印染工业废水处理工艺设计

④丝光废水。 丝光是将织物在氢氧化钠浓溶液中进行处理，以提高纤维的张力强度，增加纤维的表面光泽，降低织物的潜在收缩率和提高对染料的亲和力。丝光废水一般经蒸发浓缩后回收，由末端排出的少量丝光废水碱性较强。
（2）染色和印花废水
①染色废水。染色废水的主要污染物是染料和助剂。由于不同的纤维原料和产品需要使用不同的染料、助剂和染色方法，加上各种染料的上染率不同和染液的浓度不同，使染色废水水质变化很大。染色废水的色泽一般较深，且可生化性差。其COD一般为300~700mg/L，BOD5/COD一般小于0.2，色度可高达几千倍。
2.
印染废水含大量的有机污染物，排入水体将消耗溶解氧，破坏水生态平衡，危及鱼类和其它水生生物的生存。沉于水底的有机物，会因厌氧分解而产生硫化氢等有害气体，恶化环境。在使用化学氧化法去除色度时，虽然能使水溶性印染的发色基被破坏而褪色，但其残余物的影响仍然存在。
印染废水大部分偏碱性，进入农田，会使土地盐碱化；染色废水的硫酸盐在土壤的还原条件下可转化为硫化物，产生硫化氢。
L2= L1/2=o.22/2=0.11m
5）通过格栅的水头损失h1：0.094m
6）栅后槽总高度H
设栅前渠道超高h2=0.3m
H=h+h1+h2=0.4+0.094+0.3=0.794m≈0.8m
7)栅槽总长度L
栅前渠道深H1=h+h2=0.4+0.3=0.7m
L= l1+l2+0.5+1.0+ H1/tgα=0.22+0.11+0.5+1.0+0.7/tg60°=2.24m
其中Ns——酸总耗量，kg/h；
针对印染废水的五大特征日前国内对印染废水的生化处理工艺通常采用“水解酸化+好氧氧化”工艺。20世纪80年代开发的水解酸化工艺，能使废水中的部分有机物得到降解，分子量明显减小，生物降解性能明显提高.能提高后续的好氧处理效果，尤其对悬浮性COD去除率较高，经水解处理后，溶解性有机物比例发生了变化，水解出水溶解性COD比例可提高一倍。此外，该工艺可减少系统污泥产量，便于维护管理.当处理要求不高时，好氧处理可优选接触氧化法，以节省资金且操作管理方便[2]。
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，选用空气搅拌，池型为矩形。
3.2.1加酸中和
废水呈碱性主要是由生产过程中投加的NaOH引起的，原废水pH为11，即[OH-]=10-3mol/L，加酸量Ns为
Ns=Nz·a·k/a=6370×103×10-3×40×10-3×1.24×1.1/24×1=14.48kg/h
② 印花废水。印花废水主要来自配色调浆、印花滚筒、印花筛网的冲洗废水，以及印花后处理时的皂洗、水洗废水。由于印花色浆中的浆料量比染料量多几倍到几十倍，故印花废水中除染料、助剂外，还含有大量浆料，BOD5和COD都较高。由于印花滚筒镀筒时使用重铬酸钾，滚筒剥铬时有三氧化铬产生。这些含铬的雕刻废水应单独处理。
（1）前处理产生的废水
①退浆废水。退浆是用化学药剂将织物上所带的浆料退除（被水解或酶分解为水溶性分解物），同时也除掉纤维本身的部分杂质。退浆废水是碱性有机废水，含有浆料分解物、纤维屑、酶等，其COD、BOD5都很高。退浆废水水量较少，但污染较重，是前处理废水有机污染物的主要来源。当采用淀粉浆料时，废水的BOD5含量约占印染废水的45%左右；当采用PVA或CMC化学浆料时，废水的BOD5下降，但COD很高，废水更难处理。PVA浆料是造成印染废水处理效果不好的主要原因之一。
根据原有污水处理厂多年的运行资料以及现有蓄水池水样取样分析，并按照环保部门的要求，确定印染废水处理厂进出水水质如表2-1[3]。
表2-1进出水水质一览表
COD(mg/l)
BOD(mg/l)
pH
SS(mg/l)
色度(倍)
进水水质
500~800
250~350
8~11
360~600
480~600
出水水质
100
8）每日栅渣量W：0.23m3
参考[7]，选择LXG链条旋转背耙式格栅除污机，其安装倾角为60°进水流速1.2m/s，水头损失<19.6kPa，栅条净距15~40mm。
3.1.2筛网
（1)选定网眼尺寸
污水中悬浮物为纤维类物质，所以筛网的网眼应小于2000μm。
（2)筛网种类
根据生产的产品规格性能，选用倾斜式筛网，筛网材料为不锈钢。水力负荷0.6~2.4m3/(min·m2)。
延时曝气——混凝沉淀：可以得到高质量的出水，混凝剂投量小设备简单污泥量较小，但流程复杂，占地面积大，基建和运行费用较高[4]。
2.2.2工艺流程
印染废水通过格栅、筛网去除较大的悬浮物和漂浮物后进入调节池，在此进行水量的调节和水质的均衡，同时加酸中和，然后用泵提升至水解酸化池，该池仅控制在酸性发酵阶段，以提高废水的可生化性；水解酸化出水流入接触氧化池,在接触氧化池内经微生物作用去除绝大部分的有机物和色度后入沉淀池，沉淀池的污泥部分回流到水解酸化池，在池内进行增溶和缩水体积反应，使剩余污泥大幅减少,剩余污泥经浓缩后可直接脱水。为了得到更好的水质，生化出水再经混凝沉淀进行深度处理,达标排放。二沉池的剩余污泥经浓缩后进入消化，浓缩后的污泥进行浓缩、脱水，泥饼外运，浓缩池的上清液及脱水的滤液则回流至污水处理系统[5]。
第
1. 引言
综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能，对污水处理工程进行设计，分析解决实际问题，在不同程度上提高研究、查阅文件、撰写论文或设计说明书、计算书及工程设计绘图的能力。
本文将介绍以水解酸化与生物接触氧化为主的处理工艺处理印染废水的工程实例。水解-好氧工艺开发的目的是针对传统的活性污泥工艺具有投资大、能耗高和运转费用高等缺点，试图采用厌氧处理工艺替代传统的好氧活性污泥工艺。本设计采用厌氧水解酸化处理技术作为好氧生物处理工艺的预处理，共同组成厌氧水解—生物接触氧化—混凝沉淀工艺。
20
6~9
70
40
去除率
85.5%
96.0﹪
—
98.6﹪
89.5﹪
2.2
2.2.1方案确定
水解酸化—生物接触氧化—混凝沉淀：水解酸化将污水中的染料、助剂、纤维类等难降解的苯环类或长链大分子物质分解为小分子物质，同时有效降解废水中的表面活性剂，较好的控制后续好氧工艺中产生的泡沫问题。经水解酸化器处理后的出水进入接触氧化池。接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分悬浮生长于水中，兼有活性污泥和生物滤池的特点。废水经水解和接触氧化处理后采用混凝沉淀工艺进一步去除色度和降低废水中的COD值。
⑥盐度高。在印染生产过程中，会产生大量的无机盐，同时印染也要通过盐析来回收印染，但加入水中的无机盐基本无法回收，都随生产废水排出，根据生产印染的品种和工艺的不同，印染工业废水中的含盐量在12~15g/L，有的甚至高达20%，而普通的活性污泥耐盐度1~2g/L，通常无法适应印染工业废水的高盐环境。
色度高、组分复杂，由于印染厂生产的印染和中间体品种多，颜色多，且疏水性、亲水性、阳离子、阴离子等等各种类型的印染都在混合废水中，加上PVA浆料和新型助剂的使用，致使印染工业废水难于生化处理。
设进水渠道宽B1=0.11m，其渐宽部分展开角度α1=20°，则进水渠道内的流速v= Qmax/hb=0.07/0.4x0.3=0.58m/s,介于0.4～0.9m/s，符合规范要求。
L1=(B- B1)/2tgα1=（0.26-0.11）/2tg20°=0.22m
4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2
2. 材料与方法
2来自百度文库
本实验使用的印染厂废水中的污染物主要来自织物纤维本身和加工过程使用的染化料，在印染生产的前处理过程中排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色印花过程排出染色废水、皂洗废水和印花废水，整理过程排出整理废水。
该印染厂排放的废水3500m3/d。主要来自生产过程中的退浆、煮炼、漂白、丝光、染色及整理等工段，成分复杂、水质水量变化大；有机物浓度高、色度深，碱性高；废水中除含有残余印染、助剂外还含有一定量的浆料。
3.
3.1
格栅和筛网作为废水的预处理设备，常设置在污水处理工艺流程中的核心处理设施之前，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[6]。
3.1.1格栅的设计参数
1）栅条间隙数n
设栅前水深h=0.4m，过栅流速v=1m/s，栅条间隙宽度b=0.02m，格栅倾角α=60°
③ 整理废水。整理废水含有树脂、甲醛、表面活性剂等。整理废水数量较小，对全厂混合废水的水质水量影响也小[1]。
2.
2.1 印染废水的特点
印染废水的特点如下：
①水量大。
②以有机物污染为主。除酸、碱外，废水中的大部分污染物是天然或合成有机物。
③处理难度较大。印染品种的变化以及化学浆料的大量使用，使废水含难生物降解的有机物，可生化性差。因此，印染废水是较难处理的工业废水之一。
（3)所需筛网面积A
水力负荷：q=2.0m3/(min·m2)，Qmax=6370m3/d=4.42m3/min
面积：F= Qmax/ q=4.42/2.0=2.21m2，设计取F=2.2m
3.2
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。
n=Qmaxsina½/bhv= =8.1个，取9个
其中：Qmax————最大设计流量（m3/s）
Qmax=3500× =0.07 m3/s
2）栅槽宽度B
栅条断面为锐边矩形断面，栅条宽度s=0.01m
B=s·（n-1）+b·n=0.01×（9-1）+0.02×9=0.26m
3）进水渠道渐宽部分的长度L1
②煮炼废水。煮炼是用烧碱和表面活性剂等的水溶液，在高温（120℃）和碱性（pH=10～13）条件下，对棉织物进行煮炼，去除纤维所含的油脂、蜡质、果胶等杂质，以保证漂白和染整的加工质量。煮炼废水呈强碱性，含碱浓度约为0.3%，呈深褐色，BOD5和COD值较高。
③漂白废水。漂白是用次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的有色杂质。漂白废水的特点是水量大，污染程度较轻，BOD5和COD均较低，属较清洁废水。
④部分废水含有毒有害物质。如印花雕刻废水中含有六价铬，有些印染（如苯胺类印染）有较强的毒性。
⑤COD高，可生化性差。印染生产基本原料是苯系、萘系、蒽醌系以及苯胺、硝基苯、酚类等，废水COD浓度高，BOD/COD值较低（一般<0.25）。同时，一般的活性污泥不容易适应多变的印染中间体废水，影响生物的降解能力。
3.
目前，国内外对印染废水以生物处理为主，占80%以上，尤以好氧生物处理法占大多数。而随着近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，给处理增加了难度。原有的生物处理系统大都由原来的70 %COD去除率下降到50%左右，甚至更低。色度的去除是印染废水处理的一大难题，旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。此外，PVA等化学浆料造成的COD占印染废水总COD的比例相当大，但由于它们很难被普通微生物所利用而使其去除率只有20%~30%。然而，好氧法的高运行费用及剩余污泥处理或处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题。由于上述原因印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视。而随着废水排放标准要求越来越严格，单独的生物处理难以达到排放要求。结合实际情况，采用生物处理为主，再辅以化学处理技术，组成一个完整的综合治理流程，既保留了生物处理方法可去除较大量有机污染物和一定颜色的能力、且基本稳定的特点又发挥了物理化学法去除颜色和剩余有机污染物能力的特点，而且运行成本相对较低。
第1章 绪论
1.
随着印染纺织工业的迅速发展，印染工业品种和数量日益增加，印染废水已成为水体环境重点污染源之一。印染废水中的污染物主要来自织物纤维本身和加工过程使用的染化料，在印染生产的前处理过程中排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色印花过程排出染色废水、皂洗废水和印花废水，整理过程排出整理废水。现介绍各工序排出的废水。