天津爱普生有限公司油墨废水处理工艺设计毕业设计论文

天津爱普生有限公司油墨废水处理工艺设计毕业设计论文内容摘要：

闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源 时，才采用该工艺。 该工艺处理效率 显著 ， 对 氮磷有极好的去除效率， 一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市 废水 厂。 （五）酸化水解 生物接触氧化工艺 利用厌氧过程中的水解酸化阶段产酸菌的作用，将废水中各种大分子等有机化合物转变成能被生物降解的小分子有机化合物，提高 BOD5 /CODCr的值，从而改善废水的可生化性。 废水经过水解酸化后， B/C由原来的 上，大大提高了废水的可生化性，为后续生物接触氧化处理及达标排放创造了有利条件。 生物接触氧化对冲击负荷有较强的适应性，污泥生成量少，池内生物膜经 驯化后，适应能力很强， CODCr去除率高。 经水解酸化后的生物接触氧化平均去除率达 90%以上， 达到排放标准。 二、 物理法 （一） 吸附法 吸附法就是采用吸附剂除去污染物的方法。 煤渣（活性炭） 具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，是最常用的一种吸附剂。 经实验可发现，煤渣具有对油天津科技大学 2020 届本科生毕业设计 8 墨废水很好的吸附效果。 在水温 28度，原废水 pH值下， 4060目的煤渣对 CODcr的去除率可以达到 88%，色度可达 20倍。 （二） 铁屑微电解工艺 张涛 [7]等采用铁屑微电解工艺对一家油墨生产企业油墨废水作了试验研究。 原水首先用 HCl调节 pH后，得到沉降预处理 ， CODCr从 5000～ 8000 mg/L降到800～ 1000 mg/L，色度从不透光降到 160倍。 出水再经微电解和石灰乳中和沉淀。 通过对微电解主要工艺参数： pH、焦炭量、铁屑量、反应时间的静态和动态试验，得到微电解的最佳工艺条件： pH为 、铁屑量 10 %、焦炭用量占填料量%、反应时间 60 min。 废水的 CODCr再次去除 50%，色度去除 90%。 原水经沉降预处理和铁屑微电解两段处理， CODCr去除率达 85%，色度的去除率达95%。 三、 化学法 （一） UV/Fenton法 采用 H2SO4， CaO， H2O2， FeSO47H2O，紫外光对照对油墨废水进行处理，同时达到降低 CODCr值及脱色效果，并探讨了各因素对结果的影响。 脱色阶段：根据 FeSO47H2O的投加量，相应加入 CaO，形成 Fe(OH)2絮状沉淀。 结果表明，当条件为 pH=3， H2O2： FeSO47H2O=12，紫外光照射时间为 2 h， FeSO47H2O 在脱色阶段与氧化阶段加人量的比值为 1∶ 1 时， CODCr去除率达 %，脱色率已达 90 %[8]。 （二） 化学混凝 /混凝沉淀法 化学混凝和絮凝是用来处理废水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒，以降低废水的浊度和色度，但对可溶性有机物无效，常用于油墨废水的深度处理。 该法处理费用低，既可以间歇使用也可以连续使用。 混凝法的关键在于混凝剂。 目前一般采用聚合硫酸铁作混凝剂，对 CODCr的去除效果较好，但对色度、 F的去除效果较差。 吴敦虎 [9]等对 pH ～ 、CODCr 6000～ 17000 mg/L、色度 100～ 350 倍、 SS 200～ 6500 mg/L、外观呈蓝紫色的油墨废水进行了混凝法脱色试验。 对混凝剂种类及投药量、 pH、助凝剂种类及投药量等工艺条件进行了优选。 其中最佳混凝条件 如下：混凝剂为聚合氯化铁，投药量为 100 mg/L， pH 适用范围为 ～。 助凝剂为阳离子聚丙烯酰胺，分子量为 1500 万，离子度 40 %，投药量 mg/L，处理后的废水脱色率达到 %以上。 小结： 油墨废水治理技术能否成功应用，主要受 3个因素制约：处理效果、投资运天津科技大学 2020 届本科生毕业设计 9 行费用以及是否会造成二次污染。 目前的处理方法已经能逐渐同时满足以上三个因素，这些处理方法 它们各有优缺点， 必须 要因地制宜地选择适合自身特点的技术方法， 并加以改进，以实现降低成本并达到良好处理效果的要求。 第三节 本设计 工艺流程 确定 一、 概述 油墨 废水治理的基本原则是：优先考虑 印染 工艺改革和技术革新，推广清洁生产工艺，尽量减少各生产工序的排污，对废水的水质、水量实行总量控制，以减轻末端废水处理系统的负荷，根据处理手段的不同， 油墨 废水处理方法可分为：生化法和物化法。 二、 油墨废水处理方法比较 油墨废水 油污含量高， COD含量高，色度高，难生物降解。 其主要污染物为油性墨、水性墨、淀粉颗粒及微量不溶性杂质。 由于物化法由于要消耗大量的化学药剂，运行成本非常高，所以很少采用。 现在普 遍采用生化法。 生化法可分为普通活性污泥法， A/O法，酸化水解 +生 物接触氧化 ， SBR法，其主要特点如下： 普通活性污泥法在过去采用较普遍，但是由于 油墨 废水的可生化性差，难以使 COD及氨氮达标。 A/O法对氨氮有很好的去除效果，但由于 油墨 废水的 COD较高，可生化性差，难以使 COD达标。 SBR法操作复杂，针对性不强，同时去除 COD和氨氮的效果不好。 A2/O法虽然能够处理难生物降解的 废水 ，并能较好的处理氮和磷，但由于处理费用较高，管理较复杂，所以不适于处理氮磷含量较少的油墨废水。 酸化水解 +生物接触氧化 法不但解决了油墨废水 可生化性差，难以直接生物处理的难题，而且能去除 废水 中 少量的氮磷。 此法 利用厌氧和 好氧 的结合 以达到普通 A/O处理无法达到的效果，能够大量去除 COD同时也节约了费用，作为处理油墨废水的首选方案 [10]。 四、 工艺流程说明 根据以上油墨废水的特点，并结合国内外先进油墨废水处理技术，选用酸化水解 +生物接触氧化的生化法处理油墨废水。 （一） 工艺流程图 天津科技大学 2020 届本科生毕业设计 10 根据以上分析与方案比选，选定该项目 废水 处理工艺为水解酸化 +生物接触氧化生化结合的处理工艺，精细化后工艺流程图 见 21。 图 21 油墨 废水 处理流程 （二） 污泥工艺 污泥处理工艺 主要包 括污泥浓缩、污泥脱水两部分 ，见图 22。 图 22污泥处理流程 四 、 主要工艺原理 （一） 水解酸化原理 水解酸化是一种 厌氧反应工艺，它 利用水解和产酸微生物，将 废水 中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物，使得废水 在后续的好氧单元以较少的能耗和较短的停留时间下得到处理。 废水 首先流入水解酸化池，由于 废水 的 B/C比较低 ，故可生化性性较差，需要通过水解酸化改善 废水 的可生化性。 水解酸化菌利用 H2O电离的 H+和 OH将有机物分子中的 CC打开，一端加入 H+，一端加入 OH，可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，提高 废水 的可生化性。 水中 SS高时，水解干泥出厂 回生化处 理 污泥浓缩池 污泥泵 污泥脱水机 调节池 上清液 水解酸化池 二沉池 滤液 油墨废水 格栅 调节池 水解酸化池 生物接触氧化池 沉淀池 消毒池 出水 天津科技大学 2020 届本科生毕业设计 11 菌通过胞外粘膜将其捕捉，用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢，不完全的代谢可以使 SS成为溶解性有机物，出水就变的清澈了。 废水 经过水解酸化池停留时间为 ，分别可取得高达 %、 %和%的 COD、 BOD5和 SS去除率，大大的改善了 废水 的可生化性，为后续的生物接触氧化减轻负荷。 同时能去除少量的氮磷。 另外经水解处理后，溶解性有机物比例发生了很大变化，水解出水溶解性COD比例 可以提高一倍以上。 众所周知，微生物对有机物的摄取只有溶解性的小分子物质才可直接进入细胞体内，而不溶性大分子物质首先要通过细胞外酶的分解才可直接进入微生物体内的代谢过程。 所以废水 经水解处理 后 ，有机物在微生物的代谢途径上减少了一个重要环节，无疑将加速有机物的降解 [11]。 影响水解酸化的因素： （ 1） PH值：对于水解酸化处理系统来说，由于浓度低不存在酸的抑制问题，因此，可以不控制 pH值的范围，一般 pH在。 （ 2） 温度：水解处理工艺对温度无特殊要求，通常在常温下运行，也可获得较为满意的水解。 （二） 生物接触氧化 生物接触氧化 法， 是 一种用于处理 废水 的生物反应器，内部填充有惰性过滤材料，材料表面生长生物群落， 利用好氧微生物处理 废水。 在 反应器 中，有机物被微生物生化降解，去除率较高。 同时，废水中的氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。 通过 硝化后另一部分混合液经二沉池进行固液分离，清液 回到调节池 进一步处理后排放 [12]。 废水中的 NH3，在好氧条件下，自养型亚硝化菌与硝化菌将 NH3氧化为 NO3N的过程，是生物脱氮的第一步，其生物化学反应式为： 亚硝化单胞菌 2NH4+ + 3O2 → 2NO2 + 4H2O + 4H+ 硝化杆菌 2NO2+ + O2 → NO3 硝化菌在硝化放能过程中，获得能量同时，部分氨被同化为细胞组织，需消耗废水中的碱度，每氧化 lg氨氮，将消耗碱度（以 CaCO3计 ）。 硝化反应 总 生物化学反应式： 11NH4++37O2+4CO2+HCO3→ C5H7NO2+21NO3+20H2O+42H+ 影响硝化过程的主要因素 见表 23。 天津科技大学 2020 届本科生毕业设计 12 表 23 影响硝化过程的主要因素 五、工艺流程特点 本工艺 采用“ 水解酸化 +生物接触氧化 ”为主体工艺处 理油墨废水， 有如下特点： （ 1） 工艺路线成熟，处理效果稳定可靠 [13]。 （ 2） 对难生物降解，色度高的 废 水有特效。 （ 3） 运行费用 低 ，且处理效果较好，废水经生物法处理后 ，色度去除率高达99. 8% ， COD 去除率可达 90%。 （ 4） 本工艺采用水解酸化技术，不仅改善 废水 可生化性， 而且能去除少量氮磷。 （ 5） 抗冲击负荷能力强， 运行稳定。 六、 主要构筑物介绍 （ 一 ） 调节池 对于有些反应，如 厌氧 反应对水质、水 量和冲击负荷较为敏感，所以对于 工业废水 适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。 调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。 调节池的主要 作用 ： 因素 影响效果 pH值 当 pH值为 ～ （ 20℃ ），硝化作用速度最快。 温 度 温度高时 （ 最适宜水温为 35℃ ） ，硝化速度快。 BOD负荷 若 BOD5负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖，所以为要充分进行硝化， BOD5负荷应维持在 （ BOD5） /kg（ SS） d以下。 溶解氧 氧是生物硝化作用的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应 进 行。 污泥停留时间 硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为 v＝ ～ （温度20℃ ， ～ ）。 在实际运行中，污泥停留时间一般应取 ≥ 2。 天津科技大学 2020 届本科生毕业设计 13 调节 水量和水质。 调节 废水 pH 值、水温。 有预 曝 气 作用。 可 用作事故排水 池。 一般车间不连续排水时都要做成有水量缓冲功能的，若有多股水，水质差别较大，尤其是 pH 这样进生化系统必须调整到正好这样的参数有很大变化时，应考虑均质。 无论是工业废水，还 是 生活 污 水 ，水量水质在一日 24 小时内都有变化。 一般认为，对大、中型城市 废水 处理厂而言，因其服务区域大，区域内住宅、商店、 办公楼 、机关等不同类型建筑物的排水变化规律不同，有互补 作用，再加上废水 管网对水量水质的均衡作用，所以城市 废水 处理厂不设调节池，调节池主要在 工业废水处理 站内作为均衡水量和水质的预处理构筑物而被大量应用 [14]。 综上， 本工艺选用的调节池不带曝气设备和污泥斗，只用作调节水质和水量。 （ 二 ） 格栅 格栅主要用于截留 废水 中粗大的悬浮物或漂浮物，防止其后处理构筑物的管道阀门或水泵堵塞造成伤害。 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水 渠道 上、泵房集水井的进口处或 废水 处理厂的端部，用以截流较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等。 一般情况下，分粗细两道格栅，粗格栅的作用是拦截较大的悬浮物或漂浮物，以便保护水泵；细格栅的作用是拦截粗格栅未截流的悬浮物或漂浮物。 格栅结构如图 23。 图 23 格栅结构示意图 格栅栅条间的空隙宽度可根据清除污物的方式和水泵的要求来设定，人工清除格栅间隙一般为 16～ 25mm。 沉砂池或沉淀池前的格栅一般采用 1530cm，最大为 40cm。 常用的 机械 清渣设备有三种，即链条式、移动式及钢丝绳牵引式格栅清污机。 天津科技大学 2020 届本科生毕业设计 14 按格栅栅条间距的。