年处理10万吨印染污水的工艺设计.

江西理工大学本科毕业设计（论文）题目：年处理10万吨印染污水的工艺设计专题题目：学院：资源与环境工程学院专业：生物工程班级：101学号：26学生：吴武指导教师：潘涛职称：讲师指导教师：职称：时间：第一章绪论1、印染废水的产生及特点中国是世界上纺织印染行业的第一大国，但是纺织印染行业会产生大量的工业废水，约占整个工业废水的35%。

据不完全统计，我国印染废水排放量约为每天300-400万t,印染厂每加工100m的织物会产生3—5t的废水，由此而造成的破坏和经济损失是不可估量的，因而要实现印染行业的可持续性发展，必须解决印染行业的污染问题。

印染废水主要是由加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。

印染废水耗水量较大，每印染加工1吨纺织品耗水100～200吨，其中80%～90%成为废水。

印染废水来自生产加工的各个工序, 污染物的成分也不尽相同。

纤维材料上的杂质除化学纤维含杂质较少外,其他纤维都含有大量杂质，这些杂质是通过退浆、煮练、洗剂等工序进入废水的。

对于不同用途的纤维织物所使用的浆料和化学药剂不同,所造成的污染物也就不同。

印染废水的特点有以下几个：1、水质变化大印染废水是印染企业生产过程中排放的各种废水混合后的总称。

有些企业排放的全部为生产废水(包括生产废水和辅助生产废水)，而有些企业排放的废水中则含有部分生活污水，致使其废水水质处于经常变化之中。

因此印染废水排放与企业生产的织物品种、数量及所选用的染化料等多种因素有关，水质变化大，在所排放的废水中，化学需氧量(COD)高时可达2000—3000mg／L，且生化需氧量(BOD)与COD之比小于0.2，可生化性差。

2、色度大、有机物含量高印染废水总体上属于有机性废水，其中所含的颜色及污染物主要由天然有机物质(天然纤维所含的蜡质、胶质、半纤维素、油脂等)及人工合成有机物质(染料、助剂、浆料等)所构成。

由于在印染加工中大量使用了各种染化料，这些染化料不可能全部转移到织物上，在水中有部分残留，使得废水的颜色深。

不同纤维织物在印花和染色过程中使用的染料不同，染料的上染率不同，染料的残留形态也不同，致使排放废水的颜色也不相同。

近年来，随着大量新型助剂、浆料的使用，有机污染物的可生化性降低，处理难度加大。

3、数量庞大。

印染废水的排放量很大,据欧洲统计发现，织物和排放废水的重量比是1∶150～1∶200，我国约为1∶200～1∶400。

我国纺织工业废水为全国工业废水排放量的第六位,其中80%属印染废水。

4、水温水量变化大由于加工品种、产量的变化，导致水温水量的不稳定。

正是由于印染企业生产品种的多样性及生产工艺的多样性，而且其废水具有上述的特点，因而印染废水的处理具有一定的难度，需采用物理、化学、生物等多种方法组合进行。

5、成分复杂印染废水含有未反应的染料、颜料(涂料),带有浓重的色泽,还有未反应的助剂,以及反应后的生成物和织物上的脱落物。

更严重的还有致癌和致畸的有机化合物,具有毒性的重金属等。

6、pH值变化大由于不同纤维织物在印染加工中所使用的工艺不同，在染色或印花中为使染色溶液和印花色浆更好地上染到不同织物上，需要在不同pH值条件下进行染色，因此，不同纤维织物在印染加工中所排放废水的pH值是不同的。

一般来说，由于棉及其混纺织物印染加工中很多工艺都需要加入碱，造成废水中pH值较高。

7、治理困难印染废水属工业废水中较难治理的一种。

由于技术、经济等原因,目前大多数采用的生物—物理治理方法只能达到基本排放要求。

虽然在色度上略有下降,但对有机物质只是分解成较小物质,对这些分解产物性质很难控制也很难掌握,无法保证对环境不产生危害。

2、印染废水处理的现状和研究意义2.1现状印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合而成的混合废水。

主要包括：预处理阶段(如烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光)排放的退浆、煮练、漂白、丝光废水；染色阶段排放的染色废水；印花阶段排放的印花废水和皂洗废水；整理阶段排放的整理废水。

印染废水组分复杂,常含有多种染料,色度深、毒性强、难降解，PH波动大、而且浓度高，废水量大，是难处理的工业废水之一。

由于化学纤维织物的发展，使难生化降解有机物大量进入印染废水。

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。

传统的生物处理工艺已受到严重挑战。

如何选择适宜的废水处理工艺，做到运行成本既合理，污染物去除效果又好，是工程设计中的关键。

印染废水处理工艺主要有下列几种。

一、传统印染废水处理工艺:(1)物理处理法：吸附法和混凝法吸附法可通过吸附剂去除水中的色、臭、重金属离子和有机物。

但该方法不大适用于分散染料的去除。

混凝沉淀法是对于成分复杂的染料废水，先经均化沉淀，加入适量的酸或碱中和后，再加混凝剂絮凝沉淀。

传统混凝法对疏水性染料脱色效率很高。

缺点是需随着水质变化改变投料条件，对亲水性染料的脱色效果差，COD去除率低。

(2)化学处理法：化学氧化法、焚烧法化学氧化法是通过强氧化剂的氧化作用，破坏发色基团或染料分子结构，达到脱色和去除COD的目的。

焚烧法是在高温下，利用空气深度氧化处理极高浓度有机物废水的最有效手段，是最易实现工业化的方法。

目前，国内焚烧处理存在的主要问题是：热回收率低，不少焚烧装置因运转费用高而不能运行。

国外先进的焚烧系统都配备废热回收和废气污染控制装置，有利于降低能耗和消除二次污染。

(3)生物处理法废水生化处理是利用微生物的代谢作用分解废水中有机物的处理方法。

生化法操作简单,运行费用低,无二次污染的优点,在印染废水的处理中得到了广泛的应用。

生化法包括好氧法和厌氧法。

二、新型印染废水处理工艺：(1)膜过滤法：国内用醋酸纤维素纳滤膜处理染料厂的高盐度、高色度废水, 色度去除率几乎达100%,COD去除率在95%以上。

膜分离技术处理效果明显,是一种极有前途的物理处理新技术。

但其投资和运行费用高,易发生堵塞,需要高水平的预处理和定期的化学清洗,还存在浓缩物的处理问题。

(2)高能物理处理法：水分子在高能束轰击作用下能发生激发和电离,生成离子,激发电子、次级电子,这些高活性粒子可使有害物质得到降解。

该技术的特点是有机物的去除率高,设备占地面积小,操作简便;但因其产生高能粒子的装置昂贵, 技术要求高,能耗较大,要真正投入应用还有大量的问题需要解决。

(3)化学处理法光催化氧化法：利用某些物质在紫外光的作用下产生自由基,氧化染料分子从而实现脱色。

目前存在的主要问题是染料体系的复杂性和测试方法的局限性。

其次,是由于催化剂悬浮于水体中,加大了清理难度,增加对环境的二次污染。

超声波氧化法：基于超声波能在液体中产生局部高温、高压、高剪切力,诱使水分子及染料分子裂解产生自由基,引发各种反应并促进絮凝的一种技术。

该技术可与化学氧化、电解氧化、光催化氧化等联用,对一些难降解有机物有显著的降解效果,去除率高且反应速度快。

(4)生物法好氧生物处理法加压生物氧化法：采用密闭塔式容器,根据亨利分压定律,以简单的“加压”手段突破了有机废水生物处理的供氧问题,增大了活性微生物量,提高了微生物活性。

为生物法处理印染废水,特别是处理浓度高和难生物降解的印染废水创出了一条新路。

膜生物反应器处理法：它将水力停留时间与污泥停留时间相分离，延长了泥龄，污泥质量浓度可以得到提高，从而提高了生物系统对难降解有机物的处理能力。

它具有出水稳定、水质好等优点,但膜污染、成本高的问题阻碍了它的大量推广。

添加优势菌种法：通过添加优势复合菌,经长期驯化形成稳定的含菌泥体系,菌泥的形成不但可使降解效率大大提高,而且可使反应时间大大缩短,因而大幅度降低了废水处理工程的投资和运行成本。

利用高效菌作为添加剂或种源接种处理印染废水是当今环保领域中新兴的生物技术。

厌氧生物处理法：厌氧生物处理较好氧生物处理在印染废水处理上,有应用范围广、能耗低、有机负荷高、剩余污泥少的优势。

但是,单一的厌氧处理运行周期比较长,而且往往很难达到排放标准。

因此，厌氧生物处理应用较多的主要是其复合或改进工艺。

好氧-厌氧处理法：通过厌氧处理以提高印染废水的可生化性,使出水水质稳定, 减少了负荷冲击,以利于后续的好氧处理。

当有机物通过厌氧反应,降解成有机酸或小分子的溶解性物质后,再通过好氧处理予以彻底降解。

厌氧-好氧法处理难生化降解的印染废水具有除污染效率高、运行稳定和较强的耐冲击负荷能力等特点。

但是又存在着以下自身无法解决的问题：活性污泥沉降性、生化反应速率和剩余污泥的处理费用较高；随着印染废水的可生化性变差，单一运用生物处理法不能满足实际要求。

比较上述各种印染废水处理技术,物理和化学法总体上处理成本高,其中吸附法和膜分离技术适合作为深度处理技术,较氧化法处理效率高、二次污染较少。

比较有效的处理工艺是通过物化处理减少印染废水的生物毒性,提高可生化性,再采用运行成本较低的生化法进一步处理。

且单一处理工艺均很难达到要求,需对不同处理工艺进行优化组合。

因此,系统开发不同工艺的有效组合,研究高效、经济、节能的印染废水处理反应器将是印染废水处理工艺研究的主要内容和发展方向。

2.2研究意义（1）印染污水处理的目的就是为了除去废水中的各种有害物质，防止环境污染，使水能够重新利用。

所以说印染污水处理的意义：水是一种易受污染而可以再生的自然资源。

随着人口的不断增长和经济发展，加之水污染的日益严重，可利用的水资源数量日益短缺，造成水危机。

根据水工业的观点，给水和排水分别是人类向自然界取用和归还可再生资源“水”的两个程序，为了使这个循环能够持续地为人类服务，水在使用后回归自然界前，必须进行废水的再生处理，使水质达到自然界自净能力的承受水平，恢复其作为自然资源的属性。

对可持续发展战略的实施有着极为现实的意义。

水资源是不可再生资源，我们不仅要节约用水，保护自然生态环境，坚持可持续发展，并且要处理好废水，不能让废水污染了健康自然绿色的生态环境，把坚持科学发展观应用到实际环境保护中，给人类营造一个健康绿色的生态圈。

（2）本设计的目的是让学生对印染行业的工艺流程、污染物产生情况、常用的污水处理工艺进行初步的了解，同时培养学生独立研究分析问题能力，进一步提高污水处理工程的工艺选择、参数计算、工程制图的专业水平，同时训练学生综合应用所学专业知识、查阅分析文献资料、独立设计污水处理工程的能力。

了解和掌握污水处理工程设计的基本程序，学会工艺确定的原则和方法，掌握构筑物设计计算方法、设计说明书编制、图纸绘制方法等。

要求学生树立正确的指导思想及严谨的科学态度，按学校毕业设计要求完成毕业设计，掌握印染行业的生产工艺流程、废水中污染物产生情况、常用的印染废水处理工艺。

3、本毕业设计的技术要求与数据进水水质指标测定值（mg/l）流量4003m/dBOD4005COD1500crSS 230TN 5TP 12色度400倍pH 8-11水温20出水水质要求指标排放浓度（mg/l）国家综合排放标准（GB8978-96)pH 6-9cr COD100 5BOD30 SS70 N NH -+4 15-4PO 0.5色度 50倍第二章 污水处理厂方案的确定2.1厂址选择污水处理厂厂址的选择，既要服从城市总体规划和远期发展规划，又要兼顾考虑建厂条件、地理和气候条件、城市布局、建设投资、社会影响、生态影响等各方面因素，做到合理布局；同时还应考虑到与配套管线的近、远期结合，以便于实施。