皮革廠污水處理設計方.doc

精品文檔摘 要制革廢水不僅水量大，而且成分復雜、污染物濃度高，處理比較困難。設計一套運行成本較低、處理效果較好的廢水處理工藝，是制革業(yè)急需解決的問題。本文選定了物化生物氧化綜合制革廢水處理工藝處理皮革廠的廢水。廢水處理廠設計的出質應達到國家污水綜合排放標準(GB8978 1996)的一級標準，廢水處理廠的工藝設計合理，抗沖擊負荷能力強、連續(xù)自動運行、工藝可靠、技術經濟可行，具有重要的實踐意義。關鍵詞：綜合制革廢水，污水處理，污水廠設計目 錄1.概述32. 工藝設計參數(shù)42.1設計水量4平均設計水量Q=1000m3/d42.2進水水質52.3出水水質53.處理工藝流程53.1含鉻廢水處理流程53.2綜合廢水處理流程64.綜合污水處理主要設備及構筑物74.1細格柵：74.2曝氣調節(jié)池84.3設備操作工房：84.4一次提升泵：84.5水解酸化池94.6沉淀池94.7污泥濃縮池104.8生物接觸氧化池104.9二沉池115含鉻廢水處理部分115.1含鉻廢水蓄水池115.2反應沉淀池115.3堿液配液池125.4板框壓濾機126污水處理廠的高程布置126.1高程布置的一般原則126.2污水高程計算131.概述制革業(yè)是產生大量污水的行業(yè)，制革污水不僅量大，而且是一種成分復雜、高濃度的有機廢水，其中含有大量石灰、染料、蛋白質、鹽類、油脂、氨氮、硫化物、鉻鹽以及毛類、皮渣、泥砂等有毒有害物質。CODCr、BOD5、硫化物、氨氮、懸浮物等非常高，是一種較難治理的工業(yè)廢水。皮革生產可分為濕操作和干操作兩部分，濕操作主要為準備工段和鞣制工段，干操作主要為整飾工段，皮革廢水主要來源于這三個工段，產生各環(huán)節(jié)主要污染物有：(1)色 度：制革廢水的色度較大，一般為600-3500倍，主要有色度高達3000-5000倍的植鞣廢液、色度1000-3000倍的染色廢液、色度200倍左右的浸灰廢液和廢鉻液造成的。(2)堿 性: 制革廢水的堿性總的趨勢是偏堿性，隨各廠所采用的工藝及品種不同而有差異。一般混合的廢水PH值一般為9-12，堿性主要來自脫毛液，膨脹的石灰，燒堿和硫化堿。(3)懸浮物: 制革廢水中的懸浮物主要是油脂、碎肉、皮渣、污血、石灰、拷膠、泥沙等沉淀物，以及不同工序的廢水混合后，由于化學反應產生的蛋白絮、氫氧化鉻，丹寧酸鈣等各種絮狀物。制革廢水中的懸浮物一般為3000-10000mg/l，其中硫化鈉脫毛廢液的懸浮物可高達20000-30000mg/l。(4)硫化物: 硫化物主要來自灰堿法脫毛廢液，含量高達2400mg/1左右，部分來自采用硫化鈉，多硫化鈉助軟的浸水廢液和蛋白質分解產物，但其含量較低，廢水中的硫化物是以硫氫化鈣，硫化鈣和硫化鈉的形式存在。(5)鉻離子: 制革廢水中一般是三價鉻離子，含量為15-40 mg/1,單獨排放的廢鉻液含量可高達3000-4000 mg/l，主要來源是鉻琴廢液、中和廢液和搭馬、擠水的余液。(6)氯化物及硫酸鹽: 在原皮防腐、浸水、脫灰、浸酸、琴制等工序的廢液中，均含有大量氯化物，含量可達1400-2500mg/l。生化處理對廢水中的氯化物無去除能力應通過工藝改革盡量少用或不用食鹽。(7)化學耗氧量: 制革廢水中的含有大量有機物，一般化學耗氧量在500-4000mg/l。(8)酚類: 制革廢水中的酚類主要來自生產過程中加入的防腐劑如乙酚，甲酚、笨酚等，含量不多。2. 工藝設計參數(shù)2.1設計水量平均設計水量Q=1000m3/d2.2進水水質BOD5(mg/l)SS(mg/l)COD(mg/l)NH3-N(mg/l)100014003500502.3出水水質要求出水水質達到污水綜合排放標準（GB 8978-1996）中規(guī)定一級排放標準，即：BOD5(mg/l)SS(mg/l)COD(mg/l)NH3-N(mg/l)2070100153.處理工藝流程3.1含鉻廢水處理流程沉淀含鉻廢水儲存池反應沉淀罐曝氣調節(jié)池石灰粉板框壓濾池鉻餅外運含鉻廢水中鉻的高吸收工藝和廢鉻液回收使用工藝，我們主張同時使用，當有含鉻廢水排放時，采用以下的工藝機理進行處理。其反應機理為：Cr3+為兩性物質，溶于酸和強堿，在pH為8.5時，生成氫氧化鉻沉淀，其Ksp=6.310-31，根據(jù)化學平衡理論：OH- =14 8.5 =5.5Cr3+OH-3 = Ksp = 6.310-31mol/l1.9910-1351.9961=1.03410-11g/l=1.03410-8mg/l通過以上的化學反應機理和化學平衡的計算，從理論上來說，當PH在8.5時，加堿沉淀法是完全可以將含鉻廢水中的三價鉻沉淀出來的，上層清液是完全可以達到污水排放標準的，使用石灰粉來調節(jié)PH。鉻在環(huán)境中是長期積累性物質，屬排放標準中的一類控制污染物。單獨收集處理含鉻廢水既可保證達到鉻的排放要求，使剩余污泥可用作農肥，又可回收資源，創(chuàng)造價值（鉻餅可定期外賣）或加酸酸化，回用于生產。3.2綜合廢水處理流程綜合廢水細格柵曝氣調節(jié)池初沉池水解酸化池生物接觸氧化池二沉池出水污泥濃縮池污泥脫水間泥餅外運皮革綜合廢水經格柵去除生產過程中流入廢水中的纖維和大塊雜質，然后進入隔油池。經除油脂后的廢水進入預曝池進行預處理。該池設有預曝氣裝置，連續(xù)通入空氣，一方面氧化廢水中的硫離子，在堿性溶液中，利用空氣中的O2氧化S2-硫化物，使之由S2- SS2O32-SO42-。另一方面可以增加廢水中的溶解氧，防止廢水發(fā)酵產生臭味，廢水在該池充分均化水質后用提升泵將其提升至化學反應池。反應池設有攪拌機、pH儀和四組計量加藥裝置，投入FeSO4去除殘存的硫離子，使廢水中的硫離子得到去除，反應式為：Na2S+FeSO4=FeS+Na2SO4通過預處理的廢水進入化學反應池，本反應池投加的礦物質含有SiO2、Al2O3、CaO等，孔隙率為0.3左右，比表面大，具有較好的吸附性能；同時因為含有鋁鹽和硅酸鹽，從而具有混凝效果，可以吸附溶于水或不溶于水的污染物，這不僅可以去除Cr，而且還可以大量吸附去除廢水中的CODcr，對于高濃度廢水的預處理具有較好的效果。氧化溝是一種改良的活性污泥法，其曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥混和液在其中循環(huán)流動，因此被稱為“氧化溝”。4.綜合污水處理主要設備及構筑物4.1細格柵：(1)功能：截除進污水處理廠污水中的較大雜物，保護水泵。(2)設計參數(shù)：設計流量：50m3/h柵條間隙b: 3mm格柵傾角：60過柵流速：1.0 m/s柵前渠道水深：0.8m柵條寬度S：10mm格柵間隙數(shù)n:17格柵槽寬度=溝寬:0.3m溝深：3m(3)運行：自動運行，機械自動耙渣。(4)主要工程內容：一道寬1m，高4m，溝深3m的碳鋼機械格柵.4.2曝氣調節(jié)池(1)功能：皮革廠污水排放最大水量與平均水量相差很大，工作班制8、16小時不等，每段排水水質極不均勻。而污水處理一般不少于10小時運行，要求能有一個相對穩(wěn)定的進水水質，利于微生物生存，使污水處理能穩(wěn)定達標,故在此池進行水質水量的調節(jié),并進行鼓風曝氣,有利于后續(xù)生化處理。此外，制革污水中動物油脂比較多，曝氣可以提高后續(xù)沉淀池的沉淀效果約30%。(2)設計參數(shù)：有效容積V1:V=12.5104m=500m3，停留時間：10h總容積V2：(3)運行：連續(xù)運轉(4)主要工程內容：池內安裝穿孔管進行曝氣。4.3設備操作工房：(1)安裝提升泵四臺。(2)安裝羅茨風機四臺。(3)安裝配電系統(tǒng)。(4)采用半地下式泵房,尺寸為：長寬=12.06.0m.4.4一次提升泵：(1)功能：將重力匯入污水站的污水提升，進入污水處理構筑物，保證處理后污水自流進入廠外，并使后續(xù)處理構筑物埋深值處于經濟合理范圍內。同時在泵后設置管道混合器投放PAC（聚合氯化鋁）藥液。(2)設計參數(shù)：根據(jù)處理后污水排除要求的水位和構筑物水頭損失以及進水最低水位確定水泵揚程為10m，平均流量為50m3/h。(3)選用Q=50m3/h,H=10m，P=1.5kw，4PWL型污水泵2臺，1用1備。4.5水解酸化池(1)功能：水解酸化可進一步提高了廢水的BOD/COD比，增加了廢水的可生化性，且對COD有一定的去除率，為后續(xù)的好氧生化處理創(chuàng)造了良好的環(huán)境。(2)設計參數(shù):設計流量：50m3/h表面負荷：1 m3/m2.h水力停留時間：10h有效水深：4m有效容積：500 m2填料高度: 2m填料類型：直徑為150mm，串距200mm,片距100mm,每串長度2m.采用尼龍繩懸掛。(3)運行方式 連續(xù)運行(4)主要工程內容：水解酸化池兩座，每座尺寸：12.510 4m，其中有效水深為4m。池中填充半軟性組合填料，高度2m，每池2個泥斗，傾角均為60。4.6沉淀池輻流式沉淀池盡管排泥設備復雜，但運行管理方便，刮泥機故障率較小，并且設備定型，本設計采用中心進水，周邊出水的輻流式沉淀池作為初沉池。輻流式沉淀池取池子半徑l/2處的水流斷面作為計算斷面，計算如下:最大設計流量Qmax= 50m3/h，停留時間:2.5h，表面負荷設q=1.4m3/(m2h)，池數(shù)n=1個，hl:超高0.3m，h3:緩沖層高度0.3m，h4:圓錐體高度0.3m，h5:污泥斗高0.8m。(1)沉淀部分水面面積F:F=Qmax/(n* q)=50/(1*1.4)=35.7m(2)池子直徑:D=(4F/)0.5=6.75m(3)沉淀部分有效水深:h2h2=tq=1.4*2.5=3.5m(4)沉淀部分有效容積:V0=Qmaxt/n=50*2.5/1=125m3(5)沉淀池總高度:H=hl+h2+h3+h4+h5=0.3+3.5+0.3+0.1+0.8=5.0m4.7污泥濃縮池本設計采用帶有刮泥機的中心傳動污泥濃縮機的連續(xù)式重力濃縮池已知活性污泥量 Q=90m3/d，含水率p1=99.4%，污泥濃度C=6g/L，濃縮后污泥濃度為30g/L，含水率p2=97%。(1)濃縮池直徑采用帶有污泥濃縮機的輻流式重力沉淀池，濃縮污泥固體量M取27Kg/(m2d)。濃縮池面積:A=QC/M=90*6/27=20m2濃縮池直徑：D=(4A/)0.5=(4*20/)0.5=5.1m(2)濃縮池工作部分高度hl取污泥濃縮時間t=16h，則h1=tQ/(24A)=3m(3)超高h2:h2取 0.3m(4)緩沖層h3:h3取 0.5m(5)污泥斗高度h4:h4取0.8m(5)濃縮池總高度:H=h1+h2+h3+h4=3 +0.3+0.5+0.8=4.6m(6)濃縮后污泥體積:V2=Q(1-p1)/(1-p2)=90*(1-99.4%)/(1-97%)=18m3/d4.8生物接觸氧化池(1)功能: 在好癢微生物的作用下達到對BOD,COD的去除。(2)設計參數(shù)：設計流量：50m3/h運行周期: t=V/Q=(S0-Se)/Lv=20h進水曝氣時間: 16h曝氣盤：選擇直徑為215的曝氣盤，服務面積為0.5 m2，選擇400個曝氣盤 個(3)運行方式：間歇運行4.9二沉池(1)功能：二沉池其主要作用是進行混合液的固液分離，以達到最終從污水中去除、分離有機物的目的。(2)設計參數(shù)：設計流量：50m3/h表面負荷：1m3/m2.h沉淀時間：4h(3)運行：連續(xù)運行。(4)主要工程內容：平流式沉淀池1座，每座尺寸為長5m，寬10m,高4.3m，其中有效水深4m，泥斗傾角60。5含鉻廢水處理部分5.1含鉻廢水蓄水池(1)功能：進行水量及水質調節(jié), 污水處理2班運行。(2)設計參數(shù)：停留時間：12h(3)運行：連續(xù)運轉(4)主要工程內容：方形池一座，長10m,寬15m,池深4.3m。5.2反應沉淀池(1)功能：是鉻、液分離的關鍵組成部分,通過化學反應，最終實現(xiàn)分離的目的。(2)設計參數(shù)：周期 4h(3)運行：間歇運行(4)主要工程內容：50m3反應罐2個，4m,高4m。5.3堿液配液池(1)功能：將NaOH配成液體,以便和污水混合.(2)工藝參數(shù): NaOH的投放量為600kg/d(3)主要工程內容：配液池一座,尺寸為長2m,寬2m,高2m.5.4板框壓濾機(1)功能：進一步降低污泥含水率，減少污泥體積，便于污泥運輸處置。(2)設計參數(shù)：采用自動型廂式壓濾機配帶螺桿泵一臺過濾面積30m2 功率3kW(3)運行：間歇運行(4)主要工程內容: 污泥脫水機房一座，結構平面尺寸為長寬4m6m。6污水處理廠的高程布置6.1高程布置的一般原則 1、計算各處理構筑物的水頭損失時，應選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進行較準確的計算，考慮最大流量、雨天流量和事故時流量的增加。并應適當留有余地，以防止淤積時水頭不夠而造成的涌水現(xiàn)象，影響處理系統(tǒng)的正常運行。 2、計算水頭損失時，以最大流量（設計遠期流量的管渠與設備，按遠期最大流量考慮）作為構筑物與管渠的設計流量。還應當考慮當某座構筑物停止運行時，與其并聯(lián)運行的其余構筑物與有關的連接管渠能通過全部流量。 3、高程計算時，常以受納水體的最高水位作為起點，逆廢水處理流程向上倒推計算，以使處理后廢水在洪水季節(jié)也能自流排出，并且水泵需要的揚程較小。如果最高水位較高，應在廢水廠處理水排入水體前設置泵站，水體水位高時抽水排放。如果水體最高水位很低時，可在處理水排入水體前設跌水井，處理構筑物可按最適宜的埋深來確定標高。 4、在做高程布置時，還應注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需要提升的