1500m3每天印染废水处理工艺设计.docx
- 文档编号:4347516
- 上传时间:2022-11-30
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:315.61KB
1500m3每天印染废水处理工艺设计.docx
《1500m3每天印染废水处理工艺设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《1500m3每天印染废水处理工艺设计.docx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
1500m3每天印染废水处理工艺设计
某纺织印染企业废水处理方案设计
1总论
1.1简介
纺织卬染行业是工业废水排放大户,据估算,全国每天排放的废水量约(3-4)X10W,且废水中有机物浓度高,成分复朵,色度深,pH变化大,水质水量变化大,属较难处理工业废水。
某企业拟新建以膳纶木色纱为主的棉化纤纺织及印染精加工项目。
根据《建设项目管理条例》和《环境保护法》之规定,环保设施的建设应与主体工程“三同时”。
受该企业委托,我们提岀了该项目的废水处理方案,按本方案进行建设后,可确保废水的达标排放,能极大地减轻该项目外排废水对某县的不利影响。
1.2方案设计依据
1《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-92。
2《室外排水设计规范》GBJ14-87o
3《建筑给排水设计规范》GBJ15-87o
4国家相关法律、法规。
5委托方提供的有关资料。
6其它同类企业废水处理设施竣工验收监测数据等。
1.3方案设计原则
1木设计严格执行国家有关法规、规范,环境保护的各项规定,污水处理后必须确保各项出水水质指标均达到污水综合排放标准。
2采用先进、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺,保证处理效果,并节省投资和运行管理费用。
3设备选型兼顾通用性和先进性,运行稳定可靠,效率高,管理方便,维修维护工作量少,价格适中。
4系统运行灵活,管理方便,维修简单,尽量考虑操作自动化,减少操作劳动强度。
5设计美观,布局合理,与周围环境统一协调。
6尽量采取措施减小对周围环境的影响,合理控制噪声,气味,妥善处理与处置固体废弃物,避免二次污染。
1.4设计范围
1污水处理站污水、污泥处理工艺技术方案论证。
2污水处理站工程内容的工艺设备、建筑、结构、电气、仪表和自动控制等方而的工程设计及总平而布置。
3工程投资预算编制。
2工程概况
2.1废水来源及特点
该企业的工业废水主要来自退浆、煮炼、漂白(合称炼漂废水)和染
色、漂洗(合称卬染废水)工段,各工段废水特点如下:
1退浆废水
退浆是利用化学药剂去除纺织物上的杂质和浆料,便于下道工序的加工,此部分废水所含杂质纤维较多。
以往由于纺织厂用淀粉为原料,故废水中BOD
5浓度很高,是整个卬染废水中BODs的主要来源,使废水中B/C比较高,往往大于0.3,适宜生化,但随着科技的进步,卬染厂所用浆料逐步被CAM/PVA所代替,从而使废水中B0E下降,COD“升高,废水的可生化性降低。
2煮炼废水
煮炼工序是为了去除织物所含蜡质、果胶、油剂和机油等杂质,使用的化学药剂以烧碱和表而活性剂为主,此部分废水量大,碱性强,COD”BOD5高,是印染废水中主要的有机污染源。
3漂白废水
漂口主要是利用氧原子氧化织物中的着色基团,达到织物增口的目的,漂白废水中一般有机物含量较低,使用的漂白剂多为双氧水。
4染色废水
染色工艺是本项目的支柱工艺,在此过程中,使用直接、分散等染料和各种助剂,从而使染色工艺成为复杂工艺,也使染色废水水质呈现出复杂多样性。
一般而言,染色废水碱性强,色泽深,对人体器官刺激大,BOD5、CODcr浓度高,废水中所含各种染料、表面活性剂和各种助剂是卬染废水中最大的有机物污染源。
5漂洗废水
其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料、表面活性剂、甲醛等。
2.2废水的水质水量及处理后排放标准
1废水的水质水量
废水量1300m3/d
COD
1000-1200mg/l
SS
200-300mg/l
色度
600-800倍
PH
8-10
BOD
300mg/l
2废水处理后排放标准
根据《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-92中的一级排放标
准。
COD
W100mg/l
SS
70mg/l
色度
W40倍(稀释倍数)
pH
6-9
最高允许排水量
2.5n?
/百米布(幅宽914mm)
BOD
25mg/l
3工艺流程
3.1工艺流程的选定
该企业废水COD高,色度大,PH值高,悬浮物多并不易直接生化处理,因此采用水解酸化+接触氧化+混凝沉淀,并与物理、化学法串联的方法处理该废水。
3.2工艺流程图
根据上述处理工艺分析,确定工艺流程图如图
泵3
工艺流程图
3.31艺流程说明
1印染废水首先通过格栅,用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物,以减轻后续处理构筑物的负荷,用来去除那些可能堵塞水泵机组管道阀门的较粗大的悬浮物,并保证后续处理设施能正常运行的装置。
2纺织卬染厂由于其特有的生产过程,造成废水排放的间断性和多边性,是排岀的废水的水质和水量有很大的变化。
而废水处理设备都是按一定的水质和水量标准设计的,要求均匀进水,特别对生物处理设备更为重要。
为了保证处理设备的正常运行,在废水进入处理设备之前,必须预先进行调节。
3卬染废水中含有大量的溶解度较好的环状有机物,其生物处理效果一般,因此选择酸化水解工艺。
酸化水解工艺利用水解和产酸菌的反应,将不溶性有机物水解成溶解性有机物、大分子物质分解成小分子物质、去除易降解有机物,提高污水的可生化性,减少污泥产量,使污水更适宜于后续的好氧处理。
4生物接触氧化也称淹没式生物滤池,其反应器内设置填料,经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触,在生物膜的作用下,大部分有机物被消耗,废水得到净化。
5废水悬浮物较高及色度较深,因此选择混凝沉淀,去除悬浮物和色度,使出水的水质指标相对稳定。
这里选用竖流式沉淀池,其排泥简单,管理方便,占地而积小。
6对于还有少量颜色的废水很难通过混凝沉淀及生物处理脱色,为保险起见,在生物处理后增加化学氧化系统。
4构筑物的设计与计算
4.1设计规模说明
卬染废水约为1300t/d,设计处理规模为1500t/do
设计流量:
Q=0.01736m3/s=17.36L/s
取流量总变化系数为:
97最大设计流量:
Qmax=KzXQ=1.97X0.01736m7s二0.034m'/s=125m'/h
4.2构筑物的设计与计算4.2.1格栅
1
格栅间隙数
Qmax一最大废水设计流量0.034m'/s
a—格栅安装倾角60°
h—栅前水深0.3m
b—栅条间隙宽度取10mm
u—过栅流速0.6m/s
2格栅的建筑宽度B
取栅条宽度S二0.01m,则栅槽宽度B二SS-D+加
B二0.01(18-1)+0.01X18二0.35m进水渠宽度乩
Bi=纸二0034=0.19m
vhO.6xO.3
3栅前扩大段
»旦久=空叫0.22何
2xtanax2xtan20"
J—渐宽部分的展开角,一般采用20°。
4栅后收缩段
L:
=0.5XL1二0.11(m)
5通过格栅的水头损失hum
hi—hoxk
式中:
hi—设计水头损失,m
ho--计算水头损失,m
g―重力加速度,m/s:
k一系数,格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般采用3
g—阻力系数,与栅条断而形状有关;设栅条断而为锐边矩形断
面,B二2.42。
S1、
h、=hok=0(—)'v2sina
b
2.42x(—)7xO.62xsin60"x3
0.01
19.6
=0.12(m)
6栅后槽总高度H
H二h+hi+h:
=0.3+0.12+0.3—0.72«0.7(m)
h—栅前水深
hi—格栅的水头损失
h:
—栅前渠道超高,一般取0.3m
7格栅的总长度L
1_=厶+厶+0.5+1.0+也-
tancr
式中:
Li—栅前扩大段
L:
—栅后收缩段
比——栅前渠道深度,H,=h+h2
L=0.22+0.11+0.5+1.0+°+°Ja2.2(m)
tan60°
8每日栅渣量W,m3/d
&X1000
式中,w—为栅渣量,取0.lOmVlOW污水,那么
4讐鹽囂営“弄/叽2的),所以手动清渣。
⑨格栅机的选型
参考《给水排水设计手册》,选择NC-300式格栅除污机,其安装倾角为60“,进水流速Vlm/s,栅条净距5~20mm。
4.2.2调节池的设计
为了调节水质,在调节池底部设置搅拌装置,常用的两种方式是空气搅拌和机械搅拌,这里采用穿孔空气搅拌,气水比为3.5:
lo池型为矩形。
废水停留时间t=8ho
1池体积算
1.调节池有效体积V
V=QmaxXt=125m7hX8h=1000m3
2.调节池尺寸
设计调节池平而尺寸为矩形,有效水深为5米,则而积F
F=V/h=1000m75m=200m:
设池宽B=10m,池长L=F/B=200/10=20m,
保护高5=0.3m,则池总高度H二h+h产5+0.6=5.3m
调节池尺寸:
LXBXH=20mX10mX5.3m
2布气管设置
1.空气量D
D=DoQ=3.5X1500=5250m3/d=3.65m7min=0.06m7s
式中Do——每立方米污水需氧量,3.5m7m3
2.空气干管直径d
d=(4D/”v)1/2=[4X0.06/(3.14X12)]1/2=0.0798m,取80mm。
v:
拟定管内气体流速
校核管内气体流速
v=4D/^d2=4X0.06/(3.14X0.082)=11.9m/s
在范围10〜15m/s内,满足规范要求。
3.支管直径山
空气干管连接两支管,通过每根支管的空气量q
q二D/2二0.06/2=0.03m3/s
则支管直径
d产(4q/”vi)1/2=[4X0.03/(3.14X6)]1/2=0.0798m,取80mm
校核支管流速
V1=4q/^dr=4X0.03/(3.14X0.082)=5.97m/s
在范围5〜10m/s内,满足规范要求。
4.穿孔管直径d:
沿支管方向每隔2m设置两根对称的穿孔管,靠近穿孔管的两侧池壁各留lm,则穿孔管的间距数为(L-2Xl)/2=(20-2)/2=9,穿孔管的个数n二(9+1)X2X2=40。
每根支管上连有20根穿孔管,通过每根穿孔管的空气量①,
qi=q/20=0.03/20=0.0015m7s
则穿孔管直径da=(4q】/"2)1/2=[4X0.0015/(3.14X8)]山~0.015m,
取15mm
校核流速
v2=4q1/^d:
MX0.0015/(3.14X0.0152)=8.5m/s
在范围5~10m/s内。
5.孔眼计算
孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成45°处,并交错排列,孔眼间
距b=50mm,孔径0=3mm,每根穿孔管长l=2m,那么孔眼数
m=l/b+l=2/0.05+1=41个。
孔眼流速v3=4qi/^02m=4XO.0015/(3.14X0.0032X41)=5.18m/s,
符合5~10m/s的流速要求。
3鼓风机的选型
1空气管DN=80mm时,风管的沿程阻力山
hi=iLCiZp
式中i——单位管长阻力,查《给水排水设计手册》第一册
L——风管长度,m
——温度为20°C时,空气密度的修正系数为1.00
&p大气压力为0.IMPa时的压力修正系数为1.0
风管的局部阻力
h円v~p/2g
式中纟一一局部阻力系数,查《给水排水设计手册》第一册
v——风管中平均空气流速,m/s
p空气密度,kg/m3
2空气管DN二15mm时,风管的沿程阻力h】
h3-iLa2p
式中i——单位管长阻力,查《给水排水设计手册》第一册,
L——风管长度,m
———温度为20°C时,空气密度的修正系数为1.00
a?
大气压力为0.IMPa时的压力修正系数为1.0
风管的局部阻力
hi二纟v:
p/2g
式中纟一一局部阻力系数,查《给水排水设计手册》第一册
v——风管中平均空气流速,m/s
P—一空气密度,kg/m3
3风机所需风压为h1+h:
+h3+hi=Ho
综合以上计算,鼓风机所需气量3.6m7min,风压HKPa。
结合气量5.2X103m7d,风压HKPa进行风机选型,查《给水排水设
计手册》11册,选SSR型罗茨鼓风机,型号为SSR-150
表3-1SR型罗茨鼓风机规格性能
型号
口径
A
转速
r/min
风量
m3/min
压力
kPa
轴功
率Kw
功率
Kw
生产
厂
SSR-150
150
970
5.20
9.8
5.58
7.5
章斤
鼓风
机厂
4加酸中和
废水呈碱性主要是由生产过程中投加的NaOH引起的,原水PH值为
8-10(取10计算),即:
[0H']=10_mol/l
加酸量Ns为Ns=NzXaXk
=(125X103)1/hXlO*4mol/lX(40X10”)kg/molX1.24X
1.1=0.682kg/h
其中Ns酸总耗量,kg/h;
Nz废水含碱量,kg/h;
a——酸性药剂比耗量,取1.24
k——反应不均匀系数,1.1〜1.2
配置好的硫酸直接从贮酸槽泵入调配槽,经阀门控制流入调节池反
应。
调节池图
4.2.3泵的选择
选用QW150-300I污水泵,其流量为200-250m3/h,扬程为10-13m,
转速为980r/min,效率为75%,功率为22kw,电压为380v。
4.2.4水解酸化池
1.有效容积V
V二Qgt二125X6二750n?
其中:
Qz———最大设计流量(m7h)
精品
t——停留时间,本设计采用6h。
2.有效水深h:
h二vt二1.5X6二9m
v——池内水的上升流速,一般控制在0.8〜1.8m/h,此处取1.5m/h
3.池表面积F
F=V/h二750/9二83.4m;取84m2
设池宽B=6m,则池长L=F/B=84/6=14m,池子超高取0.3m,则
水解酸化池尺寸:
LXBXH=14mX6mX9.3m
4.布水配水系统
1配水方式
木设计采用大阻力配水系统,为了配水均匀一般对称布置,各支管出水口向下距池底约20cm,位于所服务面积的中心。
查《曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例》其设计参数如下:
管式大阻力配水系统设计参数表
干管进口流速
1.0〜1.5m/s
开孔比
0.2%〜0.25%
支管进口流速
1.5〜2.5m/s
配水孔径
9~12mm
支管间距
0.2〜0.3m
配水孔间距
7〜30mm
2干管管径的设计计算
Qmax=0.034m/s
干管流速为1.4m/s,则干管横切面积为:
A=Qmax/v=0.034/1.4=0.025
管径Dx=(4A/^)1/2=(4X0.025/3.14)1/2=0.18m由《给排水设计手册》第一册选用DN二200mm的钢管
校核干管流速:
Afd74=3.14X0.274=0.0314m2
V】二Q込/A二0.034/0.0314=1.08m/s,介于1.0〜1.5m/s之间,符合要求。
3布水支管的设计计算
a.布水支管数的确定
取布水支管的中心间距为0.3m,支管的间距数
n二L/0.3=14/0.3二46.7=47个,则支管数n=2X(47-1)=92根
b.布水支管管径及长度的确定
每根支管的进口流量q二Q*/n=0.034/92=0.000370m3/s,支管流速v:
=2.Om/s
则D2=(4q/^-v2)1/2=[4X0.000370/(3.14X2.0)]12=0.0154m,取D2=16mm
校核支管流速:
v2=4q/^D2MX0.000370/(3.14X0.0163)=l.84m/s,在设计流速1.5〜2.5m/s之间,符合要求。
4出水孔的设计计算
一般孔径为9〜12mm,本设计选取孔径10mm的出水孔。
出水孔沿配水支管中心线两侧向下交叉布置,从管的横截断而看两侧出水孔的夹角为45°。
又因为水解酸化池的横截面积为6X14=84m2,去开孔率0.2%,则孔眼总面积S=84X0.2%=0.168m2o配水孔眼d二10mm,所以单孔眼的面积为Si=^d:
/4=3.14X0.0174=7.85X10V,所以孔眼数为0.168/(7.85X10-3)=2140个,每个管子上的孔眼数是
2140/92=24个。
水解酸化池图
4.2.5接触氧化池
1填料的选择
结合实际情况,选取孔径为25mm的的玻璃钢蜂窝填料,其块体规格为800X800X230mm,空隙率为98.7%,比表而积为158m7m3,壁厚0.2mm。
(参考《污水处理构筑物设计与计算》玻璃钢蜂窝填料规格表)
2安装
蜂窝状填料采用格栅支架安装,在氧化池底部设置拼装式格栅,以支持填料。
格栅用厚度为4〜6nmi的扁钢焊接而成,为便于搬动、安装和拆卸,每块单元格栅尺寸为500mm~1000mm。
3池体的设计计算
(1)设计概述
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。
(2)设计计算
1.池子有效容积V
V二Q(La-Lt)/M
则V=1500X(0.3-0.025)/I.5=275m3;
式中:
Q—设计流量Q=1500m3/d
La―进水B0D5La二(250〜300)mg/L,取300mg/L;
Lt―出水B0D5LtW25mg/L;
M—容积负荷M=l.5kg/(m3•d),B0DsW500时可用1.0〜
3.0kg/(m3•d),取1.5kg/(m3•d)
2.池子总而积F
F二V/h。
,则F=275/3二91.7m2,取92m2
h。
一为填料高度,一般ho=3m;
3.氧化池总高度H
H=h0+h1+h2+(m-1)hj+h,,则H二3+0.5+0.5+(3-1)X0.3+1.5=6.Im;
hi--保护高取0.5m;
h:
--填料上水深取0.5m;
hs--填料层间隔高取0.3m;
h--配水区高,与曝气设备有关,取1.5m;
m—填料层数取3(层);
4.氧化池的尺寸
氧化池半径r=(F/^)12=(92/3.14)12=5.4m
氧化池的尺寸RXH二10.8mX6.Im
5.理论接触时间t
t二24Fh°/Q,则t=24X92X3/1500二4.4h;
6.污水在池内的实际停留时间:
t=F(H-hJ/Q=6X15X(6.1-0.5)/125=4.lh
7
.所需空气量D
D=DoQ,且D°=20:
1,则D=1500X20=30000m3/d;
生物接触氧化池图
4.2.6混凝反应池
1•混凝剂的选择
结合实际情况,对比分析常用混凝剂,选用聚合氯化铝(PAC)。
其特点是:
碱化度比其他铝盐铁盐混凝剂低,对设备腐蚀较小混凝效率高耗药量少絮体大而重,沉淀快。
聚合氯化铝受温度影响小,适用于各类水质。
2.配制与投加
配制方式选用机械搅拌。
对于混凝剂的投加采用湿投法,湿投法中应用最多的是重力投加。
即利用重力作用,将药液压入水中,操作简单,投加安全可靠。
3.混凝池尺寸
1混凝时间T取20min,混凝池有效容积:
V二Q»T/n60二125X20/(1X60)=42m3
其中L——最大设计水量,m3/h。
Qg二125m3/h
n——池子座数,1
2混凝池分为两格,每格尺寸LXB=2.5mX2.5m,总长L=5m。
3混凝池水深:
H=V/A=42/(2X2.5X2.5)=3.5m
混凝池取超高0.3m,总高度为3.8m。
4混凝池尺寸LXBXH=5mX2.5mX3.8m
5混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。
4.搅拌设备
①叶轮直径取池宽的80%,采用2.0m。
叶轮桨板中心点线速度采用:
精品
1=0.5m/s,v2=0.35m/s;桨板长度取1=1.4m(桨板长度与叶轮直径之比1/D二1.4/2二0.7);桨板宽度取b二0.12m,每根轴上桨板数8块,内外侧各4块。
旋转桨板面积与絮凝池过水断而积之比为8X0.12X1.4/(2.5X
5)=10.7%
四块固定挡板宽X高为0.2XI.2m。
其面积于絮凝池过水断面积之比
为4X0.2X1.2/(2.5X5)二7.7%
桨板总而积占过水断而积为10.7%+7.7%=18.4%,小于25%的要求。
②叶轮桨板中心点旋转直径Do
D°=[(1000-440)/2+440]X2=1440mm二1.44m
叶轮转速分别为
ni=6Ovi/^Do=6OXO.5/(3.14X1.44)=6.63r/min;Wi=0.663rad/sn2=6Ov2/^Do=6OXO.35/(3.14X1.44)=4.64r/min;w2=0.464rad/s桨板宽厂比b/l=0.12/1.4<1,查阻力系数①
表3-4阻力系数
b/1
小于1
1〜2
2.5〜4
4.5〜
10
10.5〜18
大J''
18
1.1
1.15
1.19
1.29
1.4
2
1二1.10k=Op/2g=l.10X1000/(2X9.8)=56
桨板旋转时克服水的阻力所耗功率:
第一格外侧桨板:
No;=yklw13(r2-r14)/408=4X56X1.4X0.663(1-0.884)/408=0.090kw
第一格内侧桨板:
Noi=4X56X1.4X0.963(0.56-0.443)/408=0.014kw
第一格搅拌轴功率:
No产No;+N01"=0.090+0.014=0.104kw
同理,可求得第二格搅拌轴功率为0.036kw
3设两台搅拌设备合用一台电动机,则混凝池所耗总功率为
工No二0.104+0.036=0.140kw
电动机功率(取〃产0.75,772=0.7):
N=0.140/(0.75X0.7)=0.26kw
4.2.7竖流式沉淀池计算
(1)中心管面积f
沉淀池的最大水量Qmax=0.034m3/s
f=Qmax/v0=(0.034m3/s)/(0.03m/s)=1.13m2
其中:
Qmax最大设计流量,m3/s
v0中心管内流速,不大丁30mm/s,取30mm/so
(2)中心管直径d。
do二(4f/^)1/2=(4X1.13/3.14)1/2=1.2m
(3)中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度4
h3=Qmax/v1^d1=0.034
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 1500 m3 每天 印染 废水处理 工艺 设计