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1、某印刷废水处理工艺设计目录1引言12设计概述12.1 才既述12.2 废水现状12.3 工艺选择22.3.1 油和色度的去除22.3.2 核心处理方法的确定32.4 工艺流程32.5 构筑物及其作用33设计计算53.1 最大设计水量的确定53.2 粗格栅设计计算53.3 调节池设计计算53.4 气浮池设计计算63.5 水解酸化池设计计算73.6 氧化沟设计计算83.7 二沉池设计计算103.8 污泥浓缩池12381污泥处理与处置的现状123.8.2污泥浓缩池设计计算133.9 污泥脱水间设计计算133.10 技术经济分析14参考文献11引言在网络时代快速发展的今天,快递行业为人类社会带来了便捷
2、,快递纸箱的印刷也对环境产生了一定影响,尤其是对水环境的影响尤为明显。纸箱包装行业的废水主要来源于油墨废水,水性油墨废水中的COD和色度一般都非常高,成分也相当复杂,所以整体的处理难度也较大。我国油墨的综合生产能力近年来一直维持在每年22万吨以上1,油墨总产量占世界总产量的5%到10%并且每年增速逐渐加快。现在,国际上油墨发展的主要趋势是绿色环保,绿色油墨主要体现在两个方面,首先是无机颜料逐渐被有机颜料所替代,这样无机颜料中的铅等重金属对人体的伤害就可以避免了。其次是水性油墨的推广使用,水性油墨顾名思义就是以水作为主要溶剂,少量的乙醇作为助溶剂,水性油墨不含有有毒挥发性气体,印刷过程中对大气环
3、境不会有所影响,水性油墨成分中不含有对人体有害的物质,水性油墨目前已经成为油墨发展的趋势。人类社会的进步是依赖于水的,近年来,随着人类社会的进步,工业的发展,人口的剧增,水资源的使用量开始大幅上升,这使得本不富裕的水资源变得稀缺,在非洲的很多地方,人们的饮用水问题都不能解决,这无时无刻不在提醒这我们水资源是短缺的,缺水问题是全球面临的严重问题,我们必须重视起来,齐心协力去解决全人类所面临的缺水问题。2设计概述2概述某瓦楞纸箱包装厂拟新建一套废水处理工程,废水设计水量为680m3d,主要污染物为水性油墨。水性油墨由连结料、颜料、助剂等物质组成,是一种均匀浆状物质。查阅相关环评资料可以知道,水性油
4、墨配方的各物质含量分别如表错误!文档中没有指定样式的文字。-1所示:错误!文档中没有指定样式的文字。J水性油墨配方各物质含量成分水溶性丙端酸脂水乙醇颜料助剂比例25%30%15%-25%3%-15%15%-30%3%-10%2.2废水现状设计进出水水质见表错误!文档中没有指定样式的文字。-2;表错误!文档中没有指定样式的文字。-2废水处理厂污水水质项目进水水质出水水质CODcrIOOOO300BOD560050SS8500100pH6.36-9油70-色度175倍-该废水主要含较高的CoDC、BOD、SS等,其部分污染物浓度高,不具备可直接生化处理条件,需要预处理后,再进行生化处理。处理后废水
5、达到污水综合排放标准(GB8978-1996)中的三级排放标准才能排放,其中CODCr的浓度控制在300mg1以下,BOD在50mg1以下,SS在IOOmg/1以下。23工艺选择处理油废水的处理方法主要有以下几种SBR(间歇式活性污泥法)SBR法是一种序批式活性污泥法3,是一种以种间歇式曝气方式运行的废水处理技术,序批式活性污泥法与传统废水处理方法不同,SBR技术采用时间划分的运行模式,它的主要特征是有序、间歇式的在线操作模式。SBR反应池是集均匀化、初沉、生物降解、二沉池等功能在一个反应池内,无污泥回流系统。AAe)法AAC)工艺的基本建设成本和运营均高于普通作业污泥法,优点是除污效率高,运
6、行稳定、抗冲击性能好,并且不同类型微生物菌群的有机组合可以同时去除。水解酸化法氧化沟的组合工艺氧化沟在废水处理中独树一帜,水解酸化和氧化沟的组合工艺处理油墨废水效果相比于其他工艺有着诸多优点,构筑物更少,工艺流程更加简单,比如初沉池和污泥硝化池在一般情况下是可以忽略不建的,故而总体的投资费用也会大大降低。MBR(膜生物反应器)膜生物反应器是一种人工强化土壤自净过程的方法4。它主要去除废水中的可溶性和胶体有机污染物。同时对水肿的氮氧也有一定的硝化能力但是MBR法对温度有着很高的要求,温度过高或者过低都会影响膜的活性,如果要达到预期的处理效果,就需要对各个方面做到精确,一般情况下,这些因素都会导致
7、投资成本的增加。由于水性油墨废水的COD和色度非常高,不具备可直接进行生化处理的条件,所以要先在集水池中进行预处理,去除废水中的油和色度后,方可进行生化处理,完成对CoD和SS等的去除,故本设计揩采用水解酸化法氧化沟的组合工艺处理油墨废水2.3.1油和色度的去除气浮法除油气浮法除油是在含油污水中通入空气并使水中产生微气泡,使得污水中的浮化油、分散油或者水中悬浮颗粒在起气泡上并随着气泡一起上浮到水面并且加以回收的技术。絮凝脱色絮凝脱色是利用絮凝剂絮凝废水的成色物质而迸行脱色5,絮凝脱色技术投资费用低,设备占地少,处理量大,是一种普遍采用的脱色技术,无机絮凝剂通常有无机高分子絮凝剂、金属盐类絮凝剂
8、,无机高分子絮凝剂适应性强、无毒无害、并且价低絮凝效能好,现如今已被广泛利用。232核心处理方法的确定由于水性油墨废水的COD和色度非常高,不具备可直接进行生化处理的条件,所以要先在集水池中进行预处理,去除废水中的油和色度后,方可进行生化处理,完成对CoD和SS等的去除,综合上述废水处理方法,本设计将采用水解酸化法氧化沟的组合工艺处理油墨废水。24工艺流程PAC.PAKI图错误!文档中没有指定样式的文字。J油墨废水处理工艺流程图工艺流程说明,车间废水集中收集到油墨废水通过车间管网集中收集到调节池,废水经过提升泵提升到混凝沉淀池,依次投加PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰胺),通过投加药品使
9、得废水中的悬浮物絮凝沉淀,上清液流至接触氧氧化池,通过对氧化池合理供氧,使得附着在填料上的微生物发生生化反应,完成对有机物的有效降解。之后出水流入MBR池,在活性污泥作用下使得有机物充分进一步分解转化。MBR具有过滤作用,可以截留大部分污染物以降低出水色度。2.5构筑物及其作用(1)粗格栅粗格栅是用来拦截并去除废水中较大悬浮物的装置,是后续处理设施正常运行的重要保证,通常倾斜安装在进水口,一般情况下,粗格栅是由几组互相平行的金属栅条与框架组成。(2)调节池工业企业由于生产工艺的原因,在不同工段、不同时间所排放的污水差别很大,尤其是操作不正常或设备产生泄漏时,污水的水质就会急剧恶化,水量也大大增
10、加,往往会超出污水处理设备的正常处理能力;城市污水,尤其是学校、居民小区等人员集中的地方,由于用水量和排入污水中杂质的不均匀性,也会使得其污水流量或浓度在一昼夜内有较大的变化。这些问题都会给处理操作带来很大的麻烦,使污水处理设施难以维持正常操作。因此,对于特征上波动比较大的污水,有必要在污水进入处理主体之前,先将污水导入调节池进行均和调节处理,使其水量和水质都比较稳定,这样就可为后续的水处理系统提供一个稳定和优化的操作条件。(3)气浮池由于油墨废水的CoD和SS的浓度比较高,选择采用气浮池,以初步去除其中含有的大量油脂和悬浮物,气浮法除油是在含油废水中通入空气并使水中产生微气泡,使得废水中的浮
11、化油、分散油或者水中悬浮颗粒在起气泡上并随着气泡一起上浮到水面并且加以回收的技术,脱色过程中需要将絮凝剂聚合氯化铝和助凝剂聚丙烯酰胺加在气浮池中。(4)水解酸化池水解酸化池可以取代初沉池将大分子有机物转化为小分子有机物,通常用于有机浓度高、SS较高的废水当中,水解可以改善和提高废水的溶解性和可生化性,并可以在较短的停留时间和相对较高的水力负荷下获得较高的去除悬浮物能力,是一种比较重要的工艺。(5)氧化沟氧化沟具有推流特性,使得溶解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度,形成好氧、缺氧和厌氧条件,通过对系统合理的设计与控制,可以取得较好的脱氮除磷效果,氧化沟水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法长,悬浮有
12、机物可与溶解性有机物同时得到较彻底的去处,排出的剩余污泥已经得到高度稳定。(7)二沉池二次沉淀池是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥,获得澄清的处理水为主要目的的。整个系统的处理效能与二沉池的设计和运行密切相关,在功能上要同时满足澄清和污泥浓缩两方面的要求,它的工作效果将直接影响系统的出水水质和回流污泥浓度。(8)污泥浓缩池污泥处理系统的污泥,含水量极高,体积很大,输送。处理和处置都很不方便,污泥浓缩可是污泥初步减容,适得其体积减少为原原来的几分之一,从而为后续处理或处置带来方便首先。经过浓缩之后,可以使得污泥管径减小,输送泵的容量减小。浓缩之后,采用消化工艺时,可减小消化池容积,并降低加热
13、量,浓缩之后直接脱水,可减少脱水机合数,并降低污泥调制所需的絮凝剂投加量。3设计计算3.1最大设计水量的确定1日平均流量(3-1)Qd=680n3d=28.33/4=0.0079m3s2.最大设计水量废水日平均流量在515之间,故总体变化系数KZ取2.1。Qmax=Kz-Qd=2.1X0.0079=0.0166m3s=59.73n3h(3-2)3.2 粗格栅设计计算栅条间隙数=16(个);栅槽宽度B=0.49(m);进水渠道渐宽部分长度11=0.29(m);栅槽与出水渠道连接处的减窄部分长度匕2二0.145(1;通过格栅的水头损失111=().097(111);栅后槽高度H=0.5(m);栅前
14、槽高度H1=0.44(m);栅槽总长度1=2.46(m);每日栅渣量W=O.41(m3d)o图错误!文档中没有指定样式的文字。-2格栅计算草图3.3 调节池设计计算(1)水力停留时间T=6h(2)调节池有效容积V=QT=59.736=358m3(3-3)(3)调节池池水面面积取池子总高度H=5.5m,其中超高05m,有效水深h=5m,则池面积为(4)调节池的尺寸池长取1=5m,池宽取1=5m,则池子总、尺寸为1BH=555=125m33.4 气浮池设计计算(1)气浮所需空气量Qg=QXRXaex。=59.73X0.02401.2=57.341h式中Qg气浮所需空气量,1/hQ气浮池设计水量,m
15、3hR回流比,%ac释气量,1m3。水温校正系数,取1.2(2)加压溶气水量QP=品(3-6)73698%2.060.4102,式中QP加压溶气水量,m3hP选定的容器压力,MPaKT-溶解度系数,查表得到(3)接触区容积VCVc=+Qp)T260(3-7)=(姜+12.2)5/60=1.25m3(4)分离区容积VS%=吟+Qp)匕/60(3-8)Vs=(萋+12.2,15/60Vs=3.7m3Ts分离室内停留时间,Ts=5min(5)气浮池有效水深力(3-9),2=%xG=5.55mTs水流上升速度,通常取1.5-3.0mms,本设计取1.5mms(6)分离区面积AS和长度12As=VsIW(3-10)3.766=1.42m2取池宽B=1.5m,则分离区长度12=-=0.95mz1.5(7)接触区面积AC和长度11Ac=-=0.5n2(3-11)取池宽B=Im,