺，具体参数应通过试验确定。6.2.7使用磷酸盐助剂时，工艺过程中产生的废水应单独进行化学除磷，如进行氢氧化钙(石灰水)沉淀等。6.2.8当要求执行特别排放限值时，应进行深度处
12、理。3.2根据纺织染整工业废水治理工程技术规范(HJ471-2009)确定污水处理方案通常印染废水的处理方法有：物理法、化学法、生物法等。其中物理法处理效果较差；化学法所需投加药剂量大，但投资占地省；生物法是一种较为普遍的处理方法。目前，国内外对印染废水以生物处理为主，占80%以上，尤以好氧生物处理法占大多数。而随着染料浆料的成分日益复杂，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水难以达标。此外，好氧法的高运行费用及剩余污泥处理或者处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题。由于上述原因印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视。而随着废水排放标准要求越来越严格，单独的生物处理难以达到排放要求
13、。结合实际情况，使用生物处理为主，再辅以化学处理技术，构成一个完整的综合治理流程，既保留了生物处理方法可去除较大量有机污染物与一定颜色的能力、且基本稳固的特点又发挥了物理化学法去除颜色与剩余有机污染物能力的特点，而且运行成本相对较低。本设计使用厌氧水解酸化处理技术作为好氧生物处理工艺的预处理，共同构成厌氧水解一一好氧的生物处理一一混凝沉淀工艺。好氧生物处理方法要紧有A/O法、生物接触氧化法。水解酸化一一A/O工艺一一混凝沉淀：废水经调节池进入水解酸化池，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与厌氧菌，将废水中高分子化合物断链成低分子链
14、，复杂的有机物转变为简单的有机物，从而改善后续的好氧生化处理条件。实践说明，水解酸化处理单元对活性染料废水具有较好的脱色作用。厌氧一好氧处理工艺，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行微生物筛选，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繁殖，可避免污泥膨胀现象。在生化处理后串联混凝沉淀物化处理系统，可进一步脱色与去除水中的COD,以确保处理水水质达标排放。水解酸化一一生物接触氧化一一混凝沉淀：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者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表面活性剂，较好的操纵后续好氧
15、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，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分悬浮生长于水中，兼有活性污泥与生物滤池的特点。废水经水解与接触氧化处理后使用混凝沉淀工艺进一步去除色度与降低废水中的COD值。延时曝气一一混凝沉淀：能够得到高质量的出水，混凝剂投量小设备简单污泥量较小，但流程复杂，占地面积大，基建与运行费用较高。综上所述，并结合纺织染整工业废水治理工程技术规范(HJ471-2009)中6.2.1确定方案为厌氧水解酸化一一生物接触氧化一一混凝沉淀。3.3污水处理工艺流程3.3.1具体工艺流程如下：泵房3.3.2工艺流程说明1 .首先废水先通过格栅去除较大的悬浮物与漂浮物，然后再通过具有清洗功能的滤网设备，由于废水中棉毛短绒、纤维、纤维凝絮物较多。2 .纺织印染厂由于其特有的生产过程，造成废水排放的间断性与多边性，是排出的废水的水质与水
