毕业设计-300td靛蓝染纱靛废水处理工艺设计-压缩版.doc

'300t/d靛蓝染纱废水处理工艺设计　　江苏某染织有限公司，主要生产靛蓝牛仔布。靛蓝染纱工艺一般采用烧碱-保险粉还原的稳定体染色法进行多次染色，废水主要成分既合无机原料（如烧碱、保险粉），又合大量有机染料、浆水、渗透剂、柔软剂等，水质特点为pH值高、CODcr高、低价硫浓度高。设计采用“中和沉淀回收染料+混凝沉淀-+水解酸化+二段生物接触氧化法”的工艺对靛蓝染纱废水进行处理。1设计参数废水处理站的设计能力为15m3/h。设计废水水质及排放要求见表1。表1设计废水水质及排放要求水质pHCODcr/（mg·L-1）BOD5/（mg·L-1）S2-/（mg·L-1）色度/倍SS/（mg·L-1）设计水质10～1220006001101002000排放水质6～910030120302处理原理2.1中和沉淀回收染料　　靛蓝染纱使用单一染料，利于回收利用[1]。靛蓝染料细菌降解速率很慢，不宜直接采用生物处理，须在进入生化阶段前将其大部分除去。故将废水中和到pH为6～7，利用靛蓝染料在中性或酸性条件下难溶的特点，使染料自行析出，再用离心过滤或沉淀的方法，将大部分染料除去并回收利用，大大降低了后续生化处理负荷和处理成本。2.2混凝沉淀　　在碱性条件下，pH值为9.5时最佳，采用FeSO4作为混凝剂[2]，生成FeS沉淀除去S2-，并以曝气搅拌，空气除了可以搅拌外，还起到把Fe2+氧化为Fe3+的作用，增强了混凝效果。曝气0.5h后进入斜板沉淀池，经沉淀出水废水中的S2-可降至0.55mg/L,已达标；而COD的去除率为51%[1],BOD去除率为20%。因此经过调节池（停留时间8h，COD与BOD的去除率分为：8%和10%）和混凝沉淀的前处理后，出水COD为902mg/L，BOD为432mg/L。2.3水解酸化在厌氧处理过程中，复杂的有机物被降解，转化为简单的、稳定的化合物，同时释放能量，其中，大部分以甲烷的形式出现，仅有少部分的有机物本转化而合成新的细胞组成部分。在厌氧池停留8h[3]后，出水水质为COD=676.5mg/L，SS=50mg/L，色度=30，pH=6,BOD=399mg/L；设计水质去除率为COD=25%，SS=63%，BOD=9.2%,色度=40%。2.4二段生物接触氧化　采用人工选育的高效优势混合菌群挂膜和选用软纤维填料改型后的D3[4] 型软性填料，它具有比表面积大、利用率高、空隙可变不堵塞、重量经、强度高、性能稳定、组装容易等优点。生物接触氧化池[5]的停留时间为24h，其中，一级生物接触氧化池的HRT为16h，二级生物接触氧化池的HRT为8h，气水比x：15:1，处理后CODGr=76mg/L,BOD5=20mg/L,SS=25mg/L,色度=18，S2-=0.55mg/L,pH=6～8，即处理后CODcr＜100mg/L，BOD5＜30mg/L，S2-＜lmg/L，色度＜20倍，出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准。3处理工艺流程选择靛蓝染纱废水主要成份既含无机原料，又含大量有机染料、浆水、渗透剂、柔软剂等，水质较为复杂。根据小试试验，采用“混凝沉淀+水解酸化+两级生物接触氧化”工艺。靛蓝染纱废水处理工艺流程如图1所示。图1靛蓝染纱废水处理工艺流程图3.1工艺流程图说明废水的处理系统采用连续处理工艺，废水经三次提升，一次提升从中和沉淀池到圆筒外虑式过滤机，二次提升从调节池到混凝池，三次提升从中间水池到厌氧池。靛蓝染色废水先进入中和沉淀池，再由一次提升泵抽到圆筒外虑式过滤机，然后流到调节池。其他工序废水则先经过机械格栅，流入调节池。从调节池到混凝池靠二次提升泵抽上去，然后靠重力自流如斜板沉淀池和中间水池。在中间水池调节pH值后，由三次提升泵抽到厌氧池，然后靠重力自流到生物接触氧化池和相应的沉淀池，最后进入清水池回用和达标排放。3.2工艺条件控制根据小试试验，靛蓝染纱废水混凝沉淀的最佳工艺条件为：pH值为9.5，停留时间为30min，FeSO4的使用量为695mg/L，COD去除率为51%，S2-去除率为99.5%，色度去除率为45%；厌氧水解和生物接触氧化的最佳工艺条件为：pH值为6～8，总停留时间为32h，汽水比为15：1，COD去除率为96.2%，SS去除率为99.1%，色度去除率为89.1%，BOD去除率为96.6%。其中，水解酸化池停留时间为8h、一级氧化池停留时间为16小时、二级氧化池停留时间为8。4处理结果 主要构筑物（设备）设计处理效果表2与表3所示。表2主要构筑物（设备）设计处理效果（一）名称COD/mg·L-1BOD/mg·L-1pH进水出水去除率/%进水出水去除率/%进水出水格栅------------------1212调节池200018408%60054010%126.46混凝池------------------6.469.5斜板沉淀池184090251%54043220%------中间水池------------------9.56厌氧池90267725%4323999.2%--------一氧池67719072%39987.878%6～86～8一沉池------------------------二氧池1907660%87.820.267%------二沉池------------------------注：去除率相对于前一构筑物污染物浓度而言表3主要构筑物（设备）设计处理效果（二）名称SS/mg·L-1S-2/mg·L-1色度进水出水去除率/%进水出水去除率/%进水出水去除率/%格栅200070065%------------------调节池------------------1009010%混凝池------------------905045%斜板沉淀池70014080%1100.5599.5%---------中间水池---------------------------厌氧池1405063%------------503040%一氧池------------------301840%一沉池502550%------------------二氧池------------------1810.840%二沉池251828%------------------注：去除率相对于前一构筑物的污染物浓度而言5主要经济指标该工程日处理360m3废水，占地面积为1340m2，总投资为33万元。运行费用分析：①电费：每小时耗电为45.8kWh，按0.735元kWh计，则每天的电费为778元；②人工费：共3人，平均每人每月按1500元计，则每天的人工费为150元；③药剂费：酸碱及FeSO4的每天费用为144元；④设备维修与折旧费：折旧期限按15a考虑，则每天的费用为15元； ①土地使用费：处理站总占地面积为1340m2，土地使用费率按40元/(m2·a)计，则土地使用费为1340×40/365=146.8元/d；②靛蓝回收和污水回用的费用折算为761.48元/d，因此，总的费用为：1460.241-761.48=698.76元/d，则废水吨处理费用为：698.76/360=1.94元/t。6结语靛蓝染纱废水处理工艺：中和沉淀回收染料+混凝沉淀-+水解酸化+二段生物接触氧化法，该工艺具有投资省、运行费用低、管理方便、处理效率高、出水水质好的特点，但是占地面积较大，不过仍具有较好的应用价值。参考文献[1]巫凌,张统.靛蓝染纱废水处理工艺设计[J].工业用水与废水,2001,5(32):45[2]孟建平,徐宏凯,周建勋.靛蓝和硫化黑染色废水[J].机电设备,2004,（2）:45-48[3]张林生.印染废水处理技术与典型工程[M].北京:化学工业出版社,2005.64-68[4]郑铭,陈万金.环保设备原理设计应用[M].北京:化学工业出版社,2000.111-112[5]CECS128:2001.生物接触氧化池设计规程[S]'