丝绸废水处理—-—工艺设计Word文档下载推荐.doc
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正文 4
1处理工艺的确定 4
1.1设计参数 4
1.2处理工艺流程图 5
2构筑物设计计算 5
2.1格栅 5
2.2调节池 6
2.3气浮池 7
2.4水解酸化池 7
2.5生物接触氧化池 8
2.6竖流式沉淀池 9
2.7化学氧化池 11
2.8污泥浓缩池 11
3平面布置及高程布置的设计 12
3.1高程布置 12
3.2平面布置 12
4构筑物与效益分析 12
4.1构筑物与设备 12
4.2处理费用分析 13
5总结 14
参考文献:
14
附图 15
丝绸废水处理工艺设计
文献综述
1丝绸废水简介
纺织工业是我国纺织工业的一种,已有一个多世纪的发展历史,是我国民族工业中历史最悠久的产业之一[1]。
而印染工艺又是纺织工业中废水排放的大户。
据统计,2007年全国印染布产量达660亿m,占世界总量30%以上,废水排放总量居全国工业部门第五位,COD排放总量居第六位。
近年来,随着新型染化料助剂的开发和应用,丝绸印染废水呈现出有机污染物浓度高、组分复杂、色度深且波动大的特点,所以处理此类废水的新型工艺组合层出不穷。
2丝绸废水的特点
丝绸废水包括真丝绸印染废水和仿丝绸印染废水两种。
真丝绸印染废水中含有染料、表面活性剂、固色剂、酸、碱以及蚕丝上的杂质与水解产物等,有机物浓度高、波动范围大,色度较深。
仿丝绸印染废水相比真丝绸印染废水,最显著的不同就是在于仿丝绸印染废水的一般不具有可生化性。
对本论文中废水水质进行分析从而确定该废水属于仿丝绸印染废水。
3丝绸废水常用的组合处理工艺
目前丝绸废水较有效的处理方法有Xp混凝剂法、厌氧—好氧—生物炭法、高压脉冲电解混凝法等。
以下则针对上述几种处理方法做整理及分析,并摘取了部分处理效果数据表。
3.1Xp混凝剂法[2]
该工艺流程基本为这样的,首先废水经调节池加药后进行初沉,针对不同特性的印染废水加入高效率多离子态的无机分子混凝剂,在一定条件下,其能与废水中的各种有害物质产生凝聚,而此凝聚又具有强力的吸附能力,可将污染物从废水中分离出来。
一般的混凝剂配方为镁系列混凝剂加黄土。
然后初沉出水通入烟道废气进行二沉,利用消烟除尘后净化的烟道气改变初沉池出水水质条件,使初沉池出水与混凝剂发生反应,在二沉池中沉淀以进一步去除污染物。
最后二沉出水经滤渣吸附,利用滤渣(焦炭渣、无烟煤)等工业废弃物或廉价滤料做吸附剂,即得处理后出水。
处理后水可以回收利用,处理效果见表1。
表1Xp混凝剂处理数据
分析项目
pH
COD(mg/L)
BOD(mg/L)
硫化物(mg/L)
色度(倍)
分析数据
7.0+0.5
<
100
60
1
5-20
去除率(%)
---
90.2-98.6
90-95
>
98
99.3-99.9
3.2厌氧—好氧—生物炭法(AABC)[3]
厌氧—好氧—生物炭法(AABC)处理丝绸废水的工艺流程一般包括4个部分:
厌氧池、好氧池、脉冲发生器及生物炭池。
厌氧池不是一般的传统厌氧消化,主要功能有水解酸化作用、分解印染废水中可生化性很差的一些高分子物质改善可生化性、脱色和消化好养段所产生的污泥;
好氧池主要是将特大分子链切断;
脉冲发生器主要用于厌氧池中搅拌;
生物炭池利用悬浮生长及固着生长法的特点去除COD、BOD。
处理效果如表2所示。
表2各单元处理后数据分析
项目
PVA(mg/L)
洗涤剂(mg/L)
原水
103.7
618.1
121.6
5.49
295.0
厌氧
53.7
493.3
110.4
6.19
243.0
好氧
37.8
196.3
25.3
2.46
74.0
生物炭
24.1
98.9
16.7
2.88
37.2
总去除率
76.7%
84.0%
86.3%
84.7%
3.3高压脉冲电解混凝法
利用开发的高压脉冲电解凝聚技术,对废水中的色度、COD、BOD及SS等污染物进行氧化、还原、凝聚及浮除等反应或作用,然后再进一步经粗滤、精滤作用后,使排放水合乎排放标准。
一般对于进水条件如下:
色度<
4000、CODCr<
1200mg/L、BOD<
300mg/L、SS<
1000mg/L,均能达到排水标准(GB8978—1996)。
3.4膨胀颗粒污泥床工艺(EGSB)
官宝红[4]等人采用膨胀颗粒污泥床工艺对涤纶仿真丝绸印染废水进行处理,通过污泥负荷和水力负荷的递增来启动反应器,从活性污泥性状和反应器性能两方面考察启动过程。
活性污泥依次经历絮状、膨胀、细粒化和成熟颗粒四个阶段,反应器性能与此相应变化,有机物去除率和产气率逐渐提高且趋于稳定。
结果表明,EGSB处理涤纶仿真丝绸印染废水的启动过程用了50d左右,启动后形成的颗粒污泥床层占反应器有效容积的25%和污泥量的65%左右,COD去除率为57%~64%,产气率每千克COD0.12~0.17m3。
3.5推流式曝气增氧活性污泥法[5]
浙江某集团公司采用的该工艺将水解酸化池前置于系统中,能将不易降解的染料、印染助剂等大分子有机物分解成小分子有机物,提高了废水的可生化性,为后续的好氧处理起铺垫作用;
在活性污泥前设置了生物选择器,二沉池的回流污泥在此充分接触,提高了基质的浓度,菌胶团细菌在生物选择器中吸附了大部分的溶解底物,在后续的活性污泥池中利用这部分底物继续生长,而丝状细菌在高基质浓度下生长缓慢,进入活性污泥池后可以防止污泥膨胀的产生,而且其COD和色度的去除率达到90%以上,BOD的去除率可达99%。
4工艺比较
针对前面的几种技术,对其处理工艺进行分析,我们知道这些工业都有着不同的优缺点,其优缺点如下:
①Xp混凝剂法。
优点:
除色效果好;
污泥可再利用。
缺点:
药剂用量大,污泥量大。
②厌氧法。
无污泥产生。
占地面积大。
③电凝法。
占地面积小,效果比厌氧法、Xp混凝剂法略差。
耗电量大,耗电极,污泥量较厌氧法大。
5处理工艺的确定
废水中主要污染物为COD、BOD、SS、色度等。
其中,COD=580mg/l,BOD5=100mg/l,SS=350mg/l,色度450倍。
目前,国内对丝绸废水的处理一般以生物处理为主。
对易于生物降解的印染废水,可采用一段生物处理。
对难于生物降解的印染废水,采用厌氧(水解)—好氧联合处理较为合适。
由于本设计中BOD5/COD=0.17<
0.3,属于不易生化废水,所以确定用水解酸化—好氧生物处理法。
经过水解酸化降解以后可以去除部分有机物,同时对较难降解的物质可以经过水解酸化分解为小分子有机物,有利于后续好氧生物处理。
好氧生物处理采用生物接触氧化法处理工艺。
该法兼具了生物转盘及活性污泥的优点,具有稳定、高效的处理效果,而且可以在一定时间内间歇运行和便于重新启动[6]。
该设计中废水量不大,将不会耗用太多的生物填料,不需要回流污泥,污泥产量少,不产生污泥膨胀,耐冲击负荷能力强,运行管理方便。
丝绸废水经过生物接触氧化池后进入二沉池进行泥水分离,上清液进入后续混凝沉淀反应,污泥排入贮泥池。
丝绸废水经过生化处理后,还有部分难以降解的有机物、色度、SS等污染物,这些污染物通过化学氧化池进行去除。
再增设次氯酸钠氧化脱色装置,以便充分改善处理效果,同时,为今后废水深度处理与回用创造良好条件。
对气浮池和二次沉淀池产生的污泥,采用污泥浓缩和干化处理的技术,以防止污泥的二次污染。
综上所述,本设计以“水解酸化+生物接触氧化+化学氧化法”为处理工艺。
正文
1处理工艺的确定
1.1设计参数
1.1.1丝绸生产废水水质水量
丝绸生产废水水质如下:
pH=8,BOD5=100mg/L,COD=580mg/L,SS=350mg/L,色度=450倍,污水量Q=500m3/d。
1.1.2处理要求
污水排放应达到《国家标准污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准(1998.1.1之后):
pH=6~9,BOD5≤30mg/L,COD≤100mg/L,SS≤70mg/L,色度≤50倍。
1.2处理工艺流程图
回用
化学氧化池
外运
排水
竖流式沉淀池
生物接触氧化池
污泥浓缩池
脱水车间
格栅池
丝绸废水
气浮池
调节池
水解酸化池
氯化铝混凝剂
2构筑物设计计算
2.1格栅
目前格栅的种类繁多,发展较快,从格栅的型式来分,可分为链式机械格栅除污机、一体三索式格栅除污机、回旋式格栅除污机和阶梯式格栅除污机等等。
格栅是由一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成。
倾斜安装在进水的渠道,或进水泵站集水井的进口处,以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质(见附图1,2)。
2.1.1格栅设计原则[7]
格栅所能截留污染物的数量,随所选用的栅条间距和水的性质有很大的区别。
一般以不堵塞水泵和水处理厂站的处理设备为原则。
(1)水泵处理系统前格栅栅条间隙(人工清除:
25-40mm;
机械清除:
16-25mm;
最大间隙:
40mm。
(2)在大型污水处理厂或泵站前用大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3/d),一般应采用机械清渣。
(3)格栅倾角一般用45°
-75°
,机械格栅倾角一般为60°
-70°
。
(4)通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.15m。
(5)过栅流速一般采用0.6-1.0m/s。
2.1.2设计参数
由进水量而得,设计参数如下:
平均日流量:
Qd=0.0058m3/s
最大设计流量:
Qmax=Kz·
Qd=2×
0.0058=0.0116m3/s
栅前流速:
vb=0.4~0.9m/s,取vb=0.4m/s
过栅流速:
v=0.6~1.0m/s,取v=0.6m/s
采用人工清渣,栅条间距:
10~25mm,取d=20.0mm
栅渣截留量:
0.10~0.05m3/10rn3污水,取0.05m3/10m3
倾角一般为:
60°
-70°
,取α=60°
栅前水深:
h=0.4m
栅条宽度:
S=0.01m
进水渠宽:
B1=0.1m
进水渠渐宽部位的展开角度:
α1=20°
2.1.3设计计算
格栅的间隙数:
则栅条数目为n-1=4个
格栅建筑宽度:
进水渠道渐宽部分长度(l1):
取进水渠道宽B1=0.1m,渐宽部分展开角α1=20°
,此时进水渠道流速为0.75m/s
渠道与出水渠道连接处的渐窄部分长度(l2):
过栅水头损失(h1):
因栅条为矩形截面,取k=3,并将已知
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