印染废水处理工程设计 联系客服

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河海大学环境工程专业毕业设计

并增大污泥处理与最终处理的难度。混凝法的COD去除率一般为30%~60%,BOD5去除率一般为20%~50%。

作为废水的深度处理,混凝法设置在生物处理构筑物之后,具有操作运行灵活的优点。当进水浓度较低,生化运行效果好时,可以不加混凝剂,以节约成本;当采用生物接触氧化法时,可以考虑不设二次沉淀池,让生物处理构筑物的出水直接进入混凝处理设施。在印染废水处理中,多数是将混凝法设置在生物处理之后。其COD去除率一般为15%~50%。当原废水污染物浓度低,仅用混凝法已能达到排放标准时,可考虑只设置混凝法处理设施。

(2)化学氧化法

化学氧化法一般作为深度处理设施,设置在工艺流程的最后一级。主要的目的是去除色度,同时也降低部分COD。经化学氧化法处理后,色度可降到50倍以下,COD去除率较低,一般仅5%~15%。常用的脱色处理法有氧化法和吸附法两种。氧化脱色法有氯氧化法、臭氧氧化法和光氧化法三种。

a.氯氧化脱色法

氯作为消毒剂已广泛地应用于给水处理,其作为氧化剂时的功能与消毒有所不同。氯氧化脱色法就是利用存在于废水中的显色有机物比较容易氧化的特性,应用氯或其化合物作为氧化剂,氧化显色有机物并破坏其结构,达到脱色的目的。

氯氧化剂并不是对所有染料都有脱色效率。对于易氧化的水溶性染料如阳离子染料、偶氮染料和易氧化的不溶性染料如硫化染料,都有良好的脱色效果。对于不易氧化的水不溶性染料如还原染料、分散染料和涂料等,脱色效果较差。当废水中含有较多悬浮物和浆料时,该法不仅不能去除此类物质,反而要消耗大量氧化剂。况且在氧化过程中,并不是所有染料都被破坏,其中大部分是以氧化态存在于出水中,经过放置,有的还可能恢复原色。所以单独采用此法脱色并不理想,宜与其他方法联用,可获得较好的脱色效果。常用氯氧化剂有液氯、漂白粉和次氯酸钠等。

b.臭氧氧化脱色法

臭氧作为强氧化剂,在废水脱色及深度处理中也得到广泛应用。臭氧具有强氧化作用的原因,曾经认为是在分解时生成新生态的原子氧,表现为强氧化剂。目前认为,臭氧分子中的氧原子本身就是强烈亲电子或亲质子的,直接表现为强氧化剂是更主要的原因。

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染料显色是由其发色基团引起,如:乙烯基、偶氮基、氧化偶氧基、羰基、硫酮、亚硝基、亚乙烯基等。这些发色基团都有不饱和键,臭氧能使染料中所含的这些基团氧化分解,生成分子量较小的有机酸和醛类,使其失去发色能力。所以,臭氧是良好的脱色剂。但因染料的品种不同,其发色基团位置不同,其脱色率也有较大差异。对于含水溶性染料废水,如活性、直接、阳离子和酸性等染料,其脱色率很高。含不溶性分散染料废水也有较好的脱色效果。但对于以细分散悬浮状存在于废水中的不溶性染料如还原、硫化染料和涂料,脱色效果较差。

c.光氧化脱色法

光氧化脱色法是利用光和氧化剂联合作用时产生的强烈氧化作用,氧化分解废水中的有机污染物质,使废水的BOD、COD和色度大幅度下降的一种处理方法。

光氧化脱色法中常用的氧化剂是氯气,有效光是紫外线。紫外线对氧化剂的分解和污染物质的氧化起催化作用。有时,某些特殊波长的光对某些物质有特效作用。因此,设计时应选择相应的特殊紫外线灯作为光源。

光氧化脱色法的特点有:氧化作用强烈,没有污泥产生,适用范围广,可作为废水的高级处理,装置紧凑,占地面积小。光氧化脱色印染废水,除对一小部分分散染料的脱色效果较差外,其他染料脱色率都在90%以上。

(3)电解法

借助于外加电流的作用产生化学反应,把电能转化成化学能的过程称电解。利用电解的化学反应,使废水的有害杂质转化而被去除的方法称为废水电解处理法,简称电解法。

电解法以往多用于处理含氰、含铬电镀废水,近年来才开始用于处理纺织印染废水的治理,但尚缺乏成熟的经验。研究表明,电解法的脱色效果显著,对某些活性染料、直接染料、媒染染料、硫化染料和分散染料印染废水,脱色率可达90%以上,对酸性染料废水脱色率达70%以上。电解法对于处理小水量的印染废水,具有设备简单、管理方便和效果较好的特点。固定床电解法在工程上也有应用,取得了较好的效果。其缺点是耗电较大、电极消耗较多,不适宜在水量较大时采用。电解法一般作为深度处理,设置在生物处理之后。其COD去除率为20%~50%,色度可以降到50倍以下。

当原废水浓度低,仅用电解法已能达到排放标准时,可考虑只设置电解法处理设施。仅用电解法处理时,COD去除率为40%~75%。

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电解法具有下列特点:

(1)反应速度快,脱色率高,产泥量小;

(2)在常温常压下操作,管理方便容易实现自动化;

(3)当进水中污染物质浓度发生变化时,可以通过调节电压与电流的方法来控制,保证出水水质稳定;

(4)处理时间短,设备容积小,占地面积小;

(5)电解需要直流电流,电耗和电极消耗量较大,宜用于小水量废水处理。 4.活性炭吸附法

活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史。70年代开始用于工业废水处理。生产实践表明,活性炭对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性,它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果。一般情况下,对废水中以BOD、COD等综合指标表示的有机物,如合成染料、表面性剂、酚类、苯类、有机氯、农药和石油化工产品等,都有独特的去除能力。

吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程。吸附是一种界面现象,其与表面张力、表面能的变化有关。引起吸附的推动能力有两种,一种是溶剂水对疏水物质的排斥力,另一种是固体对溶质的亲和吸引力。废水处理中的吸附,多数是这两种力综合作用的结果。活性炭的比表面积和孔隙结构直接影响其吸附能力,在选择活性炭时,应根据废水的水质通过试验确定。对印染废水宜选择过渡孔发达的炭种。此外,灰分也有影响,灰分愈小,吸附性能愈好;吸附质分子的大小与炭孔隙直径愈接近,愈容易被吸附;吸附质浓度对活性炭吸附量也有影响。在一定浓度范围内,吸附量是随吸附质浓度的增大而增加的。另外,水温和pH值也有影响。吸附量随水温的升高而减少,随pH值的降低而增大。故低水温、低pH值有利于活性炭的吸附。

活性炭吸附法较适宜用作水量小,一般的生化与物化方法不能处理达标时的深度处理方法。其优点是效果好,缺点是运行成本高。

2污水处理厂设计

2.1规模与处理程度的确定

2.1.1处理规模

本设计规模3500m3/d印染废水处理工程设计。

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2.1.2设计进水水质

污水处理厂进水水质见表2-1:

表2-1 污水处理进水水质

项目 进水水质 COD(mg/L) 2370 BOD(mg/L) 720 SS(mg/L) 574 色度(倍) 512 pH 12.40 根据出水水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(DB 32/670-2004),废水处理后直接排入自然水体。出水水质及去除率具体标准见表2-2:

表2-2 污水进水水质及去除率

项目 进水水质 出水水质 去除率/% COD(mg/L) 2370 ≤100 96.1 BOD(mg/L) 720 ≤25 97.5 SS(mg/L) 57 ≤40 92 色度(倍) 512 ≤70 94 pH 12.40 6-9 2.1.3污水处理程度确定

污水处理厂的去除率可以根据进水水质的差额来确定,根据下面公式,计算结果如下:

n?进水某物质浓度?出水某物质浓度

进水某物质浓度2.2气象与水文条件

风向:主导风向SE。

水文:全年降雨量为1000mm;全年最高气温40℃,最低-8℃,年平均气温为8℃。 极限冻土深度为60cm。

2.3厂区概括

污水处理厂选址区域地势平坦位于江苏省中部,平均地面标高为80.00m(黄海绝对标高)。厂区征地面积约200m×200m。接纳管道管底标高比污水厂地平面低3m。地下水位-8m。

2.4设计依据

2.4.1设计规范

(1)《纺织染整工业水污染物排放标准》(DB 32/670-2004); (2)《室外给水设计规范》(GB50013-2006)中国计划出版社; (3)《室外排水设计规范》(GB50014-2006)中国计划出版社;

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