皮革废水处理工艺的初步设计毕业设计(编辑修改稿)

皮革废水处理工艺的初步设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

和 SS[10]。 好氧采用 CAST 工艺，是改良的SBR 工艺，具有有机物去除效率高、抗冲击负荷能力强等特点。 此工艺正在推广中。 工艺方案的确定 根据设 计依据、原则和厂方生产的实际情况，处理废水的重点在污染源的控制，推行清洁生产技术，减少污染源，减少排污总量。 在有效控制污染源的基础上，引进成熟的先进制革废水治理技术。 现确定该皮革厂制革废水处理工艺方案如下： 依据厂方水质数据可知废水可生化性 BOD/COD 值为 ，大于 ，可生化性好，同时废水中总铬以及硫含量较小，因此该厂的污水处理采用物化 +生物接触氧化法处理工艺，具体工艺流程为：进水 —格栅 —沉砂池 —调节池 —沉淀池 —气浮 —2 级接触氧化 —二沉池 —出水，在制革废水经格栅拦截，沉砂池沉淀后进入调节池之前投加 亚铁盐，目的是去除废水中含有的铬离子与硫离子，后继续进行余下工艺处理，使处理废水达到标准后排放。 混凝沉淀池所出的污泥中含有重金属铬，故该部分污泥交由危险品处置中心处理。 该设计工艺方案的优点是占地面积少、投资小、工艺先进、操作简易、可降低运行成本、且处理效果好，具有显著的经济效益、社会效益、环境效益。 工艺流程图 废水的处理流程 陕西理工学院毕业设计 第 10 页 共 30 页 工艺说明 除铬原理说明 含铬废水来源于制革生产中的铬鞣和复鞣工序，本 工程设计日生产废水总铬浓度为 20mg/l。 (1)反应机理 Cr（ Ⅲ )为两性物质 ,溶于酸和强碱 ,在碱性条件下 ,生成氢氧化铬沉淀 ,根据化学平衡理论：   2442 2 C rOHC rOH (1)     OHCaOHCa 222 (2)        34322424 33233 OHCrC a S OOHFeOHOHCaC r OHFe S O (3) 反应（ 2）是生成 OH的一个过程，反应（ 3）是消耗 OH的一个过程，由 Ca(OH)2 来提供氢氧根。 由铁和铬氢氧化物的 pH 值表 (表 )以及溶度积表（表 ），表明在该反应过程中的沉淀物都可在碱性环境下完全沉淀。 表 pH 值 沉淀物 沉淀完全时 pH 值 沉淀开始溶解的 pH 值 Fe(OH)3 14 Cr(OH)3 12 表 溶度积 沉淀物 Fe(OH)3 Cr(OH)3 Ca(OH)2 溶度积常数 1038 1031 106 通过以上的化学反应机理，从理论上来说，当 pH 在 时，加碱沉淀法是完全可以将含铬废水脱水干化 单独处理 废水 格栅 沉砂池 混凝沉淀池 气浮池 二级生物接触氧化池 出水 二沉池 一级生物接触氧化池 调节池 污泥浓缩池废水 带式压滤机 干泥外运 亚铁盐 陕西理工学院毕业设计 第 11 页 共 30 页 中的铬离子沉淀出来的，上层清液也是完全可以达到污水排放标准的，所以本设计选择使用氢氧化钙来调节 pH。 (2)工艺操作 在调节池中加 Ca(OH)2， pH 控制在 ，接着废水流入混凝沉淀池中，静置沉淀 2h，可生成氢氧化铬沉淀 ，再用压滤机将沉淀压成铬饼储存，滤液及上清液将会排到气浮池中。 由于污泥中含有重金属物质，因此存储的泥饼应交由危险品处置中心处理，不能自行处置。 除硫原理说明 废水中的硫化物来自脱毛浸灰工序，其中含有大量的石灰、毛渣、蛋白质、蛋白质的水解产物和硫化碱。 本工程设计日处理 S2浓度为 30mg/l。 （ 1）反应机理   F eSSFe 22 （ 2）工艺操作 含硫废水经过调节池调节水质水量，进入混凝沉淀池之前投加亚铁盐，会在沉淀池中 S2与 Fe2+反应结合将生成 FeS 沉淀，沉淀通过固液分离，脱硫后的废水会进入气浮池。 分离出的固体排入污泥存储池，经脱水压缩后外运。 废水处理说明 污水自厂区经明沟自流入污水处理站，先经过自动格栅拦截大块固体污染物，如羊毛、碎肉、革屑等。 接着进入快速沉淀池 —沉砂池中。 在此，污水中比重高于 的固体污染物将按重力沉降原理，率先沉入池底，然后利用气提装置，污泥被提升到污泥浓缩池。 大块固体污染物除去后的皮革废水自流入预曝气调节池内，废水在预曝气调节池内得到充分的均质、均量。 生产工艺中皮革处于不同的酸碱环境，产生 的废水按照时段， pH 值会呈现出不同的变化，经过调节池的调节，废水的pH 值将维持在 6～ 9 之间，便于后续生化工艺处理。 调节池按照气水比 6:1 的比例进行鼓风曝气，充分混合废水，如此一来既可以保持待处理废水水质稳定，又能氧化 S2和苯酚，同时对水中有机物会有一定的去除效果。 废水经过调节池后进入混凝沉淀池，进入混凝沉淀池前投加亚铁盐， Cr6+、 S2与其反应生成络合共沉体，达到去除目的，为减少运行成本可按照生产程序决定是否投加该药剂，即铬鞣工序出水投加，其他出水不加药剂。 在混凝沉淀池中沉淀物单独收集脱水，交由危险品 处置中心处理。 经混凝沉淀后的废水自流入一体化气浮装置中，相对密度接近于 1 的 SS 利用浮选法原理浮到水面上，由刮渣机去除。 经过多级固液分离的皮革废水由水泵自动提升到好氧处理系统中进行生化处理，即经过两级生物接触氧化，该过程将大幅度降低 COD、 BOD 等高浓度有机物。 经过有效去除 SS、 Cr6+、 S苯酚、表面活性剂、洗涤剂的废水具有良好的生化性能，设计完善的好氧处理系统能高效地消化 COD、BOD 等高浓度有机物，保证经过处理的水中 COD、 BOD 可以达标排放。 经过多级好氧处理的废水自流入二沉池内，主要去除生化系 统中产生的细菌以及细小的悬浮固体，出水达标后排放。 该工艺能最大程度去除污染物，出水达标排放；自动化程度高，操作简便，选用工艺设备精良，设备故障率低，维护方便，费用少；工艺成熟，运行可靠，没有污泥膨胀现象，自动化加药，准确、量少，运行费用低。 污泥处理 气浮泵以及生物接触氧化池、二沉池中沉淀的污泥经污泥浓缩池浓缩，经过提升泵进入经过带式压滤机脱水干化后集中处理，干化后的污泥外运处理。 污泥浓缩池上清液及带式压滤机反洗水自流入调节池内做进一步循环处理。 工艺预计处理效果 陕西理工学院毕业设计 第 12 页 共 30 页 表 构筑物处 理效果数据表 阶段 沉砂池 混凝沉淀 气浮 生化处理 二沉池 COD/(mg/L) 处理前 5000 3000 20xx 1400 210 处理后 3000 20xx 1400 210 126 去除率 40% 33% 30% 85% 40% BOD/(mg/L) 处理前 2500 20xx 1400 840 126 处理后 20xx 1400 840 126 88 去除率 20% 30% 40% 85% 30% SS/(mg/L) 处理前 3000 1500 750 450 360 处理后 1500 750 450 360 144 去除率 50% 50% 40% 20% 60% S2 处理前 30 15 3 处理后 15 3 去除率 50% 80% 70% 总铬 处理前 20 10 处理后 10 1 去除率 50% 90% 3 构筑物的设计计算 格栅的计算 由于制革废水的排放很不稳定，废水中含有大量皮毛纤维、血块、油脂、碎皮等其它大块悬浮物，因此废水进入处理系统之前设置设机械格栅用于拦截生产过程中产生的毛发、羊皮 、革屑等大块固体污染物，以免堵塞减少后续设备运行负荷，保证后续处理正常运行。 格栅示意图见图。 设计参数 设栅前水深 h=， 过栅流速 v=, 采用细格栅，栅条间距 b=, 格栅倾角 α=60176。 ， 设计处理流量 Q=800m3/d= 图 格栅示意图 陕西理工学院毕业设计 第 13 页 共 30 页 设计计算 60s inn m a x   bhvQ  栅条宽度 s= )16()1(  bnnsB 式中： B ——栅槽宽度， m； s ——格条宽度， m； b ——栅条净间距，粗格栅 b=50～ 100mm,中格栅 b=10～ 40mm,细格栅 b=～ 10mm； n——格栅间隙数； Qmax——最大设 计流量， m3/s；  ——格栅倾角，度； h ——栅前水深， m； v——过栅流速， m/s，一般取 ～ ； sin ——经验系数。  s in220  gvh khh 01 式中 ： 1h ——设计水头损失； 0h ——计算水头损失， m； g ——重力加速度， /ms ； k ——系数，格栅受污物堵塞时水头增大倍数，一般采用 3；  ——阻力系数，其值与栅条断面形状有关， 4/3()sb ，当为圆形时，  mkgvbsh i ) ( i n2)( 02342341   在 ～ 范围内，符合要求。 12H h h h   mH  式中， H ——栅后槽总高度 ,m ； h ——为栅前水深， m ； 2h ——栅前渠道超高，一般采用。 mhhH  式中， 1H ——栅前槽高 ， m ； 进水渠道流速为 smv /  进水渠渐宽展开角为 01 20 ，格栅结构图见图 ， 水深  则 mB  陕西理工学院毕业设计 第 14 页 共 30 页 mtgtg BBl 0111    mll  mtgtgHllL 3 4 0121   式中： L ——栅槽总长度， m ； 1l ——进水渠道渐宽部分的长度， m ； 1B ——进水渠宽， m ； 1 ——进水渠道渐宽部分的展开角度，一般可采用 020 ； 2l ——栅槽与出水渠道连接处渐窄部分长度， m ； 1H ——栅前渠道深， m ； 每日栅渣量计算： m a x 1 864001000QWW K  ddmW /  所以要选择人工除渣。 式中： W ——每日栅渣量， 3/md； 1W——栅渣量（ 3 3 3/10mm污水），取 ～ ，粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值，本处取 K——生活污水流量总变化系数， 见表。 表 生活污水流量变化系数 K 平均日流量 L/s 4 6 10 15 25 40 70 120 200 400 750 1600 K 综上所计算的格栅的相关数据，结合格栅适用条件及特点比较，所以选用型号为 HF8005000格栅 1 台，其规格和性能如下表。 表 HF8005000 型自动格栅的规格和性能 型号 格栅宽度 （ mm) 栅条间距 （ mm) 过栅流速 （ m/s) 功率 （ kW) 安装角度 （ 0 ） HF8005000 800 1 ～ 60176。 采用间歇运行的方式，与调节池潜水泵联动运行。 潜水泵工作时，自动格栅每 30min 运行 15min；潜水泵不工作时，自动格栅每 1h 运行 15 min。 沉砂池的计算 沉砂池用于沉淀相对密度大于 的固体污染物，主要是自动格栅未拦截的 细沙、细小毛皮等，以免影响后续处理构筑物的正常运行。 根据设计数据，本设计中的沉砂池用平流式沉砂池 ，主体形式就是加深加宽了的明渠， 其基本形式如图。 设计参数 设置 1 座沉砂池； 沉砂池最大设计流量为 Qmax=； 污水在池内的水平流速 v=； 在池内的停留时间为 t=60s； 陕西理工学院毕业设计 第 15 页 共 30 页 沉砂池每格宽度 b=； 沉砂池超高 h1=； 有效水深为 h2=1m； 贮沙斗的高度 h3=1m。 图 平流式沉砂池示意图 设计计算 L mvtL。