制革工業(yè)廢水處理設(shè)計(jì)說明

1、v1.0可編輯可修改 制革工業(yè)廢水處理設(shè)計(jì)說明 1. 制革工業(yè)廢水的產(chǎn)生和特點(diǎn) 皮革加工是以動(dòng)物皮為原料，經(jīng)化學(xué)處理和機(jī)械加工而完成的。加工工藝大致由浸 水、去肉、浸灰脫毛、脫毛軟化、浸酸鞣制、復(fù)鞣、中和染色、加脂等工序組成。原 料加工和加工工藝均會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不同的污染。總體來看，制革工業(yè)的污染之一一是 來自于其加工過程中產(chǎn)生的廢水。在皮革加工的過程中，大量的蛋白質(zhì)、脂肪轉(zhuǎn)移到 廢水、廢渣中。在加工過程中采用的大量化工原料，如酸、堿、鹽、硫化鈉、石灰、 鉻鞣劑、加脂劑、染料等，其中有相當(dāng)一部分進(jìn)入廢水之中。制革廢水主要來自于鞣 前準(zhǔn)備、鞣制和其他濕加工工段，這些加工過程產(chǎn)生的廢液多是間歇排出，

2、其排出的 廢水是制革工業(yè)污染的最重要來源。 皮革生產(chǎn)中，為防腐敗，新鮮的原皮都是要用食鹽裸存，在浸皮時(shí)食鹽溶入廢水中。 在生皮的預(yù)處理中，生皮中蛋白質(zhì)和油脂也成為污染物而進(jìn)入廢水。為了使毛皮和生 皮分離。浸灰脫毛大量使用了石灰和硫化鈉，結(jié)果是使大量堿性化合物，硫化物，毛 皮和蛋白質(zhì)進(jìn)入廢水。脫灰使用弱酸鹽，如氯化銨和硫酸銨來中和石灰，又使大量氨 進(jìn)入廢水。浸酸和鉻鞣對(duì)環(huán)境的直接危害是大量硫酸和Cr3+進(jìn)入廢水。在加脂、染色 等工藝又將有機(jī)溶劑、偶氦染料和金屬鉻合染料等合成有機(jī)會(huì)帶入廢水。 制革廢水的特性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1. 水量水質(zhì)波動(dòng)大：水量總變化系數(shù)達(dá)到2左右，而水質(zhì)的變化系數(shù)更大，

3、達(dá)到10左 右。 2. 可生化性好：廢水中含有大量原皮上可溶性蛋白、脂肪等有機(jī)會(huì)和甲酸等低分子添 加有機(jī)物，BOD5/COD匕值通常在之間。3.懸浮物濃度高，易腐敗，產(chǎn)生污泥量大。 大量原皮上的去肉和渣進(jìn)入廢水，廢水中懸浮固體濃度高達(dá)數(shù)千毫克/升。 4.廢水含S2-和總鉻等無機(jī)有毒化合物。Cr3+會(huì)對(duì)微生物帶來抑制作用；硫化物進(jìn)入生 物處理還會(huì)影響活性污泥的沉降性能，使固液分離效果下降。 2. 數(shù)據(jù)及工藝流程 數(shù)據(jù) 牛皮制革廠間歇性排放廢水 排放量：1800m3/d（其中70%為高濃度廢水，30%為低濃度廢水） 進(jìn)水水質(zhì) COD:60015000mg/L BOD5:603000mg/L Ph:

4、10、Cr3+:2800mg/L、 SS:3003000mg/L、色度：3001200 倍、S2-: 2300mg/L 出水水質(zhì)：COD:300mg/L BOD5:30mg/L、Ph:6、Cr3+:L、SS:200mg/L、色度：30 倍、 S2-:L 處理工藝比選、確定 制革廢水處理工藝 制革廢水的處理主要為物化法和生化法。 物化的方法包括混凝沉淀法和混凝氣浮法。即向廢水中投加混凝劑，使廢水中不能自 然沉降的膠體顆粒凝聚，通過沉降或上浮達(dá)到和水分離的目的。物化法適合中小制革 廠，處理綜合效率一般對(duì) COD去除率為70%-85% 對(duì)BOD5去除率為50%-80% 對(duì)SS 去除率為85%- 95

5、%對(duì)總鉻去除率為98%對(duì)S2-去除率95%物化法處理制革廢水，水 質(zhì)難達(dá)到現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，因此需做進(jìn)一步處理。 生化處理包括活性污泥法、生物膜法和厭氧法等。 活性污泥法是比較傳統(tǒng)和成熟的方法。其處理效率：COD為70%r 80% BOD5為85%- 96% 間歇式活性污泥法（SBR具有構(gòu)筑物簡單，不設(shè)二沉池，無污泥回流，操作靈活，曝 氣時(shí)間和曝氣量可調(diào)，以管理，不易產(chǎn)生污泥膨脹，同時(shí)具有調(diào)節(jié)水質(zhì)水量的作用， 因此可適當(dāng)減少調(diào)節(jié)池的容積。 生物膜法一般采用接觸氧化法，這種方法負(fù)荷高，無污泥回流，產(chǎn)泥量比活性污泥 少，氧化池內(nèi)需安裝填料，費(fèi)用增加。 氧化溝構(gòu)造簡單，負(fù)荷低，池容大，耐沖擊負(fù)荷。具有脫

6、氮的優(yōu)點(diǎn)。氧化溝處理制革 廢水比較成熟且效率較高一點(diǎn)。 10 厭氧法有機(jī)物去除率 COD為60%左右，無動(dòng)力消耗，可省去預(yù)處理沉淀池，產(chǎn)泥量少， 但培菌時(shí)間長。受 S2-和Cr3+含量的影響，受溫度影響。 工藝確定 1. 曝氣調(diào)節(jié)池 曝氣調(diào)節(jié)池是在調(diào)節(jié)池內(nèi)鼓風(fēng)、曝氣，可以充分?jǐn)噭?dòng)混合廢水，促進(jìn)廢水絮凝，補(bǔ)充 廢水溶解氧，防止厭氧產(chǎn)生臭氣，氧化某些還原劑如S2-等，具有預(yù)曝氣作用，可以將 部分具有絮凝作用、混凝作用的混凝污泥或生物污泥引入。一般來說，調(diào)節(jié)池具有 下列作用： 減少或防止沖擊負(fù)荷對(duì)設(shè)備的不理影響；使酸性廢水和堿性廢水得到中和，使處理 過程中pH值保持穩(wěn)定；調(diào)節(jié)水溫；當(dāng)處理設(shè)備發(fā)生故障

7、時(shí)，可起到臨時(shí)的事故貯水池 的作用；集水作用，調(diào)節(jié)來水量和抽水量之間的不平衡，避免水泵啟動(dòng)過分頻繁。 2. 卡魯塞爾型(Carrousel) 氧化溝 根據(jù)處理污水的性質(zhì)和特點(diǎn)，擬采用生物處理方法。本設(shè)計(jì)采用Carrousel氧化溝為 主要的處理構(gòu)筑物。Carrousel氧化溝系統(tǒng)是多溝串聯(lián)氧化溝系統(tǒng)，在每組溝渠的轉(zhuǎn)彎 處安裝有表面曝氣機(jī)，兼有供氧和推流攪拌的作用，污水在溝道內(nèi)轉(zhuǎn)折巡回流動(dòng)，處 于完全混合狀態(tài)有機(jī)物不斷氧化得以去除。 由于氧化溝的長度較長，水中溶解氧的水平會(huì)產(chǎn)生較大的差距，從而可在氧化溝中形 成富氧區(qū)、低氧區(qū)進(jìn)而能夠形成生物脫氮的環(huán)境。當(dāng)有機(jī)負(fù)荷低時(shí)，還可以停用其中 的若干曝氣機(jī)

8、，在保證水流攪拌混合循環(huán)的前提下，節(jié)約能源消耗。此工藝在我國已 經(jīng)得到了大量的應(yīng)用，實(shí)踐證明該工藝具有設(shè)備簡單理方便，運(yùn)行穩(wěn)定，處理水 質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。 硫酸錳 氫氧化鈉 3.經(jīng)分析結(jié)果如下： :外運(yùn) 沉淀回收 格柵 沉砂池 調(diào)節(jié)池 催化氧化池 反應(yīng)沉淀池 沉淀回收 污泥外運(yùn): t 曝氣調(diào)節(jié)池 出水 Carrousel 污泥回流 3. 構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 格柵設(shè)計(jì) (1) 格柵的間隙數(shù) 柵前水深h=;過柵流速一般采用s,這里取s。 格柵的傾角一般采用4575。這里取60。 格柵柵條間隙取25mm 柵條間隙數(shù)n=Q/ sin a /bhv 是格柵傾角，b是格柵間隙寬度，v是過柵流速。 格柵柵條間隙數(shù)n=*

9、Vsin60 /*=52個(gè) 格柵數(shù)量：設(shè)兩組并列的格柵，每組26個(gè) (2) 柵槽寬度B=s( n-1)+b n S是柵條寬度格柵柵條寬度s取. 格柵柵槽寬度B=* (52-1 ) +*52= (3) 通過格柵的水頭損失:h仁k*卩*(S/b)A4/3*v2 /2g*sin a 格柵條阻力系數(shù)卩取，水頭損失增大系數(shù)k取3 h1=3*A4/3*2 /2*g*sin60 = (4) 柵條總高度 超高采用h2=,則柵條總高度H=h+h1+h2=+= (5) 柵槽總長度 B1=, a 1= a 2 l1=(B-B1)/(2*ta na 1)= l2=(B-B1)/(2*tan a 2)=每日柵渣量 W=

10、Q*W1/1000=1800*1000=dd 沉沙池 選用鐘式沉砂池 Q=310L/S，停留時(shí)間t=2030s,取t=25s,有效水深h=Q/A= 查表選取型號(hào)300,則相關(guān)參數(shù)如下： 沉砂池參數(shù) AB CDEFGHJ K L 調(diào)節(jié)池 調(diào)節(jié)池有效體積V=Q*t=1800/24*8=600m3 取停留時(shí)間為8h 調(diào)節(jié)池平面形狀為矩形，取有效水深h1=,調(diào)節(jié)池面積 A=V/h2=120m2 池寬B=10m 則池長L=A/B=12m 調(diào)節(jié)池超高h(yuǎn)2= 池總高H=h1+h2=+= 催化氧化池 加入硫酸錳進(jìn)行催化氧化，使 S2-氧化為SO2及單質(zhì)S沉淀，每1Kg硫化物反應(yīng)生成硫 酸根約需氧，催化劑 Mn

11、SO用量為28g，濃度約為100mg/l，反應(yīng)最佳PH值為10,反 應(yīng)時(shí)間為58h, S2-去除率可達(dá)到80%左右。 停留時(shí)間為7h 有效體積 V=Q*t=1800/24*7=525m2 取有效水深 h1=,面積 A=V/h1=131m2 池寬B=10m 則池長L=A/B=取 池超高h(yuǎn)2=,池總高 H=h1+h2=+= 由上可知，含硫物有d,則需濃度為100mg/L的硫酸錳溶液106m3/d 反應(yīng)沉淀池 從理論上來說，當(dāng) PH在時(shí)，加堿沉淀法是完全可以將含鉻廢水中的三價(jià)鉻沉淀出 來的，上層清液是完全可以達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)的，使用氫氧化鈉來調(diào)節(jié)PH。加堿（加 NaOH,的同時(shí)蒸汽加溫至 65C,

12、PH控制在，反應(yīng)2h,然后靜止沉淀，可生成氫氧化 鉻沉淀。 取停留時(shí)間為4h 有效體積 V=Q*t=1800/24*4=300m2 取有效水深 h1=,面積 A=V/h1=100m2 池寬B=10m 則池長L=A/B=10m 池超高h(yuǎn)2=,池總高 H=h1+h2=+= 由上可知，Cr3+有d,則需氫氧化鈉d 曝氣調(diào)節(jié)池 曝氣調(diào)節(jié)池是在調(diào)節(jié)池內(nèi)鼓風(fēng)、曝氣，可以充分?jǐn)噭?dòng)混合廢水，促進(jìn)廢水絮凝，補(bǔ)充 廢水溶解氧，防止厭氧產(chǎn)生臭氣，氧化某些還原劑如S2-等，具有預(yù)曝氣作用，可以將 部分具有絮凝作用、混凝作用的混凝污泥或生物污泥引入。一般來說，調(diào)節(jié)池具有 下列作用： 減少或防止沖擊負(fù)荷對(duì)設(shè)備的不理影響；

13、使酸性廢水和堿性廢水得到中和，使處理 過程中pH值保持穩(wěn)定；調(diào)節(jié)水溫；當(dāng)處理設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可起到臨時(shí)的事故貯水池 的作用；集水作用，調(diào)節(jié)來水量和抽水量之間的不平衡，避免水泵啟動(dòng)過分頻繁。 (1 )調(diào)節(jié)池有效體積 V=Q*t=1800/24*8=600m3 取停留時(shí)間為8h 調(diào)節(jié)池平面形狀為矩形，取有效水深h1=,調(diào)節(jié)池面積 A=V/h2=150m2 池寬B=10m 則池長L=A/B=15m 調(diào)節(jié)池超高h(yuǎn)2= 池總高H=h1+h2=+= (2) 空氣管計(jì)算 在調(diào)節(jié)池內(nèi)布置曝氣管，氣水比為5:1，空氣量為Q= m3/s*5= m3/s。利用氣體的攪 拌作用使來水均勻混合，同時(shí)達(dá)到預(yù)曝氣的作用。

14、空氣總管 D1 取 200mm 管內(nèi)流速 V1=4Q/n *D12 =4*( n *2 )=s V1在1015m/s范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。 空氣支管D2:共設(shè)2根支管，每根支管的空氣流量q=Q/2=2=s 支管內(nèi)空氣流速 V2應(yīng)在510m/s范圍內(nèi)，選V2=7m/s,則支管管徑 D2=y (4q/( n *v2 )= V(4*( n *7)=178mmD2 取 175mm 校核：V2=4* (n *2 ) =s在510m/s范圍內(nèi) 沿支管方向每隔2m設(shè)置兩根對(duì)稱的穿孔管，靠近穿孔管的兩側(cè)池壁各留，則穿孔管的 間距數(shù)為(L-2 X /2= (15-1 ) /2=7,穿孔管的個(gè)數(shù)n=(7+1) X

15、 2X 2=32。每根支管上連有 16根穿孔管。 通過每根穿孔管的空氣量 q1, q仁q/16=16=s 則穿孔管直徑 D2=V(4q/( n *v)= V(4*( n *7)=126mm 取 校核：V=*4/( n *2 )=s,在510m/s范圍內(nèi)。 氧化溝 污泥齡B c=15d;污泥產(chǎn)泥系數(shù) Y=kgB0D5 污泥濃度X=4000mg/l ;污泥自身氧化率 Kd=;水流量 Q=1800m3/d 氧化溝進(jìn)水BOD5:S0=3000mg/l; Se=30mg/l ；污泥含水率 p=% (1)硝化區(qū)的容積 V1=YQ(S0-Se)/(X*(1+Kd* 0 c)=*1800*(3000-30)/

16、(4000*(1+*15)=382m3 (2)氧化溝總?cè)莘e V=V1/K=382/=695m3 K具有活性作用的污泥的總污泥量的比例，一般采用左右 (3) 采用1座4廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深H=,超高取，寬B=4m 溝總長 L=V/NhB=695/(1*3*4)=58m 單溝長1=58/4= (4) 剩余污泥量 W=YQ(S0-Se)/(1+Kd* 0 c)=*1800*(3000-30)/1000/(1+*15)=1527kg/d 濕污泥量 Qs=W/(1-P)/1000=1527 水渠 沉淀池出水經(jīng)過出水堰跌落進(jìn)入出水渠道，然后匯入出水管排入集配水井中外部的集 水井內(nèi)。出水堰采用單側(cè)90三角形出水堰，三角堰頂長，深，集水槽寬，沉淀池有 185個(gè)三角堰。三角堰流量