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1、<p><b> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</b></p><p> 題 目 4000m3/d印染廢水處理工程設(shè)計(jì) </p><p> 姓 名 </p><p> 系 別
2、 </p><p> 專(zhuān) 業(yè) 環(huán)境工程 </p><p> 指導(dǎo)老師 </p><p> 學(xué) 號(hào) </p><p><b>
3、年六月八日</b></p><p> 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)任 務(wù) 書(shū)</p><p> 系(教研室)主任批準(zhǔn)</p><p> 學(xué)院 系(教研室) 簽名: </p><p> 日期: </p><p
4、> 學(xué)生姓名: 學(xué)號(hào): 專(zhuān)業(yè): </p><p> 1.設(shè)計(jì)(論文)題目及專(zhuān)題: 3400噸/天啤酒生產(chǎn)廢水處理裝置工程工藝設(shè)計(jì) </p><p> 2.學(xué)生設(shè)計(jì)(論文)期限:自2 月 20 日開(kāi)始至 5 月 30 完成
5、</p><p> 3.設(shè)計(jì)(論文)所用資料和參考資料: (1)高廷耀等,水污染控制工程(下冊(cè),第二版),高等教育出版社; ?。?)北京水環(huán)境技術(shù)與設(shè)備研究中心等,三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)(廢水卷),化學(xué)工業(yè)出版社;(3)張林生等,環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南,中國(guó)水利水電出版社;(4)曾科等,污水處理廠設(shè)計(jì)與運(yùn)行,化學(xué)工業(yè)出版社;(5)設(shè)計(jì)水量及水質(zhì)如下:設(shè)計(jì)日平均水量為4000m3/d ,設(shè)計(jì)水質(zhì)為:CODcr≤
6、1000mg/L 、BOD5≤600 mg/L、色度≤300倍、NH3-N≤15 mg/L、SS≤200 mg/L、pH :5-7;(6)處理出水標(biāo)準(zhǔn):CODcr≤100 mg/L、BOD5≤mg/L、色度≤40倍、NH3-N≤15 mg/L、SS≤70 mg/L、PH:6-9;(7)采用生化處理工藝,于南方某地新建。 </p><p> 4.設(shè)計(jì)(論文)完成的主
7、要內(nèi)容:(1)文獻(xiàn)綜述;(2)設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明:a、設(shè)計(jì)依據(jù)(包括設(shè)計(jì)任務(wù)、基礎(chǔ)資料);b、設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)范圍;c、設(shè)計(jì)原則;d、處理方案論證;e、工藝流程說(shuō)明及主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算;f、輔助構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明;g、附屬建筑物設(shè)計(jì)說(shuō)明;h、運(yùn)行說(shuō)明;i、有關(guān)設(shè)備選型、管道規(guī)格等;(設(shè)計(jì)圖紙):工藝流程圖、高程圖、平面布置圖、二沉池及其配管圖。 </p><p> 5.提交設(shè)計(jì)(論文)形式(設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)與圖
8、紙或論文等)及要求:提交設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1套及圖紙4張(1)正確進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算;(2)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范完成繪圖;(3)圖紙采用CAD繪制;(4)排版和裝訂要符合有關(guān)要求。 </p><p> 6.發(fā)題時(shí)間:二OO 年 二 月 二十 日</p>
9、<p> 指導(dǎo)老師(簽名): </p><p> 學(xué) 生(簽名): </p><p><b> 目 錄</b></p><p> 前言……….…………………………………………….………………………...1</p><p> 1 文獻(xiàn)綜述...…………………
10、…………..………….…………………………..2</p><p> 1.1 印染廢水的分類(lèi)………………………………….………….…………...................2</p><p> 1.2 印染廢水的來(lái)源………………….…………….………………………...................2</p><p> 1.2.1 棉紡印染廢水來(lái)源……..…
11、……….………..……………………………………..3</p><p> 1.2.2 毛紡工業(yè)廢水來(lái)源…….………….………………..…..…………………………..4</p><p> 1.3 印染廢水的特點(diǎn)…………………………….………………..……………………..4</p><p> 1.4 印染廢水處理方法……………………………………….……….……………
12、……5</p><p> 1.4.1 物理化學(xué)方法…………………………………………..…………….…………..6</p><p> 1.4.2 化學(xué)處理方法…………………………………………………………………….7</p><p> 1.4.3 生物處理方法……………………………………………….……………………7</p><p> 1.
13、5 我國(guó)印染廢水生物處理工藝方案的特點(diǎn)及比較…………...…………………………………8</p><p> 1.6 國(guó)內(nèi)印染廢水主要的處理工藝流程……………………..………………………………. 8</p><p> 2 設(shè)計(jì)說(shuō)明………….……………………………..……………………………11</p><p> 2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)…………………………………………………
14、.………………….… 11</p><p> 2.2 設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)范圍……..……………………...……….………………………....11</p><p> 2.3 設(shè)計(jì)原則…………………………………………....…………………………...11</p><p> 2.4 工藝流程的選擇及說(shuō)明…………………...........................
15、..........................................12</p><p> 2.5 處理方案論證……………………………………….…………………...………..13</p><p> 3 設(shè)計(jì)計(jì)算……………………..……………….……………………………….16</p><p> 3.1 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………
16、….………………………….16</p><p> 3.1.1 格柵………………………………………………………………….....…….16</p><p> 3.1.2 調(diào)節(jié)池……………………………………………...………….……………...18</p><p> 3.1.3 混凝反應(yīng)池……………………………………………………......……………19</
17、p><p> 3.1.4 沉淀池……………………………………………………………..………….22</p><p> 3.1.5生物接觸氧化池…………………………………………………………………..24</p><p> 3.1.6 二沉池……………………………………………..………………...………..25</p><p> 3.1.7 氧
18、化脫色反應(yīng)池及ClO2反應(yīng)器......................................................................................28</p><p> 3.1.8 污泥濃縮池…………………………………….……..………..…………….…30</p><p> 3.2 輔助構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)及說(shuō)明……………………………….
19、.…………………………...32</p><p> 3.3 附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說(shuō)明……………………………………………………………..…33</p><p> 4 運(yùn)行說(shuō)明、設(shè)備選型及經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析……........................................................................34</p><p>
20、4.1 運(yùn)行說(shuō)明…………………………………….……….………………...………..34</p><p> 4.2 設(shè)備選型及管道規(guī)格…………………………………….………………………….35</p><p> 4.3 設(shè)計(jì)預(yù)算及經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析…………………………………………………………….37</p><p> 4.3.1 主要設(shè)備列表………………………….………
21、…..………………….....…….37</p><p> 4.3.2印染廢水處理站平面設(shè)計(jì)……………………………………....…………………...37</p><p> 4.3.3印染廢水處理站高程設(shè)計(jì)…………………………………………………………38</p><p> 4.3.4土建及安裝工程要求………………………………………………………………38</
22、p><p> 4.3.5 設(shè)計(jì)預(yù)算………………………………….………..…………......……………39</p><p> 4.3.6 經(jīng)濟(jì)技術(shù)核算………………………………………………………..………….40</p><p> 參考文獻(xiàn)…………………………………………...……………………………..43</p><p> 致謝……………
23、…………………….………………………..…………….…44</p><p> 附錄1 工藝流程圖……………………………………..…………………………...45</p><p> 附錄2 高程圖……………………………………………………………………..…46</p><p> 附錄3 平面布置圖...................................
24、.......................................................................47</p><p> 附錄4 二沉池及其配管圖…………………………..………..………………...………..48</p><p> 4000m3/d印染廢水處理工程設(shè)計(jì)</p><p> 摘要:本設(shè)計(jì)為4000m3/d
25、的印染廢水處理工藝,它的進(jìn)水水質(zhì)為:BOD5:600mg/L;CODcr:1000mg/L;SS:200mg/L;NH3—N:15mg/L;pH:5~7。出水水質(zhì)為達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287-92)中的Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)階段的各種印染廢水處理工藝的綜合比較和研究,對(duì)于本設(shè)計(jì)的印染廢水,適合采用混凝沉淀—生物接觸氧化—氧化脫色工藝,因?yàn)樗娜莘e負(fù)荷高,出水水質(zhì)好,微生物濃度高,污泥產(chǎn)量少,且不需要進(jìn)行污泥回流。本設(shè)計(jì)
26、共有四個(gè)部分,第一部分是文獻(xiàn)綜述,介紹國(guó)內(nèi)外印染廢水處理現(xiàn)狀;第二部分是設(shè)計(jì)說(shuō)明,經(jīng)過(guò)方案比較論證確定混凝沉淀—生物接觸氧化—氧化脫色法為處理該印染廢水的最佳方案,并對(duì)工藝流程進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明;第三部分對(duì)工藝流程中的主要構(gòu)筑物及其輔助構(gòu)筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算;第四部分對(duì)該方案的運(yùn)行說(shuō)明和相應(yīng)設(shè)備的選型及方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。本印染廢水處理工程方案的設(shè)計(jì),不僅能高效地去除BOD5(達(dá)96%)和CODcr(達(dá)91%),而且對(duì)廢水有較好的脫色效果(達(dá)
27、88%),從而最大限度的減少了對(duì)環(huán)境的污染。經(jīng)處理后水中的BOD5、CODcr、SS的濃度</p><p> 關(guān)鍵詞:印染廢水;處理設(shè)計(jì);生物接觸氧化;氧化脫色</p><p> The design of 4000m3/d printing and dyeing sewage disposal process</p><p> Tutor: Xu Zhong
28、jian Designer: Huang Lixia Specialty:Evironmental engineering</p><p> School of chemistry and chemical engineering, Hunan University of Science and Technology</p><p> Abstract: The design in
29、tends to dispose printing and dyeing sewage production with the normal quantity of water of 4000m3/d. The quality of the water is: BOD5:600mg/L;CODcr:1000mg/L;SS:200mg/L;NH3—N:15mg/L;pH:5~7. The quality of the discharge
30、water reaches the demand of the discharge standard of level Ⅰ in "Spinning and weaving Dyes the Entire Industry Water pollution To discharge Standard" (GB4287-92). Comparing to other biological and chemical met
31、hods, regarding the design of printing and dyei</p><p> Key words: printing and dyeing sewage; disposal design; biological contact oxidation; oxidized decolorization</p><p><b> 前 言</
32、b></p><p> 在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和社會(huì)日益進(jìn)步的今天,污染已經(jīng)成為全球所關(guān)心的問(wèn)題。解決環(huán)境污染是當(dāng)今社會(huì)必須要考慮的問(wèn)題。穿著的更新?lián)Q代帶來(lái)印染廢水的增加及其水質(zhì)的變化,印染廢水排放量大,污染物濃度高,是工業(yè)廢水較難治理的廢水之一。紡織印染行業(yè)是水污染大戶,研究、開(kāi)發(fā)、推行低投入的水污染治理措施勢(shì)在必行,怎樣處理好印染廢水,選擇怎樣的工藝流程是比較經(jīng)濟(jì)和合理有效的,已經(jīng)成為全世界所共同研究和開(kāi)發(fā)的
33、項(xiàng)目。目前,在發(fā)達(dá)國(guó)家已有比較先進(jìn)的處理工藝和方法,這些方法一般都是建立在經(jīng)濟(jì)比較寬裕的基礎(chǔ)上的。而發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)濟(jì)比較緊張,沒(méi)有寬裕的資金可以用來(lái)進(jìn)行一些經(jīng)濟(jì)效益不是很明顯、一般只有社會(huì)效益項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和利用。所以,尋找經(jīng)濟(jì)和有效的印染廢水的處理工藝是必然的。我國(guó)目前印染廢水處理用得較多的是生物膜法,物理方法和化學(xué)作為輔助,排水也可以達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287-92)的Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)我國(guó)的環(huán)保事業(yè)是一個(gè)比較重要的支持
34、。生物處理方法是目前世界上應(yīng)用比較廣泛的方法,因其具有環(huán)保高效的特點(diǎn),因而被世界很多國(guó)家所接受和運(yùn)用。</p><p> 本設(shè)計(jì)是針對(duì)南方某地印染廠排放的廢水具有懸浮物濃度高、有機(jī)物負(fù)荷大、可生化處理性強(qiáng)的特點(diǎn),經(jīng)過(guò)了多方的比較和選擇,選定以混凝沉淀—生物接觸氧化—氧化脫色為主的處理方案,在后面的正文中會(huì)提供相關(guān)的具體說(shuō)明和解釋。</p><p> 本設(shè)計(jì)對(duì)混凝沉淀—生物接觸氧化—氧化
35、脫色工藝的特點(diǎn)、工藝流程、各處理單元工藝尺寸的計(jì)算、平面布局、土建管理及人員編制、成本分析等方面進(jìn)行闡述,對(duì)設(shè)備維護(hù)、安裝和維修作了說(shuō)明,對(duì)運(yùn)行管理中的常見(jiàn)問(wèn)題提出了可行性的解決辦法和措施。</p><p> 本設(shè)計(jì)共分四個(gè)部分:文獻(xiàn)綜述,設(shè)計(jì)說(shuō)明,設(shè)計(jì)計(jì)算及運(yùn)行說(shuō)明、設(shè)備選型和經(jīng)濟(jì)技術(shù)核算。其中設(shè)計(jì)說(shuō)明包括設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)規(guī)模、范圍和設(shè)計(jì)原則、工藝流程說(shuō)明及處理方案論證,設(shè)計(jì)計(jì)算包括主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算、輔助構(gòu)筑
36、物設(shè)計(jì)計(jì)算和附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說(shuō)明。并附四張圖紙:工藝流程圖、高程圖、平面布置圖、二沉池及其配管圖。</p><p> 由于本人的水平有限,資料搜集的廣度和深度有一定的局限性,設(shè)計(jì)書(shū)中難免會(huì)有一些不妥之處,敬請(qǐng)老師給出寶貴的改進(jìn)意見(jiàn)。</p><p><b> 1 文獻(xiàn)綜述</b></p><p> 水是人民生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)不可缺少的自然資
37、源。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人口的增長(zhǎng),各種生活、生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)水環(huán)境所造成的污染正在不斷加劇,工業(yè)發(fā)達(dá)城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)集中地區(qū)附近水域的污染尤為突出。水資源緊缺及水污染嚴(yán)重,已成為當(dāng)前世界各國(guó),特別是發(fā)展中國(guó)家城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重阻礙。</p><p> 近幾十年來(lái),飛速發(fā)展的印染工業(yè)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步作出了巨大的貢獻(xiàn),但是由于在生產(chǎn)過(guò)程中要排放大量的廢水,印染行業(yè)也成為工業(yè)廢水主要污染大戶,印染廢水處理技術(shù)的研究也
38、一直受到環(huán)??萍脊ぷ髡叩年P(guān)注。分布于全國(guó)各地的鄉(xiāng)鎮(zhèn)印染工業(yè),更是給當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境帶出了極大的威脅,據(jù)統(tǒng)計(jì)近年來(lái)鄉(xiāng)鎮(zhèn)印染工業(yè)的產(chǎn)值已占全國(guó)印染工業(yè)總產(chǎn)值的50%以上,其污染狀況也早已受到各界人士的關(guān)注。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)印染工業(yè)一般具有生產(chǎn)規(guī)模小、產(chǎn)品變化快、產(chǎn)量變化大和生產(chǎn)工藝落后等特點(diǎn),從而帶來(lái)了其廢水水質(zhì)水量的多變性及治理的難度,多年來(lái)控制鄉(xiāng)鎮(zhèn)印染工業(yè)廢水的污染一直是令人感到棘手的問(wèn)題。</p><p> 隨著城市化的加
39、快和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,印染廢水逐漸增加,而且其水質(zhì)也在不斷變化,印染廢水是比較難處理的廢水之一,怎樣處理好印染廢水,選擇怎樣的工藝流程是比較經(jīng)濟(jì)和有效的,已經(jīng)成為全世界所共同研究和開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目。近年來(lái),隨著人們生活水平的提高和對(duì)美的追求,紡織品的產(chǎn)量和質(zhì)量有了大幅度的提高,染料的使用正朝著抗光解、抗氧化和抗生物降解的方向發(fā)展。因此,印染廢水的治理卻越來(lái)越困難,導(dǎo)致印染廢水對(duì)環(huán)境的污染也越來(lái)越嚴(yán)重。印染廢水中主要含有染料、漿料、助劑、油劑、酸
40、堿、纖維雜質(zhì)及無(wú)機(jī)鹽等雜質(zhì),它具有成分復(fù)雜、難降解有機(jī)污染物含量高(高達(dá)50000mg/mL)、色度高、化學(xué)需氧量(COD)高、生化需氧量(BOD)高、堿性大、毒性大、水量大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)。其中有毒有害的污染物,還會(huì)在動(dòng)植物體內(nèi)積累起來(lái),不易排出,毒性比原水中濃度增加幾倍、甚至幾千倍,至于染料中的致癌物質(zhì)和染料色澤對(duì)人類(lèi)的影響更大[1]。所以,印染廢水必須經(jīng)過(guò)處理、達(dá)標(biāo)后,才能排入江湖。加強(qiáng)印染廢水的處理可以緩解我國(guó)水資源嚴(yán)重匱乏的
41、問(wèn)題,對(duì)保護(hù)環(huán)境、維持生態(tài)平衡起著極其重要的作用。</p><p> 1.1 印染廢水的分類(lèi)</p><p> 紡織印染廢水按天然纖維為主進(jìn)行分類(lèi)可分為以下幾類(lèi):①毛紡工業(yè)染色廢水;②棉紡工業(yè)染色廢水;③絲綢工業(yè)染色廢水;④麻紡工業(yè)染色廢水。每類(lèi)里都包括天然纖維織物和混紡織物在印染過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。</p><p> 棉紡織品(包括其混紡產(chǎn)品)生產(chǎn)過(guò)程中排放的
42、染色廢水量最大,約占紡織工業(yè)廢水總量的85%左右[2],廢水中除含有殘余染料、助劑外,還含有一定量的 漿料。漿料中多以較難降解的聚乙烯醇(又稱(chēng)PVA)為主。由于污染物含量較高,因此棉紡印染廢水屬于較難治理的廢水。</p><p> 毛紡織染色廢水排放量約占紡織工業(yè)廢水排放總量的10%左右。毛紡織品(包括其混紡產(chǎn)品)生產(chǎn)中所用的染料上染率較高,且不含任何漿料,故其染色廢水中有機(jī)污染物含量相對(duì)較低。</p&g
43、t;<p> 絲綢產(chǎn)品的染色廢水性質(zhì)近似于毛紡染色廢水。麻紡織品染色廢水性質(zhì)近似于棉紡染色廢水。絲、麻紡織品的生產(chǎn)有一定地域性,其產(chǎn)量較低,故廢水排放量亦較少。</p><p> 1.2 印染廢水的來(lái)源</p><p> 紡織工業(yè)是我國(guó)傳統(tǒng)的支柱產(chǎn)業(yè)包括紡織、印染、化纖、服裝和紡織專(zhuān)用設(shè)備制造等5個(gè)部分。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,我國(guó)的印染業(yè)也進(jìn)入了高速發(fā)展期,設(shè)備和技術(shù)
44、水平明顯提升,生產(chǎn)工藝和設(shè)備不斷更新?lián)Q代,印染企業(yè)尤其是民營(yíng)印染企業(yè)的發(fā)展十分迅速。</p><p> 但是,印染行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的“三廢”,尤其是廢水治理不當(dāng)將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染;另一方面,隨著印染工業(yè)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改變,印染水質(zhì)也發(fā)生了變化,廢水的處理難度也隨之加大,我們必須不斷創(chuàng)新,改進(jìn)和提高治理水平,選擇適用的工藝路線。隨著社會(huì)的發(fā)展,人民的生活水平餓不斷提高,生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高,穿好吃好睡好
45、是生活的必然要求。衣服作為生活的必須,也越來(lái)越受到人們的重視,人靠衣裝是一種社會(huì)的現(xiàn)實(shí),衣服的式樣的多樣性就決定了印染廢水的多樣性和大量性,其必然成為影響人民正常生活,身體健康的危害物,必須得到治理和控制。</p><p> 1.2.1 棉紡織印染廢水來(lái)源</p><p> 棉紡織印染廢水主要來(lái)自染整工段,包括退漿、煮煉、漂白、絲光、染色、印花和整理等。</p><
46、p><b> ?。?)退漿廢水</b></p><p> 棉織物上的漿料和纖維本身的部分雜質(zhì)在漂染前必須去除,這一生產(chǎn)工藝稱(chēng)為退漿。退漿廢水一般占廢水總量的15%左右,其中高濃度退漿廢水約占3.5%,污染物約占總量的一半。退漿廢水是堿性的有機(jī)廢水,含有各種漿料分解物、纖維屑、酸和酶等污染物,廢水呈淡黃色。退漿廢水的污染程度和性質(zhì)視漿料的種類(lèi)而異,過(guò)去多用淀粉漿料,淀粉漿料的BOD5/
47、CODcr值為0.3~0.5。目前使用較多的化學(xué)漿料(如PVA),BOD5/CODcr值為0.1左右。近年來(lái)改性淀粉逐漸有取代化學(xué)漿料的趨勢(shì),改性淀粉的可生化降解性非常好,BOD5/CODcr值見(jiàn)表1,100mg/L漿料中的BOD和COD值見(jiàn)表2[2]。表1 PVA與改性淀粉漿料的比較</p><p> 表2 100mg/L漿料中的BOD和COD值</p><p><b>
48、 ?。?)煮煉廢水</b></p><p> 為保證漂白和染整的加工質(zhì)量,要將纖維中的棉蠟、油脂、果膠類(lèi)含氮化合物等雜質(zhì)去除。煮煉工藝一般用燒堿、肥皂、表面活性劑等的水溶性物質(zhì),在120℃、pH值10~13的條件下對(duì)棉纖維進(jìn)行煮煉。煮煉廢水量大,呈強(qiáng)堿性,含堿濃度約0.3%,廢水呈深褐色,BOD和COD均高達(dá)每升數(shù)千毫克[2]。</p><p><b> (3)漂
49、白廢水</b></p><p> 漂白工藝一般采用次氯酸鈉、過(guò)氧化氫、亞氯酸鈉等氧化劑去除纖維表面的內(nèi)部有些雜質(zhì),使織物漂白。由于雙氧水在漂白廢水中幾乎完全分解,而次氯酸鈉和亞氯酸鈉等含氯漂白劑的大部分又在漂白過(guò)程中被分解,所以漂白廢水的特點(diǎn)是量雖大,但污染程度較小,BOD和COD均較低,基本上屬于清潔廢水,可直接排放或循環(huán)使用。</p><p><b> ?。?)
50、絲光廢水</b></p><p> 絲光處理是將織物在氫氧化鈉濃堿液內(nèi)浸透,目的是提高纖維的張力強(qiáng)度,增加纖維的表面光澤,降低織物的潛在收縮率,同時(shí)增加與染料的親和力。絲光廢水含氫氧化鈉3%~5%,一般通過(guò)多效蒸發(fā)蒸濃回收后,先供絲光應(yīng)用,再用于調(diào)配煮煉液、廢堿液和退漿。所以絲光廢水實(shí)際上很少排出,它在工藝上被多次重復(fù)使用。雖經(jīng)堿回收,但廢水的堿性仍很強(qiáng),BOD較低,其污染程度根據(jù)加工漂白布或本色布
51、而異。</p><p><b> (5)染色廢水</b></p><p> 染色廢水的特點(diǎn)是水質(zhì)變化大,色度深。污染物主要來(lái)自于染料和助劑。不同纖維的染色需用不同的染料、助劑和染色方法,染料上色率的高低、染液的濃度不同、染色設(shè)備和規(guī)模不同,廢水水質(zhì)變化很大。一般染色廢水的堿性都強(qiáng),特別當(dāng)采用硫化染料和還原染料時(shí),pH值高達(dá)10以上。染料本身的BOD均較低,COD卻
52、很高,許多污染物不易被生物降解,生物處理對(duì)印染廢水的COD去除率僅60%~70%,脫色率也僅50%左右[2]。</p><p><b> ?。?)印花廢水</b></p><p> 印花廢水污染物主要來(lái)自調(diào)色、印花滾筒、印花篩網(wǎng)的沖洗水,以及以后處理的皂洗、水洗、洗印花初布的廢水,污染程度很高。此外,活性染料應(yīng)用大量尿素,使印花廢水的氨氮含量升高。</p>
53、;<p> 1.2.2 毛紡工業(yè)廢水來(lái)源</p><p><b> ?。?)洗毛廢水</b></p><p> 洗毛工藝是利用機(jī)械、化學(xué)作用從原毛中去除羊毛脂、羊汗、泥砂、雜質(zhì)和大部分礦物性物質(zhì)。洗毛廢水屬于高濃度有機(jī)廢水,主要成分是羊毛脂、羊汗、泥土、羊糞等,污染物的濃度與羊毛品種、產(chǎn)地自然環(huán)境等因素有關(guān)。優(yōu)質(zhì)細(xì)毛總含雜中一般羊毛脂約為10%~40
54、%,羊汗為2%~20%,砂土為5%~40%,植物為0.5%~6%[2]。羊汗的主要成分為:碳酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀、硫酸鈉、不溶性物質(zhì)和有機(jī)物。羊毛知、羊汗和泥砂為洗毛廢水中主要污染物,羊毛脂是組成廢水中BOD和COD的主要成分。細(xì)毛廢水外表常呈棕色或淺棕色,表面覆蓋一層含各種有機(jī)物、細(xì)小懸浮物以及各種溶解性有機(jī)物的含脂浮渣。</p><p><b> ?。?)毛紡印染廢水</b></p
55、><p> 由于羊毛結(jié)構(gòu)中含有羥基和氨基,因此純毛織物染色多用上染率較高、染色牢度較好的酸性染料和媒介染料。毛混紡織物所用的染料隨所用的化學(xué)纖維品種不同而不同。除采用上述染料外,還采用分散、直接、陽(yáng)離子等染料,一般均采用兩步法染色。由于織物中羊毛(或其他動(dòng)物毛)所占比例較高,仍以酸性和媒介染料為主。染色過(guò)程中使用的助劑主要為:醋酸、硫酸、重鉻酸鉀、元明粉、柔軟劑、勻染劑、滲透劑等。染色后助劑基本上全部進(jìn)入到染色殘液
56、中。染色助劑是染色廢水中主要的有機(jī)污染物。</p><p> 1.3 印染廢水的特點(diǎn)</p><p> 印染廢水中的污染物主要是棉毛等紡織纖維上的污物、鹽類(lèi)、油類(lèi)、和脂類(lèi),以及加工過(guò)程中附加的各種漿料、染料、表面活性劑、助劑、酸、堿等。印染廢水的水質(zhì)隨加工的纖維種類(lèi)合采用工藝以及使用染料的不同而異,污染物組分差異很大,一般印染廢水pH值為6~13,色度可高達(dá)1000倍,CODcr為40
57、0~4000mg/L,BOD5為100~1000mg/L[3]。印染廢水水質(zhì)復(fù)雜,一般具有污染物濃度高,種類(lèi)多,含有毒成分及色度高等特點(diǎn),污染物按來(lái)源分為兩類(lèi):一類(lèi)來(lái)自纖維原料本身的夾帶物;另一類(lèi)是加工過(guò)程中所用的漿料、染料、化學(xué)助劑等。紡織印染廢水的特點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn)[3]。</p><p> ?。?)廢水量大。純棉及混紡織物印染廢水2.5~3.5m3/100m織物,滌棉織物以2~2.4m3/100m織物,
58、絲綢織物為4~6m3/100m織物,精毛紡織物為12~15m3/100m織物,廢水量相當(dāng)可觀。</p><p> ?。?)水質(zhì)復(fù)雜。廢水中含有殘余染料(染色加工過(guò)程中的10%~20%染料排入廢水)、漿料、助劑、、纖維雜質(zhì)及無(wú)機(jī)鹽等。染料結(jié)構(gòu)中硝基和胺基化合物及銅、鉻、鋅、砷等重金屬元素具有較大的生物毒性,因?yàn)椴煌w維原料需用不同的染料、助劑和染色方法,加上染料上色率的高低,染液濃度的不同,染色設(shè)備和規(guī)模的不同,所
59、以廢水水質(zhì)變化很大。</p><p> (3)印染廢水有機(jī)物含量高,通常經(jīng)調(diào)節(jié)后COD為8000~1200mg/L ,COD的組成有殘余染料、助劑、漿料等,堿減量廢水COD高達(dá)100g/L 。</p><p> (4)可生化性較差,廢水BOD/COD值很低,一般在0.2左右。因此需采取措施,提高BOD/COD值,以便利于生化處理。</p><p> ?。?)印染
60、廢水通常堿性大,尤其是煮煉廢水及堿減量廢水。</p><p> ?。?)印染廢水色度高,有的廢水色度可高達(dá)4000倍以上。</p><p> ?。?)廢水中含大量助劑及表面活性劑,除了難生物降解并污染水體外,在生物處理曝氣時(shí),易產(chǎn)生泡沫,阻礙充氧。</p><p> ?。?)有的廢水溫度高,不能直接進(jìn)行生化處理。</p><p> ?。?)水
61、質(zhì)水量變化大。印染生產(chǎn)中,由于織物的種類(lèi)及加工的花色品種受原料、季節(jié)、市場(chǎng)需求的變化而經(jīng)常變化,因而加工工藝和使用的染化料也相應(yīng)改變,其結(jié)果使得印染廢水的水質(zhì)會(huì)出現(xiàn)大幅度的變化。其次,印染生產(chǎn)過(guò)程雖然是連續(xù)的,但廢水的排放卻往往是間歇的。此外,由于開(kāi)機(jī)臺(tái)數(shù)隨生產(chǎn)安排時(shí)有增減,所以廢水排放;量極不均勻。在正常開(kāi)車(chē)情況下常用時(shí)變化系數(shù)(一日內(nèi)最大時(shí)排水量與平均時(shí)排水量之比)Kh及日變化系數(shù)(一年內(nèi)最大時(shí)排水量與平均時(shí)排水量之比)Kd來(lái)表示。
62、印染廢水的Kh約在1.5~2.0之間,Kd在1.2~1.8之間。應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)?;蛲ㄟ^(guò)相似工廠的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定。當(dāng)無(wú)資料時(shí),通常印染規(guī)模小的取上限,規(guī)模大的取下限。</p><p> 1.4 印染廢水處理方法</p><p> 印染廢水的處理方法按方法分為物理法、化學(xué)法和生物法;按處理程度分為一級(jí)處理、二級(jí)處理和三級(jí)處理[4]。</p><p> 一級(jí)處理主要是預(yù)
63、處理,包括簡(jiǎn)單的物理、機(jī)械或化學(xué)方法,使廢水中的懸浮或塊狀物分離出來(lái)。</p><p> 二級(jí)處理主要是生物化學(xué)處理或化學(xué)處理,用來(lái)去除水體中膠體和溶解性有機(jī)污染物。一般可去除85%~95%可生化降解的有機(jī)物,同時(shí)可除去90%以上的固體懸浮物。</p><p> 三級(jí)處理主要用物理法,化學(xué)法或生物法,進(jìn)一步去除殘余的可溶性無(wú)機(jī)物(N、P等)和可溶性有機(jī)物,以及色度、細(xì)菌等。使出水完全達(dá)
64、到排放標(biāo)準(zhǔn)或地面水標(biāo)準(zhǔn)。</p><p> 物理法處理包括格柵、過(guò)濾、沉淀、氣浮、磁分離和離心分離等。</p><p> 化學(xué)法處理包括中和、混凝、氧化還原、光催化降解等。</p><p> 物理化學(xué)法包括吸附、離子交換、電滲析、電解等。</p><p> 生物法包括好氧生物法和厭氧生物法。好氧生物法有活性污泥法、生物濾池、生物接觸氧
65、化法等。</p><p> 由于不同織物、印染加工工藝排放的廢水水質(zhì)有很大的差異,因此要對(duì)廢水組分、水質(zhì)特性進(jìn)行分析,通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選擇最優(yōu)化的處理技術(shù)。單一的處理工藝一般很難將廢水處理達(dá)標(biāo)排放,要采取多種工藝的聯(lián)合。</p><p> 印染廢水常用處理技術(shù)見(jiàn)表3所示[3]。</p><p> 表3 印染廢水常用處理技術(shù)</p><p
66、> 1.4.1 物理化學(xué)方法</p><p><b> ?。?)吸附法</b></p><p> 在物理化學(xué)法中,應(yīng)用最多的是吸附法。常用的吸附劑有可再生吸附劑(如活性炭、離子交換纖維等) 和不可再生吸附劑如各種天然礦物(膨潤(rùn)土、硅藻土) 、工業(yè)廢料(煤渣、粉煤灰) 及天然廢料(木屑、鐵屑) 等。活性炭具有較高的比表面積, 是目前被廣泛應(yīng)用并且研究得較為透徹
67、的一種固體吸附劑,它對(duì)可溶性染料的吸附是有選擇性的,對(duì)堿性染料廢水的脫色率超過(guò)90 % ,但對(duì)酸性染料的脫色率僅為30 %~40%。活性炭吸附一般只適用濃度較低的廢水和深度廢水處理。對(duì)于染色廢水,顆粒狀活性炭只能吸附水中可溶性染料,而對(duì)懸浮狀不溶性染料的去除效果則很差,加之活性炭再生費(fèi)用較高,從而使活性炭吸附法的應(yīng)用受到限制[5]。</p><p><b> (2)膜分離法</b><
68、/p><p> 膜分離是一種特殊的、具有選擇性透過(guò)功能的薄層物質(zhì),它能使流體內(nèi)的一種或幾種物質(zhì)透過(guò),而其它物質(zhì)不透過(guò),從而起到濃縮和分離純化的作用。目前研究用于印染廢水處理的主要是壓力推動(dòng)膜分離技術(shù),包括反滲透(RO)、超濾(UF)、納濾(NF) 等。反滲透是以壓力推動(dòng)為動(dòng)力的膜分離技術(shù),壓力差約為2~10 MPa,上世紀(jì)70年代美國(guó)的J.J.Porer和C.A.Brando等人就開(kāi)始將膜分離技術(shù)應(yīng)用于印染廢水的處
69、理,采用反滲透法對(duì)18種染料的回收和再利用進(jìn)行了試驗(yàn),使用內(nèi)壓管式酷酸纖維膜、中空纖維聚酰胺膜、卷式醋酸纖維膜以及外壓管式Zr(IV)氧化物-PAA動(dòng)態(tài)膜,分離效果良好,色度去除率大于99%,COD去除率均在92%以上,透過(guò)水可重新使用。1983年Tinghuis報(bào)道了用反滲透技術(shù)對(duì)13種酸性、堿性染料溶液的分離效果。超濾是膜分離技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的膜過(guò)程之一,在我國(guó)則為生產(chǎn)與應(yīng)用最廣泛的膜品種。80年代末問(wèn)世的介于超濾與反滲透之間的一
70、種新型膜分離技術(shù), 其截留分子量在200~2 000的范圍內(nèi),孔徑為幾納米,因此稱(chēng)為納濾。由于納濾膜表面有一層均勻的超薄脫鹽層,它比反滲透膜要疏松得多,且其操</p><p><b> ?。?)超聲波氣振法</b></p><p> 超聲波處理印染廢水是基于超聲波能在溶液中產(chǎn)生局部高溫、高壓、高剪切力,誘使水分子和染料分子裂解成自由基,引發(fā)各種反應(yīng),促進(jìn)絮凝。清華大
71、學(xué)陶媛、胡棋昊、王黎明等針對(duì)實(shí)際印染廢水高濃度、高毒性、高COD值的特點(diǎn),采用探頭式功率超聲發(fā)生器和自制平板超聲發(fā)生器降解多種高濃度染料廢水,結(jié)果表明,降低超聲輻射聲強(qiáng)及增大輻射有效面積可降解染料并增大處理廢水的體積。但是單獨(dú)使用超聲波氣振法降解結(jié)構(gòu)復(fù)雜的染料廢水仍難以達(dá)到工業(yè)應(yīng)用水平[5]。</p><p> 1.4.2 化學(xué)處理方法</p><p> 化學(xué)法是指利用化學(xué)反應(yīng)作用,如
72、聚合,將污水中的污染物質(zhì)分離、轉(zhuǎn)化?;瘜W(xué)法可分為混凝、沉淀、中和、氧化還原、吸附等。其處理的主要對(duì)象是廢水中可溶解的無(wú)機(jī)物和難以生物降解的有機(jī)物以及有毒有害的膠狀物質(zhì)。</p><p> ?。?)酸、堿調(diào)節(jié)(中和)法</p><p> 印染廢水由于產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝不同而不同,各車(chē)間排放的廢水中常含有一定量的酸性物質(zhì)或堿性物質(zhì),除了廠內(nèi)廢水綜合利用,互相調(diào)節(jié),均勻混合外,還需要添加酸性或堿性
73、藥劑進(jìn)行中和調(diào)節(jié),主要包括:①酸堿廢水相互中和法,工廠酸堿廢水互相中和是簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的方法,一般先在調(diào)節(jié)池中均勻混合,再進(jìn)中和池加藥中和。對(duì)含酸或堿5%以上的廢液,應(yīng)首先考慮回收加以綜合利用,對(duì)低濃度酸堿廢水排放前必須進(jìn)行中和。②加藥中和法,加藥中和在中和池中進(jìn)行,加藥方式分干投法與濕投法。③過(guò)濾中和法,廢水通過(guò)有中和性能的濾料如石灰石、白云石、大理石等,在過(guò)濾過(guò)程中進(jìn)行中和,叫過(guò)濾中和。過(guò)濾池分普通中和濾池,升流式膨脹濾池和滾筒過(guò)濾機(jī)等類(lèi)
74、型。④煙道氣CO2溶解中和或廢水曝氣中和,煙道氣中CO2通入廢水中,生成碳酸中和廢水中的堿;同樣通過(guò)曝氣能把廢水中CO2排到空氣中,使廢水pH值升高[2]。</p><p><b> (2)混凝沉淀法</b></p><p> 混凝法是處理印染廢水常用的方法之一,采用絮凝劑將染料分子和其它各類(lèi)雜質(zhì)進(jìn)行吸附、絮凝、沉降,以污泥形式排出,使印染廢水凈化?;炷ǖ闹饕獌?yōu)
75、點(diǎn)是工程投資少、處理量大、對(duì)疏水性染料脫色效率很高。但方法的缺點(diǎn)是需要隨著水質(zhì)的變化而改變投料條件、對(duì)親水性染料的脫色效果差、COD 去除率低。此外,生成大量的泥渣且脫水困難也影響了該</p><p> 方法更廣泛的應(yīng)用。由于印染廢水的處理效果主要由絮凝劑的效能決定,因此目前對(duì)于該技術(shù)的研究主要集中在所選用的混凝劑上。如張躍軍等(2003)采用陽(yáng)離子絮凝劑PDA、魏玉娟等(2002)采用新型稀土復(fù)合混凝劑處理印
76、染廢水,傅平青等(2003)采用新型混凝劑處理印染廢水,都可以獲得很高的COD的除去率和脫色率[1]。</p><p><b> ?。?)氧化法</b></p><p> 光氧化、濕式氧化、催化氧化等各種氧化技術(shù)在較短時(shí)間里將難降解毒性有機(jī)污染物完全無(wú)害化,不產(chǎn)生二次污染已成為主要研究的目標(biāo)之一而逐漸受到人們的青睞。按氧化劑和氧化條件的不同,可將化學(xué)氧化法分為:氯氧
77、化法、臭氧氧化法、芬頓試劑氧化法、光化學(xué)氧化法、濕式空氣氧化法和焚燒法。氯氧化法對(duì)于易氧化的水溶性染料如陽(yáng)離子染料、偶氮染料和易氧化的水不溶性染料如硫化染料都有良好的脫色效果。該法投加設(shè)備簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉,來(lái)源廣。由于廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,目前國(guó)內(nèi)外都很重視采用臭氧氧化法進(jìn)行印染廢水脫色。但該方法處理成本高,不適合大流量廢水的處理。在染料的脫色處理中,H2O2也是經(jīng)常使用的氧化劑,但是在處理過(guò)程中Fe2+離子會(huì)促使H2O2分解,H2O2的氧
78、化效率不高,而且反應(yīng)需在pH為3的條件下進(jìn)行,因此用該法處理印染廢水還需耗費(fèi)大量的酸,造成新的污染源,還會(huì)造成設(shè)備腐蝕[1]。</p><p> 1.4.3 生物處理方法</p><p> 生物處理法是利用微生物的生物化學(xué)作用降解有機(jī)物,這種方法具有技術(shù)比較成熟,運(yùn)行較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。在好氧生物處理中,最早采用的工藝是活性污泥法中的傳統(tǒng)曝氣法,也有用階段曝氣法。印染廢水中的殘余染料和染色助
79、劑是較難降解的,單一的好氧生物處理只能去除廢水中的部分易降解的有機(jī)物,色度問(wèn)題無(wú)法解決。為了降低消耗及去除廢水中較難降解的有機(jī)污染物,出現(xiàn)了厭氧(兼氧) -好氧這種新型處理工藝。采用這種方法可先由厭氧(兼氧)過(guò)程中的產(chǎn)酸階段,去除部分較易降解的有機(jī)污染物,還可以將較難降解的大分子有機(jī)物分解為較簡(jiǎn)單的小分子有機(jī)物,再通過(guò)好氧生物處理過(guò)程進(jìn)一步去除。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)印染廢水的處理仍以生物法為主,其中以活性污泥法最為普遍,但由于對(duì)色度的去除往往不
80、夠理想,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者致力于培育或改良高降解活性菌種用于印染廢水處理。王永華等研究了白腐真菌煤渣生物膜反應(yīng)器對(duì)染料廢水的脫色處理,菌種A、B(擔(dān)子菌綱)和C(云芝) 最高脫色效率分別達(dá)到84%、80%、和95%。彭繼偉對(duì)改良厭氧(水解酸化)—好氧生物處理工藝濕式空氣氧化法(WAO)進(jìn)行了研究。Sarnaik等進(jìn)行了高效脫色菌和PVA降解菌的篩選與應(yīng)用研究。中國(guó)</p><p> 生化法具有成本低的優(yōu)點(diǎn),只要染料
81、廢水的BOD5/CODcr>0.2時(shí),應(yīng)盡量采用生化處理[4]。</p><p> 1.5 我國(guó)印染廢水生物處理工藝方案的特點(diǎn)及比較</p><p> ?。?)厭氧生物處理法</p><p> 以往厭氧生物處理法主要用于高濃度有機(jī)廢水和污泥的處理,一般采用普通的厭氧消化工藝,由于它的水力停留時(shí)間很長(zhǎng),消化池容積大,基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都較高,因而限制了它在廢水處理
82、中的應(yīng)用。自20世紀(jì)60年代,特別是70年代以來(lái),人們對(duì)厭氧生物法進(jìn)行比較深入的研究,開(kāi)發(fā)了多種厭氧生物處理新工藝,它不僅可以處理高濃度有機(jī)廢水,也可以處理低濃度的有機(jī)廢水,包括城市污水。</p><p> 厭氧生物處理法與好氧生物處理法相比,具有下列優(yōu)點(diǎn):①應(yīng)用范圍廣②能耗低③有機(jī)容積負(fù)荷高④剩余污泥量少⑤產(chǎn)生沼氣可利用⑥營(yíng)養(yǎng)需要量少⑦被降解的有機(jī)物種類(lèi)多⑧耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。缺點(diǎn)為:①厭氧處理設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)
83、②出水往往達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b> (2)活性污泥法</b></p><p> 活性污泥是一種由無(wú)數(shù)細(xì)菌和其他微生物組成的絮凝體。對(duì)廢水中呈懸浮狀和膠狀的有機(jī)顆粒有強(qiáng)烈的吸附和絮凝能力,在有氧存在的條件下,對(duì)有機(jī)物有強(qiáng)烈的氧化能力。利用這種活性污泥的吸附和氧化作用,去除廢水中有機(jī)污染物質(zhì)的方法,稱(chēng)活性污泥法。該方法是好氧生物處理的一種主要方法,廣
84、泛應(yīng)用于城市污水和工業(yè)廢水處理。以往印染廢水的生物處理工藝主要也是采用這種方法。</p><p> 活性污泥法的運(yùn)行方式多種多樣,目前采用較多的有普通活性污泥法、序批式活性污泥法、氧化溝法和A/D活性污泥法等。</p><p><b> ?。?)生物膜法</b></p><p> 生物膜法是與活性污泥法并列的另一種好氧生物處理法。該法是通過(guò)
85、生長(zhǎng)在填料、盤(pán)面等表面的生物膜來(lái)處理廢水的方法。生物膜是覆蓋雜濾料或填料表層,長(zhǎng)滿了各種微生物的粘膜。在紡織印染廢水處理中常用的生物膜法主要有生物接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)和生物炭法等。</p><p> 其中,生物接觸氧化法是以生物膜為主凈化廢水的一種處理工藝。它利用固著在填料上的生物膜吸附和氧化廢水中的有機(jī)物。生物接觸氧化法是一種具有活性污泥法特點(diǎn)的生物膜法,它結(jié)合了曝氣池和生物濾池的優(yōu)點(diǎn),避免了兩者的缺點(diǎn),因此
86、深受人們重視。</p><p> 1.6 國(guó)內(nèi)印染廢水主要的處理工藝流程 </p><p> 紡織印染工業(yè)廢水的污染物主要是COD、色度、BOD、SS,部分可能含硫化物。</p><p> 根據(jù)印染廢水的水質(zhì)量特點(diǎn),廢水處理的主要對(duì)象是堿度、難生物降解的有機(jī)物質(zhì)、染料色素以及有毒物質(zhì)等。一般考慮退漿廢水進(jìn)行單獨(dú)預(yù)處理后并入其他工段,而后再進(jìn)行綜合處理。<
87、;/p><p><b> ?。?)預(yù)處理</b></p><p> 退漿廢水當(dāng)使用PVA化學(xué)漿料時(shí),可占總印染廢水COD負(fù)荷的65%,而且難生物降解,單獨(dú)處理此工藝廢水,可顯著降低廢水的總COD負(fù)荷,一般的處理方案有兩種,分別為加酸沉淀析出PVA染料,或經(jīng)厭氧反應(yīng)器進(jìn)行處理。流程如圖1所示。</p><p> 圖1 PVA染料廢水預(yù)處理工藝流
88、程圖</p><p> 第1種方法COD去除率可達(dá)70%(pH調(diào)至3),但有污泥處置問(wèn)題;第2種方法COD去除率可達(dá)80%(pH調(diào)至3),無(wú)污泥處置問(wèn)題,但操作技術(shù)要求較高。</p><p> ?。?)染色廢水的染料回收</p><p> 染料回收一般用混凝沉淀法、超濾法。超濾法成本較高,必要時(shí)才使用。</p><p> 混凝沉淀法工藝
89、流程如圖2所示。</p><p> 圖2 混凝沉淀法工藝流程圖</p><p> (3)綜合廢水處理工藝流程</p><p> 綜合廢水處理主要有生化法及物化+生化聯(lián)合處理。生物法適用于廢水可生化性高、含染料色度不太高時(shí);而后法則適用于廢水中含大量的染料、色度較高。</p><p> ?、偕锓āR话愣约兠抻∪緩U水的直接生化效果好,
90、棉混及化纖織物廢水生化效果差,此時(shí)可在好氧處理前增加水解酸化池,或在曝氣過(guò)程中投加適量的鋁鐵鹽,并逐步馴化成特殊性能的污泥或篩選高效脫色菌種,也可采用高效、高強(qiáng)度曝氣以改善處理效果。其基本處理流程如圖3所示。</p><p> 圖3 印染廢水生物法處理基本流程</p><p> 當(dāng)廢水的COD、BOD均較高時(shí),可將水解酸化改為厭氧反應(yīng)池,或使用兩級(jí)好氧處理。如色度較高,沉淀池后應(yīng)加脫
91、色池,如NaClO接觸脫色池。 </p><p> ?、谖锘ㄌ幚怼.?dāng)處理染料、染色廢水時(shí)如該廢水可生化性差,可以考慮只用物化法,工藝流程如圖4所示。</p><p> 圖4 印染廢水處理物化工藝流程</p><p> 當(dāng)處理疏水性染料廢水時(shí)宜用a、c工藝,當(dāng)處理含油較高的印染廢水時(shí)用d工藝,當(dāng)處理含水性染料的印染廢水時(shí)宜用b工藝。</p>&l
92、t;p> ?、畚锘?生化處理工藝。</p><p> 物化+生化處理工藝流程如圖5所示:</p><p> 圖5 印染廢水處理物化+生化工藝流程</p><p> 此法較單純的物化法相比優(yōu)點(diǎn)在于減少沉渣量,但有時(shí)出水水質(zhì)難以達(dá)標(biāo),此時(shí)可考慮在二沉池后進(jìn)行深度處理,如增設(shè)活性炭吸附池,但只適用于水量較小的場(chǎng)合,當(dāng)水量Q>1000m3/d時(shí),要考慮兩級(jí)生化
93、法以使出水達(dá)標(biāo),延時(shí)曝氣池可采用氧化溝,此時(shí)可不必回流污泥[6]。</p><p><b> 2 設(shè)計(jì)說(shuō)明</b></p><p><b> 2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p><b> (1)設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p> 本設(shè)計(jì)主要處理印染廢水,設(shè)計(jì)日平均
94、水量為4000m3/d。印染廢水成分復(fù)雜,其主要污染物為BOD5、COD、色度,并含有SS、氨氮等污染物,是一種成分復(fù)雜、高濃度、高色度、難降解的工業(yè)廢水。</p><p><b> ?。?)基礎(chǔ)資料</b></p><p> 本設(shè)計(jì)于南方某地新建,相關(guān)的工程基礎(chǔ)資料:</p><p> 基本的氣象水文資料:</p><
95、p> 風(fēng)向:常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅?、東南風(fēng);</p><p> 氣溫:常年平均氣溫為17.4℃;平均最低氣溫為1.4℃;平均最高氣溫為31.2℃;</p><p> 濕度:平均相對(duì)濕度80%;</p><p> 降水量:年平均1500mm;年最大平均752mm;年最小平均997.7mm;</p><p> 地下水水位:地面下4.5
96、~10m;</p><p> 廠區(qū)地形條件:已經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘探可以進(jìn)行此規(guī)模的一般印染廢水處理工程施工;</p><p> 廠區(qū)海拔最高70m;最低54.4m;地勢(shì)平坦。</p><p> 2.2 設(shè)計(jì)規(guī)模和設(shè)計(jì)范圍</p><p><b> ?。?)設(shè)計(jì)規(guī)模</b></p><p> ?、僭O(shè)計(jì)
97、水量:日平均水量4000m3/d。</p><p> ②設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如表4所示。</p><p><b> 表4 進(jìn)水水質(zhì)</b></p><p> ?、墼O(shè)計(jì)出水水質(zhì)如表5所示。</p><p><b> 表5 出水水質(zhì)</b></p><p><b>
98、?。?)設(shè)計(jì)范圍</b></p><p> 本設(shè)計(jì)需要針對(duì)廢水特點(diǎn)和處理出水水質(zhì)要求,在眾多處理工藝方案中選擇既能達(dá)標(biāo)要求又能節(jié)省基建投資的工藝流程;并對(duì)所選方案中的格柵、調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、生物接觸氧化池、輻流式二沉池、氧化脫色池等處理單元工藝尺寸的進(jìn)行計(jì)算;以及對(duì)土建設(shè)計(jì)及安裝工程提出要求,對(duì)工程投資和人員編制、成本分析、運(yùn)行管理進(jìn)行分析和計(jì)算。其中包括調(diào)節(jié)時(shí)間、調(diào)節(jié)池有效容積和尺寸的確定,混凝
99、沉淀池池體的設(shè)計(jì)以及沉淀池有效高度的確定;還有排泥系統(tǒng)、生物接觸氧化池池體和配水及出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p><b> 2.3 設(shè)計(jì)原則 </b></p><p> ?。?)處理工業(yè)廢水的一般原則</p><p> 我國(guó)的環(huán)境保護(hù)事業(yè)起步較晚,在吸取國(guó)際上的“公害”教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,確定了我國(guó)環(huán)境方針:全面規(guī)劃,合理布局,綜合利用,化
100、害為利,依靠群眾,大家動(dòng)員,造福人類(lèi)。而且還指定了工業(yè)廢水的治理原則[7]。</p><p> ?、偈紫葟纳a(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn),使生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生或少產(chǎn)生工業(yè)廢水,或使用廢水中少含不含有毒物質(zhì),對(duì)必須排放的廢水盡可能回收有用物質(zhì),邊變廢為寶,化害為利,如改變?cè)下肪€,采用先進(jìn)的技術(shù)和先進(jìn)的工藝等。</p><p> ?、跍p少?gòu)U水排放量,根據(jù)工藝過(guò)程用水對(duì)水質(zhì)的的不同要求,采用多次利用,分級(jí)分段
101、串聯(lián)使用,或采用閉路循環(huán)等措施,以減少?gòu)U水的排放量,同時(shí)也可節(jié)約用水。</p><p> ③清水和污水分流管理,例如作為見(jiàn)解冷卻水是否被污染的清水,可經(jīng)過(guò)降溫處理后閉路循環(huán)使用,而作為工藝水與過(guò)程物料直接接觸的水,如洗滌水,印染水,可能受到污染,這種水必須經(jīng)過(guò)有效處理,使之無(wú)害化。污染水與未被污染的水分流管理,可使處理的廢水量大大減少。</p><p> ④處理后排放,上述幾種措施,無(wú)
102、論是減少還是分流處理,最終還是有廢水要排放的,在排放之前必須進(jìn)行認(rèn)真處理,使其達(dá)到允許的排放標(biāo)準(zhǔn),例如呈堿性的廢水,一定要中和到允許排放的pH值。</p><p> ?。?)本設(shè)計(jì)遵循的設(shè)計(jì)原則</p><p> 根據(jù)工業(yè)廢水處理的一般原則及本設(shè)計(jì)廢水的特點(diǎn),本設(shè)計(jì)考慮以下幾個(gè)原則[8]。</p><p> ?、俑鶕?jù)廢水特點(diǎn),選擇合理成熟的工藝路線,既要做到技術(shù)可
103、靠確保處理后出水達(dá)標(biāo)排放,還要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、易于維護(hù)管理。</p><p> ?、谖鬯幚碚痉桨冈O(shè)計(jì)中,在保證處理效果前提下,充分考慮城市寸土寸金的現(xiàn)實(shí),盡量減少占地面積,降低基建投資及日常運(yùn)行費(fèi)用。</p><p> ③平面布置和工程設(shè)計(jì)時(shí),布局力求合理通暢、合理工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p> ?、鼙驹O(shè)計(jì)力求達(dá)到工藝先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定、管理簡(jiǎn)單、能耗低、維修
104、方便、造價(jià)低、施工方便、排泥量少等特點(diǎn)。</p><p> 2.4 工藝流程的選擇及說(shuō)明</p><p><b> 工藝流程選擇</b></p><p> 由于印染廢水變化復(fù)雜,有機(jī)物含量高,色度深,堿度大,是較難處理的工業(yè)廢水之一,故本設(shè)計(jì)采用生化處理工藝, 該技術(shù)處理效果好,管理運(yùn)行方便,受外界環(huán)境影響較小,通過(guò)該工藝流程的處理,使處
105、理后的出水能夠達(dá)標(biāo)排放。</p><p> 目前,國(guó)內(nèi)外的印染廢水處理手段以生化處理法為主。其處理的機(jī)理是使廢水中夾帶的有機(jī)物質(zhì)通過(guò)微生物的代謝活動(dòng)予以分解。生物處理一般成本低,效果較好,但其受pH值、溫度、染料種類(lèi)和廢水濃度影響很大。</p><p> 此外,在印染廢水生產(chǎn)中,因生產(chǎn)的間斷運(yùn)行,故存在著水質(zhì)水量的波動(dòng),對(duì)于大量使用還原漿料,硫化漿,冰染料等廢水其化學(xué)絮凝效果相對(duì)較差,
106、因此處理工藝要考慮這些因素,要有一定的適應(yīng)水量,水質(zhì)負(fù)荷變化的能力,對(duì)于不同水質(zhì)的印染廢水有不同的組合處理工藝。有可能物化為主,也可能生化為主,雖然基本方法及原理大致是相同的,但優(yōu)化組合很重要。</p><p> 因此,在處理的過(guò)程中,應(yīng)適當(dāng)把握好這些因素。</p><p> 根據(jù)本設(shè)計(jì)的水質(zhì)水量以及出水要求,本設(shè)計(jì)采用生化處理工藝,其工藝流程如6所示。</p><
107、p> 圖6 本設(shè)計(jì)工藝流程圖</p><p><b> 工藝流程說(shuō)明</b></p><p> 來(lái)自印染廠車(chē)間的廢水經(jīng)過(guò)格柵,阻攔了大塊懸浮物后,進(jìn)入調(diào)節(jié)池,在調(diào)節(jié)池使廢水質(zhì)均和,水量調(diào)節(jié)。然后從調(diào)節(jié)池出來(lái)的廢水進(jìn)入混凝反應(yīng)池,在混凝反應(yīng)池中加入Ca(OH)2調(diào)節(jié)pH值,加PAC混凝劑和助凝劑,在反應(yīng)池中混凝劑充分混合,此后廢水絮凝沉淀,去除了不溶性染料
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