摘 要

纺织印染废水占我国总工业废水排放量的35%左右，具有色度高，SS、COD含量高，可生化性差的特点，属于难生物降解的工业废水，处理难度大。本工艺设计采用格栅 调节池 初沉池 水解酸化池 UASB 接触氧化池 混凝沉淀池的处理工艺处理印染废水，格栅用于拦截废水中体积较大的固体悬浮物或漂浮物，调节池用于调节水质水量，初沉池用于去除悬浮固体，水解酸化和UASB用作废水的预处理，生物接触氧化池对废水进行生物处理，混凝沉淀池进一步去除废水中的SS和悬浮物。整个工艺流程对COD、BOD、SS和色度具有很好的去除率，使出水水质达标排放。

本设计中，印染废水的日处理量为3000吨，进水水质为COD:3500mg/L，SS:1000mg/L，BOD:1100mg/L，色度：500，pH:6~7；出水水质应达到《纺织染整工业水污染物排放标准》二级标准（GB4287-1991），COD≤180mg/L，SS≤100mg/L，BOD≤40mg/L，色度≤80，pH:6~9。

关键词：印染废水；水解酸化；UASB；接触氧化；混凝沉淀

Abstract

Textile printing and dyeing wastewater accounts for about 35% of the total industrial wastewater discharge in China. It is characterized by high chromaticity, high SS and COD content and poor biodegradability. It is a kind of industrial wastewater that is difficult to be biodegradable and difficult to be treated.The process design adopts the treatment process of grille regulating tank primary settling tank hydrolysis acidification tank UASB contact oxidation tank coagulation sedimentation tank to treat printing and dyeing wastewater.grille bulky solid suspended solids in waste water is used to intercept or debris, adjust pool used to adjust water, Primary settling tanks are used to remove suspended solids,hydrolysis acidification and UASB used as pretreatment of wastewater, biological contact oxidation pool of wastewater biological treatment, coagulation sedimentation tank to remove the SS and suspended solids in the wastewater.The whole process process has a good removal rate for COD, BOD, SS and chromaticity, so that the effluent water quality is up to the standard and discharged.

In this design, the daily treatment capacity of printing and dyeing wastewater is 3000 tons. The inlet water quality is COD:3500mg/L, SS:1000mg/L, BOD:1100mg/L, chroma: 500, pH:6~7.Effluent water quality should meet the "textile dyeing and finishing industry water pollutant discharge standards" level 2 standard (GB4287-1991),CODlt;=180mg/L, SSlt;=100mg/L, BODlt;=40mg/L, chroma lt;=80, pH:6~9.

Key Words:Printing and dying wastewater;Hydrolytic acidification;UASB;Contact oxidation;Coagulation precipitatio

目 录

第1章 绪论 1

1.1印染废水概况 1

1.1.1印染废水主要来源 1

1.1.2印染废水的一般特征 2

第2章 印染废水处理方案的确定 3

2.1设计题目及内容 3

2.2设计进出水水质 3

2.3设计依据 3

2.4确定污水处理方案的原则与特点 3

2.5污水处理基本路线的确定 4

2.6污水处理主要工艺流程的确定 5

2.6.1 A/O法 5

2.6.2生物接触氧化法 5

2.7污泥处理方案的确定 6

2.8工艺流程的确定 6

第3章 主要构筑物计算 8

3.1格栅 8

3.1.1设计概述 8

3.1.2设计参数 8

3.1.3设计计算 8

3.2调节池 10

3.2.1设计概述 10

3.2.2设计计算 11

3.3初沉池 11

3.3.1设计概述 11

3.3.2设计计算 11

3.4水解酸化池 13

3.4.1设计概述 13

3.4.2设计计算 13

3.5 UASB反应器 14

3.5.1设计概述 14

3.5.2设计计算 14

3.6生物接触氧化池 20

3.6.1设计概述 20

3.6.2设计计算 20

3.7混凝沉淀池 23

3.7.1设计概述 23

3.7.2设计计算 23

3.8污泥浓缩池 25

3.8.1设计概述 25

3.8.2设计计算 25

3.9污泥脱水间 27

3.9.1设计概述 27

3.9.2设计计算 27

第4章 污水处理厂总体布置 28

4.1厂址选择 28

4.2平面布置 28

4.3高程布置 29

4.3.1构筑物水头损失 29

4.3.2管渠水力计算 29

4.3.3污水处理高程计算 30

4.3.4污泥处理构筑物的高程布置 31

第5章 总体工程经济分析 33

5.1工程建设费用及主要设备材料费用 33

5.2运行费用计算 33

5.2.1成本估算 33

5.2.2运行费用 34

5.3工资福利总开支 34

5.4维护维修费 34

5.5污泥处理费用 34

5.6运行成本核算 34

第6章 总结 35

参考文献 36

致谢 37

第1章 绪论

纺织工业一直是我国传统产业的支柱之一。近年来，纺织印染行业的生产设备和技术水平虽然在逐渐提升，但水资源问题依然是纺织印染业未来发展面临的重大难题和阻碍^[1]。据统计，在纺织行业中，用水量的80%左右来源于印染，而印染废水又是污染严重、处理难度大的废水，若不经处理直接排放会对环境造成很大的威胁。废水中含有的染料会对水中的生物和微生物造成不良影响，同时会在视觉上造成污染，水体自净的能力会大大下降；不经处理的印染废水排放到水体还会威胁人体健康；印染废水中因含有大量的有机物会破坏水体的生态平衡；色度高的印染废水还会对整个环境外观造成影响；印染废水中含有印染过程中使用的重金属，会对人体产生致癌作用，需妥善处理^[2]。

而且纺织印染废水约占我国总工业废水排放量的35%，这更加印证了印染废水处理对环境保护的重要性。

目前已有很多关于印染废水处理的相关研究，本次设计主要是基于目前的印染废水的研究现状设计出一套能高效处理印染废水的工艺流程。该工艺的主要处理工艺为水解酸化 UASB 生物接触氧化 混凝沉淀。就目前的研究而言，处理印染废水的较有效方法是生物处理法，但由于印染废水的可生化性较差，因此在进行生物处理之前需要对印染废水进行预处理以提高废水的可生化性有利于下一步的生物处理，减轻后续构筑物的处理负担。由于本次的印染废水的可生化性较低，仅用水解酸化进行预处理不足以达到后续生物处理合适的B/C比，因此在水解酸化后接UASB进一步提高印染废水的可生化性。经生物处理后，印染废水中的BOD5和COD已基本达标，但废水中仍含有较多的SS和较高的色度^[3]，因此需要对印染废水进行进一步的处理以降低色度和SS。考虑到水质水量和经济效益，本设计用混凝沉淀法作为印染废水的进一步处理工艺。

经过一系列的工艺处理后，印染废水的出水应达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-1991），将出水排入市政管网进行进一步的处理和处置，最终达到回用，循环利用水资源的目的^[4]。

1.1印染废水概况

1.1.1印染废水主要来源

在纺织行业中，造成水污染的重要环节是印染废水的排放印染废水排放。印染废水通常包括由烧毛、退浆、煮练、漂白和丝光过程产生的前处理废水和染色工序排放的染色废水及印花工序排放的印花废水^[5]。

1.1.2印染废水的一般特征

色度及有机物含量高；水质、水量变化大；具有较大的生物毒性；成分复杂，可生化性差，生物处理难度大^[6]。

第2章 印染废水处理方案的确定

2.1设计题目及内容

设计题目：3000m³/d印染废水处理工艺设计

设计内容：

（1）确定工艺流程，画出工艺平面布置图；

（2）选择处理构筑物，并通过计算确定其尺寸；

（3）画出工艺流程高程布置图；

（4）画出主要构筑物单体的平面、剖面图，要求图中注明施工(制作尺寸、构件明细表及技术要求等内容；

2.2设计进出水水质

进水水量：设计印染废水的进水水量为3000m³/d。

出水水质需达到《纺织染整工业水污染物排放标准》二级标准（GB4287-1991）。进出水水质设计见下表2.1。

表2.1进出水水质

2.3设计依据

《给水排水设计手册》，中国建筑工业出版社，2016年第三版第3册；

《城市污水厂处理设施设计计算》，化学工业出版社，2017年第三版；

《建筑给排水设计手册》，中国建筑工业出版社，2008年第二版。

2.4确定污水处理方案的原则与特点

（1）污水处理方案的原则：

工业废水处理通常有物理法、化学法、物理化学法及生化法四大类^[7]。印染废水处理实际上是应用一系列的废水处理工艺使印染废水的出水水质得以达标，然后进行相对应的排放或回收利用，达到节约资源和保护环境的目的。可是因为印染废水水质、水量转变大，以有机污染为主，有机污染物含量高， 可生化性差，处置难度大及生物毒性大，所以在印染废水处置时必要遵守如下几个通用原则。

①首先确定废水出水的标准，与此同时要考虑水质、水量的变化特点及出水的最终归宿，这将直接决定选取怎样的处理工艺流程。

②根据具体的水质、水量变化特点来确定处理方案，比如对水质、水量变化较大的废水，可选用耐冲击负荷强的处理工艺或设置调节池以起到缓冲作用。

③在确保污水处理能达标的前提下，充分考虑工程建设和运行的成本，实现经济效益与环境效益的统一。

④在进行处理设施的建设时要充分考虑当地的气候条件、施工难度等^[8]。

（2）最佳的处理方案应具有以下特点：

①运行稳定，处理效果好，处理效率高；

②工程建设费用和运行成本低；

③占地面积小，操作管理方便。

2.5污水处理基本路线的确定

依据印染废水色度高、可生化性差、有机物含量高、成分繁杂难处置的特征，印染废水的处理方式良多,归纳起来主要有物理化学处理法、化学处理法、生物处理法以及这3种方法的组合。联系国内外处理印染废水的工艺设计，印染废水处理大多以生物处理法为主，其中好氧生物处理占首要位置。表2.2给出几种常用工艺处理方法及比较。

表2.2 几种常见生物处理法的比较

近年来，随着人们对高质量的追求，纺织印染行业所采用的染料浆料的成分也日趋复杂化，而社会也在不断提高对环境质量的要求，环境法规也越来越严格控制工业废水中众多的有机物和无机物的排放标准，使简单的生物处理难以达到排放标准。

结合现实情况，目前印染废水的处理往往需要生物处理与化学、物理处理相结合，组成一个完整的处理工艺流程，既能利用生物处理去除大量的有机污染物和一定程度的色度，又能使物理化学法发挥作用，从而去除废水中的一些大的悬浮物、剩余的有机污染物以及一定的色度，同时保证运行成本较低。

在利用生物处理法之前要考虑到生物处理应作用于可生化性高的废水，从印染废水的特征我们可知印染废水属于可生化性差的工业废水。于是，我们在设计工艺流程时应考虑在生物处理前提高废水的可生化性，即先用水解酸化和UASB的厌氧处理作用来作为好氧生物处理的预处理以提高废水的可生化性，然后再作好氧生物处理，以进一步提升废水的处理效果。

综上所述，本设计采用好氧生物处理为主，辅以水解酸化、UASB及物理化学处理使印染废水的出水得以达标。

2.6污水处理主要工艺流程的确定

查阅资料可知，近年来印染废水处理常用的好氧生物处理法有A/O工艺和生物接触氧化法，以下是两种方法的比较以选出更适合本次设计的方法。

2.6.1 A/O法

A/O法即厌（缺）氧-好氧法，是在一般活性污泥法基础上发展起来的一种能同时有效去除有机物和氮等污染物的生物处理工艺。

工艺优点：

（1）去除效率高。A/O工艺能在短时间内对废水中的有机物、氨氮等有较明显的去除效果。

（2）流程简略，总体费用少。不需要额外添加甲醇等较贵的碳源，且硝化过程中消耗的碱度也相对较少。

（3）缺氧反硝化进程对COD、BOD₅和SCN^-及酚和有机物能达到较好的降解效果。

（4）较国外同类工艺，A/O工艺的容积负荷相对较高。

（5）缺氧/好氧工艺对冲击负荷（水质水量变化大或污染物浓度高）有较强的适应能力，且能使污水最大限度地达标排放^[9]。

工艺缺点：

（1）该工艺由于不能自回流而对难降解物质的降解率较低；

（2）总体的脱氮率难以达到90%，提高脱氮率所消耗的成本会大大增加，不符合经济效益。

2.6.2生物接触氧化法

生物接触氧化法是从生物膜法演生出来的一种废水生物处理法^[10]。在该工艺中污水与生物膜进行接触，污水在生物膜上的微生物的降解作用下得以净化，因此又称“淹没式生物滤池”。