5000t/d印染废水处理工程工艺设计开题报告

 2022-04-12 19:53:51

1. 研究目的与意义

      1. 相关定义

印染的四大处理过程包括:预处理、染色、印花和整理。“印染废水是指织物在染色或印花过程中产生的染色残液 、漂洗水以及前处理 (如:洗毛、丝麻脱胶、退浆等 )、后整理产生的混合废水, 它是含有一定量有害物质和色度的有机废水。”[1]由于市场竞争越发激烈 ,参与国际竞争日益增加 ,迫使原来生产品种较单一、生产量大的染整企业转向生产小批量多品种的产品, 使废水水质范围扩大 、脱色效果不明显 、废水治理难度加大 。[2]为了能设计出最合理有效的处理印废方案,不仅需要不断通过实验验证工艺的是否合适,效果是否达标,更要在日常的生产处理中积累经验,检验理论。

      1. 废水特点

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        2. 研究内容和预期目标

        第二章工程设计

        2.1原水分析

            1. 水质分析

        设计要求中,未曾规定印染废水类别。在本设计中人为规定为纺织印染废水。设计水质水量为:Q=5000m3/d,其余原水数据要求整理如下表:

        表2-1 原水数据表

        CODcr

        BOD5

        S2-

        SS

        pH

        色度

        进水

        mg/l

        400-1300

        (取 800)

        150-600

        (取 250)

        10

        100-200

        (取 200)

        9-10

        500 倍

        设计要求最终出水满足《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)。又设计企业为新建企业,处于环境容量较小的环境敏感地区,所以出水需要标准中的特别排放值

        表2-2 《纺织染整工业水污染物排放标准》

        序号

        污染物项目

        限值

        污染物排放监控位置

        直接排放

        间接排放

        1

        pH值

        6-9

        6-9

        企业废水总排放口

        2

        化学需氧量(CODcr

        60

        80

        3

        五日生化需氧量

        15

        20

        4

        悬浮物

        20

        50

        5

        色度

        30

        50

        6

        氨氮

        8

        10

        7

        总氮

        12

        15

        8

        总磷

        0.5

        0.5

        9

        二氧化氯

        0.5

        0.5

        10

        可吸附有机卤素(AOX)

        8

        8

        11

        硫化物

        不得检出

        不得检出

        12

        苯胺类

        不得检出

        不得检出

        13

        六价铬

        不得检出

        车间或生产设施废水排放口

        将出水要求出水要求统计为下表:

        表2-3 出水要求表

        CODcr

        BOD5

        S2-

        SS

        PH

        色度

        出水 mg/l

        ≤80

        ≤20

        不得检出

        ≤50

        6-9

        ≤50 倍

            1. 水量分析

        印染废水常常伴有水量不稳定的特点。假设本设计印染厂采用两班制的非连续工作,产生的废水量日变化大。对比类似的印染废水处理工程实例,发现在Q10000m3/d 时,Kz的取值在 1.5-2.0之间。本设计中取变化系数上限值以保设计可行性,即 Kz=1.6。则 Qmax=KzQ=1.6×5000=8000m3/d

        2.2废水处理可行性分析

            1. BOD5/CODcr

        B/C虽然是大于0.3的,表明该废水可生化反应,但是比值并不高,这说明此废水可生物降解能力不强,在处理前需要通过反应提高B/C,保证后续生化反应有效进行。

            1. 温度

              纺织印染工艺因为可能包含一些染色印花环节,它们对温度要求较高,所以产生的废水温度通常高于常规污水处理的废水温度,一般在50℃~60℃,一般细菌的最宜温度在 10℃~40℃,所以原水在处理前,可以先进入调节池与其他部分较低温的废水相混合,以达到最佳的处理温度。

            2. pH

              印染废水的pH偏高偏碱,在进行处理需要调节pH至中性。

        2.3污染物去除方案

            1. 悬浮物的去除

              由于本设计原废水的SS值并不高,只有200mg/L。所以只需要设置细格栅来去除较大的悬浮物即可。同时在混凝反应和生化反应中也能去除一些SS,使其≤50mg/L。

            2. 碱度的去除

              印染工序需要加入较多的染色剂和固色剂,所以产生的废水pH值一般偏大, 即多呈碱性。原水pH也在9-10,可以通过在细格栅后添加调节池,起到均质均量的作用,提供后续反应的适宜 pH 值。

            3. 有机物的去除

              1. 生化方法

                常用的生化处理工艺有各种类型的活性污泥法和生物膜法,需要看原水B/C的条件,适当选择合适的方法。

              2. 物化方法

        常用的物化处理方法主要是混凝法,混凝法中还可以根据原水特性选择沉淀法和气浮法。这些方法的COD去除率都比较类似,集中在50%附近。

            1. 色度的去除

              目前在废水处理中,使用混凝沉淀去除废水的色度。

            2. 硫化物的去除

              “为去除废水中硫离子可使用曝气混凝法。将聚合硫酸铁和硫酸亚铁混合加入废水,其中硫离子与硫酸亚铁的摩尔比为1∶1-1∶3,硫酸亚铁与聚合硫酸铁的质量比为1∶0.5-1∶5,然后曝气1-5 小时,曝气量为1-50m3/min·m3,沉淀0.5-2小时后,细小的硫化铁颗粒絮凝成大颗粒沉淀下来,实现去除废水中硫离子的效果。与现有去除废水中硫离子的方法相比,本发明的方法具有工艺简单,成本低,因此,能用于工业废水、生活污水中硫离子的脱除。”[4]

        如图所示可将调节池和混凝沉淀池看做一个曝气沉淀系统,在调节池处安装曝气管,既可以均衡水质水量,将投加的药剂混合均匀,也可充当曝气作用促使硫离子的去除。

        COD与S2-的摩尔比为80:1,硫离子与硫酸亚铁的摩尔比为1∶1-1∶3(取1:3),则废水中COD:总硫化物约为4:1。比值适中不过低,不会影响后续微生物的生化反应。

        对于处理过程产生的硫化氢,可使用集气罩收集处理。

        3. 研究的方法与步骤

        原废水首先经过预处理阶段,即格栅和曝气调节池均质均量,并使得废水中的硫离子与药剂充分混合。由于印染废水中或含有染色印花阶段残留的有机染料,可能会影响后续反应中的微生物活性,所以先将废水通入混凝沉淀系统,进行物化处理,使色度、硫化物和有机物浓度一定程度降低后再进行生物处理。另外,为了提高原水的可生化性,沉淀后的废水需要通入水解酸化池,使废水中的有机大分子分解成小分子,从而提高其可生化性,之后再通入接触氧化池进行好氧处理,使其COD、BOD和色度达到要求。

        4. 参考文献

        1. 张自杰.环境工程手册(水污染防治卷)[ m] .北京:高等教育出版社, 1996(1):49。

        2. 钱明、徐小忠、王海梅.印染工业废水处理工程设计要点[j].污染防治技术,2006(1)70-72。

        3. 10000m3/d印染废水处理工程设计方案[d].互联网资源库。

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          5. 计划与进度安排

          2022.2-2022.3 撰写开题报告书

          2022.3-2022.4 查找相关资料、参考文献,完成方案比选,工艺流程,完善设计说明书与计算书

          2022.4-2022.5 根据设计计算书完成10张设计图纸,查缺补漏

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