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环境工程设计课程论文
丝绸废水处理工艺设计
环境工程课程设计 丝绸废水处理工艺设计
丝绸废水属于印染废水中的一种,而印染行业是工业废水排放大户,据不完全统计,全国印染废水每天排放量为3×106~4×106m3。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水。近年来由于化学纤维织物的进展,仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步,使PVA浆料、人造丝碱解物(主要是邻苯二甲酸类物质)、型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水,其COD浓度也由原来的数百mg/L上升到2023~3000mg/L,从而使原有的生物处理系统COD去除率从70%下降到50%左右,甚至更低。传统的生物处理工艺已受到严峻挑战;传统的化学沉淀和气浮法对这类印染废水的COD去除率也仅为30%左右。因此如何提高和改进印染废水处理技术,承受科学合理的工艺技术路线组合,切实解决印染废水治理问题,不仅仅是对一个企业、一个地区的影响,对整个行业进展乃至国家经济都影响深远。
设计思想和设计原则
贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》,以《国家标准污水综合排放标准》〔GB8978-1996〕一级标准为依据,依据废水的各项参数,选择丝绸废水的最优处理工艺,使其到达污水排放的标准。
设计参数
丝绸废水水质
丝绸废水水质如下:Q=1450m3/h,COD=700mg/L,BOD5=200mg/L,SS=300mg/L,色度=40倍,pH=。
处理要求
1
环境工程课程设计 丝绸废水处理工艺设计
污水排放到达《国家标准污水综合排放标准》〔GB8978-1996〕一级标准,即COD≤100mg/L、BOD5≤20mg/L、SS≤70mg/L、色度稀释倍数为50、pH=6~9。
废水处理工艺设计
处理工艺确实定
丝绸印染废水中,煮练废水COD浓度高,含丝胶、碱剂、外表活性剂等,宜进展厌氧预处理。其余缫丝、煮茧、制丝等废水COD不高,承受常规生物接触氧化法即可满足要求。印染废水因其高色度、高COD、难降解、水量大和水质多变等特点,通常承受物化法和生化法相结合的综合处理工艺。依据该厂废水的水质水量特征,承受了如以以以下图所示的工艺流程。
处理工艺流程图
丝绸废水处理工艺见图1所示。
图1丝绸废水处理工艺流程图
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环境工程课程设计 丝绸废水处理工艺设计
主要构筑物及技术参数
调整池
由于印染废水的水质水量变化较大,故在处理系统前端需设置调整池,以均化水质和水量,为后续处理制造有利条件。调整池前需投酸,以降低废水pH值。
设计计算
选取参数
设计流量Q=1450m3/d=;水力停留时间HRT=6h;调整池有效深度h=3m;。
计算
调整池的有效容积V=Q·HRT=×6=
调整池高度H=3+=
调整池水面面积A=V/h==
调整池横截面积为L×B=15×〔m2〕
则调整池的尺寸为L×B×H=15××〔m3〕
混凝水力澄清池
印染废水中的污染物大多以胶体状态存在,因而承受混凝沉淀法将其去除,是处理该项废水的技术关键。该工艺选择的GK-Ⅱ型絮凝剂具有矾花形成快、沉淀时间短、价格不高等优点,且适用于处理高浊度废水。在实际操作中,应留意药剂的投加量、搅拌强度和反响时间。~,可获得抱负的混凝沉淀效果,且脱色效果明显。
设计计算〔见表格〕
3
环境工程课程设计 丝绸废水处理工艺设计
设计水量Q=
1450
m3/d =
m3/h
=

m3/s
考虑
5%
排泥耗水量
总进水量Q=
1680
m3/d = 70
m3/h
=

m3/s
0
第一絮凝室出口
其次絮凝室出口流速
流速V1=

m/s
V2=

m/s
清水区上升流速
V3=

mm/s
第一絮凝室上口
面积w1=Q1/V1 m2
其次絮凝室进口断面积
w2=Q1/V2
澄清池直径


分别面积
w3=Q0/V3
水解酸化池
D=
m2
=
4(w1+w2+w3)
p
m
厌氧水解酸化的目的是:在无氧条件下,由专性或兼性厌氧菌将废水中的大分子聚合物水解成小分子单体,并进一步将其转化为有机酸和醇等易好氧降解的小分子有机物,为后续的好氧生物处理制造有利条件。
设计计算
选取参数
设计流量Q=1450m3/d=;水力停留时间HRT=10h;水解酸化池有效深度h=;。
计算
水解酸化池的有效容积V=Q·HRT=×10=614m3水解酸化池高度H=+=6m
水解酸化池水面面积A=V/h=614/6=×B=15×〔m2〕
则水解酸化池的尺寸为L×B×H=15××6〔m3〕
4
环境工程课程设计 丝绸废水处理工艺设计
生物接触氧化池
印染废水中通常含有一局部一般微生物并不生疏的化学物质,往往需要世代期较长的微生物才能进展降解。为此,印染废水宜承受能保持较长污泥龄的生物膜法进展处理。两级生物接触氧化法,具有处理效果好、污泥量少、运行稳定、易于治理等特点。
设计参数
参数选取
设计流量Q=1450m3/d;填料容积负荷qv=1000gBOD5/()
进水BOD5浓度L0=200mg/L;出水BOD5浓度Le=20mg/L;填料层高度H=3m;填料层数m=2;滤池格数n=7;滤池超高h1=; 填料以上水深h2=;
填料段之间高度h3=;填料下方水深h4=;
计算
生物接触氧化池的有效容积V=Q(Le—Lo)/qv=261m3
滤池总面积A=V/H=
每格滤池的面积为Ao=A/n=
氧化池横截面积为L×B=×〔m2〕
氧化池总高度H0=H+h1+h2+(m-1)·h3+h4=
则水解酸化池的尺寸为L×B×H=××〔m3〕
二沉池
接触氧化池脱落的生物膜和其它生物絮体在其后设置的沉淀池中予以去除。一般状况下,沉淀的污泥直接送去浓缩和脱水。当接触氧化池出
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环境工程课程设计 丝绸废水处理工艺设计
现生物膜严峻脱落时,也可回流一局部污泥至接触氧化池,促使生物膜重形成。
设计计算
选取参数
设计流量Q=1450m3/d=,,固体悬浮物浓度为200mg/L,,污泥回流比50%。
计算
①沉淀池局部水面面积F
最大设计流量Q
0
=×1600=〔m3/h〕
24
承受一座向心流辐流沉淀池,/(m2·h)
则F=Q0
nq
=
1´
=(m2)
4F
p
4´
p
②池子直径D= = =〔m〕,取D=9m。
③校核堰口负荷q=Q0

=
´9
=<[L/(s·m)]
④沉淀池高度h” 设沉淀池沉淀时间t=。
2
”=Qt=qt=´=〔m〕
h 0
2 F

⑤污泥区高度h‘”
2
设污泥停留时间2h
h‘”=
2T(1+R)QX =2´´(1+)´1600´=〔m〕

2 24´〔X+X〕F
r
24´〔+〕´
⑥池边水深h=h”+h‘”
+=++=〔m〕
2 2 2
⑦污泥斗高h设污泥斗底直径D=,上口直径D
=,斗壁与水
4 2 1
平夹角60°
6
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2
1
则h=〔D -D〕×tan60°=〔2-1
〕×tan60°=〔m〕
4 2 2 2 2
⑧池高度H ,。
池中心与池边落差h
3
过滤池
=14-×=〔m〕,超高h
2 1
=;
为了确保出水水质到达国家一级排放标准,同时符合处理水的完全回用要求,在处理系统的末端设置了过滤池。生物处理后的过滤池有滋生有机体的危急,因此,宜定期观看,必要时实行灭菌和除藻措施。
设计参数
设计参数
滤速为v=10m/h,反冲洗强度q=40L/,反冲洗时间t=5min。
过滤器面积
过滤器处理力气Q=m3/h,滤速V=m/hF=Q/v==〔m2〕
过滤罐尺寸计算:
承受两个过滤罐,n=2
每罐过滤面积 F
=F/n==〔m2〕
1
每罐半径 R=(F
/)1/2=()1/2=〔m〕
1
(3)每个过滤罐直径 d=2*R=2*=,
清水池的调整容积按中水系统日用水量的35%计算
V=Q
*=*=〔m3〕
d
()
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清水池面积为F==〔m2)
清水池平面尺寸为:L*B=6m*2m
清水池的尺寸为L×B×H=6×2×2〔m3〕
污泥浓缩池
间歇式污泥浓缩池是一种圆形水池,底部有污泥斗。间歇式污泥浓缩池在工作时,先将污泥布满浓缩池,经静置沉降,浓缩压密后,池内形成上清液区,沉降区和污泥区。然后,从侧面分层排出上清液,浓缩后的污泥从底部泥斗排出。间歇污泥浓缩池用来污泥量较小的系统,浓缩池一般不小于两个,一个用于工作,另一个进入污泥,两池交替使用。
设计参数
剩余活性污泥量:Q=100m3/d;含水率:p1=%;污泥浓度:c=6g/L;浓缩后含水率:p=97%;污泥浓度:c=30g/L;
2 2
设计计算(1)浓缩池直径
浓缩污泥的固体通量M取28kg/m2·d。
浓缩池面积:A=QC
=100´6
=
4´

M 28
4A
p
承受两个污泥浓缩池,则浓缩池直径:D=
。
´12=
´12=,
则A=
pD2
=´
=
4 4
〔2〕浓缩池总高度H
浓缩池工作局部高度h:取污泥浓缩时间T=12h,
1
2
2
h =TQ/24/A=12´100/24/=;超高h:h
1
;
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缓冲层高h:。
3 3
H=h+h+h
1 2 3
=++=
浓缩池的尺寸为A×H=×〔m3〕

〔1〕“混凝沉淀-厌氧水解酸化-生物接触氧化-过滤”工艺对印染废水具有良好的处理效果,出水全符合《纺织染整工业水污染排放标准》
〔GB4287-92中规定的一级排放标准,且处理水可以完全回用。
〔2〕该工艺具有简洁、经济、有效等优点,不仅彻底解决印染废水的污染难题,为该厂的生产工序实清洁生产制造良好条件,最大限度地防止了环境污染保护了生态环境,同时又降低了产品的生产本钱,具环境、经济的双重效益。
6、附图
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