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1、1 某纺织印染企业废水处理方案设计某纺织印染企业废水处理方案设计 1 总论1 总论 1.1 简介1.1 简介 纺织印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)106m3，且废水中有机物浓度高，成分复杂，色度深，pH 变 化大，水质水量变化大，属较难处理工业废水。 某企业拟新建以腈纶本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，我们提出了该项目的废水 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1.2 方
2、案设计依据 纺织染整工业水污染物排放标准GB4287-92。 室外排水设计规范GBJ14-87。 建筑给排水设计规范GBJ15-87。 国家相关法律、法规。 委托方提供的有关资料。 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1.3 方案设计原则 本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 2 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。 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。 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。 系统运行灵活，管理方
3、便，维修简单，尽量考虑操作自动化，减少 操作劳动强度。 设计美观，布局合理，与周围环境统一协调。 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1.4 设计范围 污水处理站污水、污泥处理工艺技术方案论证。 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 控制等方面的工程设计及总平面布置。 工程投资预算编制。 2 工程概况2 工程概况 2.1 废水来源及特点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（合称印染废水）工段，各工段废水特点如下： 退浆废水 退浆是利用化学
4、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， 3 故废水中 BOD5浓度很高，是整个印染废水中 BOD5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，印 染厂所用浆料逐步被 CAM/PVA 所代替， 从而使废水中 BOD5下降， CODcr 升高，废水的可生化性降低。 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面活性剂为主，此部分废水量大，碱性强， CODcr、BOD5高，是印染废水中主要的有机污染源。 漂白废水 漂白主要是利用氧原子氧化织
5、物中的着色基团，达到织物增白的目 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。 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 种助剂是印染废水中最大的有机物污染源。 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2.2 废水的水质水量及处理后排放标准 废水的水质水量 废水量1300m3/d 4 COD10
6、00-1200mg/l SS200-300mg/l 色度600-800 倍 PH8-10 BOD300mg/l 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。 COD100mg/l SS70mg/l 色度40 倍(稀释倍数) pH6-9 最高允许排水量2.5m3/百米布(幅宽 914mm) BOD25mg/l 3 工艺流程3 工艺流程 3.1 工艺流程的选定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
7、艺流程图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 5 工艺流程图 3.3 工艺流程说明3.3 工艺流程说明 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。 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和多边 性，是排出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。 印染废水中含有大量
8、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。 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 6 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。 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，占地面积小。 对于还有少量颜色的废水很难通过混凝沉
9、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 构筑物的设计与计算 4.1 设计规模说明4.1 设计规模说明 印染废水约为 1300t/d，设计处理规模为 1500 t/d。 污水的平均流量 Q平均0.01736 m3/s 24 3600 i Q 1500 24 3600 设计流量：Q=0.01736 m3/s=17.36L/s 取流量总变化系数为:KZ=1.97 0.11 2.7 Q 最大设计流量： Qmax=Kz Q=1.970.01736 m3/s =0.034m3/s=125m3/h 4.2 构筑物的设计与计算4.2 构筑物的设计与计算 4.
10、2.1 格栅4.2.1 格栅 格栅间隙数 18 maxsinQ n bhv Qmax最大废水设计流量 0.034m3/s 格栅安装倾角 60o 7 h栅前水深 0.3m b栅条间隙宽度 取10mm 过栅流速 0.6m/s 格栅的建筑宽度B 取栅条宽度S=0.01m，则栅槽宽度B=(1)S nbn B=0.01（181）0.0118=0.35m 进水渠宽度B1 B1 = = = 0.19m max Q vh 0.034 0.6 0.3 栅前扩大段 L1 21 1 0.350.19 0.22( ) 2 tan2 tan20o BB m 1渐宽部分的展开角，一般采用20o。 栅后收缩段 L2 = 0
11、.5L1=0.11(m) 通过格栅的水头损失 h1，m h1= h0k 0 h 3 4 2 )(, 2 sin b S g v 式中:h1-设计水头损失，m h0 -计算水头损失，m g -重力加速度，m/s2 k -系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用 3。 -阻力系数，与栅条断面形状有关；设栅条断面为锐边矩形断 8 面，=2.42。 g k v b S khh 2 sin)( 2 3 4 01 4 2 3 0.01 2.42 ()0.6sin603 0.01 19.6 o =0.12 (m) 栅后槽总高度 H H=h+h1+h2=0.3+0.12+0.3=0.72(m)0.7
12、h栅前水深 h1格栅的水头损失 h2栅前渠道超高，般取 0.3m 格栅的总长度 L L tan 0 . 15 . 0 1 21 H LL 式中：L1栅前扩大段 L2栅后收缩段 栅前渠道深度， 1 H 21 hhH (m) 0 0.30.3 0.220.110.5 1.02.2 tan60 L 每日栅渣量 W，m3/d 3 max1 86400 (/) 1000 Z QW Wmd K 式中，W为栅渣量，取 0.10m3/103m3污水，那么 W= 0.15(m3/d)0.2(m3/d) ，所以手动清渣。 86400 0.034 0.1 1000 1.97 9 格栅水力计算示意图 格栅机的选型 参
13、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1m/s,栅条净距520mm。 4.2.2 调节池的设计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 3.5：1。 池型为矩形。废水停留时间 t=8h。 1 池体积算 .调节池有效体积 V V=Qmaxt=125 m3/h8h=1000m3 10 .调节池尺寸 设计调节池平面尺寸为矩形，有效水深为 5 米，则面积 F F=V/h=1000 m3/5m=200m2 设池宽 B=10m，池长 L=F/B=200/10=20m, 保护
14、高 h1=0.3m，则池总高度 H=h+h1=5+0.6=5.3m 调节池尺寸：LBH=20m10m5.3m 2 布气管设置 .空气量 D D=D0Q=3.51500=5250m3/d=3.65m3/min=0.06m3/s 式中 D0每立方米污水需氧量，3.5m3/m3 .空气干管直径 d d=（4D/ v）1/2=40.06/(3.1412)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=40.06/(3.140.082)= 11.9m/s 在范围 1015m/s 内，满足规范要求。 .支管直径 d1 空气干管连接两支管，通过每根支管的空气
15、量 q q=D/2=0.06/2=0.03 m3/s 则支管直径 d1=（4q/ v1）1/2=40.03/(3.146)1/2=0.0798m,取 80mm 校核支管流速 11 v1=4q/ d12=40.03/(3.140.082)=5.97m/s 在范围 510m/s 内，满足规范要求。 .穿孔管直径 d2 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 1m，则穿孔管的间距数为(L-21)/2=（20-2）/2=9,穿孔管的 个数 n=(9+1)22=40。 每根支管上连有 20 根穿孔管，通过每根穿孔管的空气量 q1， q1=q/20=0.03/20=0.00
16、15m3/s 则穿孔管直径 d2=（4q1/ v2）1/2=40.0015/(3.148)1/2 0.015m，取 15mm 校核流速 v2=4q1/ d22=40.0015/(3.140.0152)=8.5m/s 在范围 510m/s 内。 .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=3mm，每根穿孔管长 l=2m，那么孔眼数 m= l/b+1=2/0.05+1=41 个。 孔眼流速 v3=4q1/ 2m=40.0015/(3.140.003241)=5.18m/s, 符合 510m/s 的流速要求。 3 鼓风机的选型 空气管 DN=80mm 时，风管的沿程阻力 h1 h1=iL TP 12 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
