论文总字数：29167字

摘 要

第一章 前言 4

第二章 工程概述 6

2.1 项目名称及地点 6

2.2项目背景 6

2.3 整体思路 6

2.3工程规模 6

2.4设计进、出水水质 7

2.5处理工艺 8

第三章 设计依据及原则 10

3.1设计依据及所采用的标准依据 10

3.2 设计范围 10

3.3设计原则 10

第四章 工程设计 12

4.1 方案论证 12

4.2各工段的去除率 13

4.3污水处理构筑物设计计算及设备选型 14

4.4 污泥处理系统 32

4.5高程计算与布置 35

4.6附属构筑物 38

第五章 工程投资 39

5.1编制依据 39

5.2工程投资 39

第六章 运行成本及效益分析 40

6.1 运行成本 40

6.2成本分析 41

6.3 效益分析 41

第七章 工程运行与管理 43

7.1人员配置 43

7.2 主要管理设施 43

7.3 运行的技术管理 44

7.4 检修与维护 44

第八章 工程设计图纸 45

8.1工艺图 45

8.2构筑物单体图 45

第九章 工程设计过程的经验与体会 46

9.1前置脱氮氧化沟 46

9.2 污水处理工程设计的一般步骤 46

9.3 处理工艺受地形限制的解决方法 46

第十章 谢辞 48

摘要

皮革制造是世界上最古老的工业之一，但它实际上只能使1/5的畜皮转化为可出售的皮革，其余则形成污染物质或副产品，而且在加工过程中需要使用铬盐等多种化工原料和助剂，使排出的废水中含有多种污染组分和有毒物质。制革工业在我国重点污染行业中列第三位，就负荷而言，我国制革行业引起的废水污染相当于994.4万人口总量的污染。废水是制革工业的主要污染源，已成为影响行业可持续发展的重要因素，解决废水污染，是皮革工业的当务之急。

关键词：制革废水 处理 设计

Abstract

Leather is one of the world's oldest industries , but it is actually only 1/5 of animal skins into leather can be sold , with the rest forming contaminants or by-products , and in the process requires the use of chromium salts, etc. chemical raw materials and additives, the discharge of waste water contaminated ingredients and contains a variety of toxic substances. Leather industry of China's key polluting industries listed in third place , just load , the water pollution of the tanning industry 's equivalent of the pollution caused by the total population of 9,944,000 . Wastewater is a major source of pollution in the tanning industry , the industry has become an important factor for sustainable development, to solve the water pollution , the leather industry is imperative .

Keyword：Tannery wastewater treatment design

第一章 前言

制革生产一般分成准备、鞣制及整理三个工段，前两个工段又称为湿加工工段。制革废水就主要来自湿加工工段，根据制革工艺，制革废水主要由下列五部分组成：

（1）浸水脱脂及其洗水：呈碱性，油脂含量高，韩友谊产生泡沫的洗剂；

（2）脱毛脱灰及洗水：呈碱性，硫化钠、石灰、蛋白质含量高；

（3）浸酸、铬鞣及洗水：废液呈酸性，含有铬；

（4）染色加脂及洗水：废水呈酸性，含燃料、色度高；

（5）其他污水：冲洗、饱和滴漏、轻度污染水。

制革废水的特点主要表现在以下方面：

（1）可生化性较好

废水中含有大量原皮上可溶性蛋白、脂肪等有机物和甲酸等低分子添加有机物，BOD₅/COD比值通常在0.40～0.45之间。但是，由于含有较高浓度的Cl^-和SO₄^2-，高盐度引起的渗透压增加了对微生物的抑制作用；硫酸盐的存在，在厌氧环境下易被还原成S^2-而增加废水处理的难度。因此，选择生物处理技术必须充分考虑高盐度和高硫酸盐对生化反应过程的影响。

（2）悬浮物浓度高，色度较高，易腐败，产生污泥量大

制革废水中悬浮物浓度高达2000～4000mg/L，色度的稀释倍数一般为600～3500倍之间。高浓度的悬浮固体不但造成废水中高浓度的有机物、增加了固液分离的难度，而且产生大量的有机污泥，污泥体积占到废水量的5%以上。制革污泥的处理及处置是制革废水处理的难点之一。

（3）废水中含有硫化物和三价铬等无机有毒化合物

硫化物和三价铬均为毒性物质。硫全部来自脱毛浸灰，加工1t盐湿牛皮需耗40kg硫化物，排放15～18kg的S^2-，进入生物处理S^2-的最高允许浓度是20mg/L（氧化沟工艺为40～50mg/L）。硫化物进入生物处理还会影响活性污泥的沉降性能，使固液分离效果下降，从而影响出水水质。

三价铬有70%来自铬鞣，26%来自复鞣，废水中三价铬含量一般在60～100mg/L之间，加工1t盐湿牛皮耗铬盐50kg，排放总铬3～4kg。当废水中Cr3 含量达到17mg/L时，即对微生物带来抑制作用。

（4）pH值较高，且有少量酚类污染

制革综合废水pH值在8～10之间，碱性主要来自脱毛膨胀用的石灰、烧碱和硫化物；酚类主要来自于防腐剂，部分来自于合成鞣剂。碱性高而不加处理会涌向地面水pH值和农作物生长；酚是一种有毒物质，对人体及水生生物的危害非常严重，国家规定允许排放的最高浓度时0.5mg/L。

传统的制革污水处理技术是将各工序废水收集混合，采用物理、化学、生物等手段集中处理，废水达标后排放。该方法把废水中的油脂、蛋白质和各种化工材料统统作为废物处理掉，既浪费资源也浪费能源，投资大，运行费用高，实为废水治理方法中的下策。首先应考虑清洁工艺，减少废水的产生，其次是实现废水的资源化利用，最后才是将废水处理达标排放。

皮革厂废水处理工程是典型的制革废水处理工艺，该工艺采用前置脱氮氧化沟和气浮相结合的工艺。经过三个多月的努力，在吴浩汀老师的悉心指导下，设计并完成了这个项目，并将此作为我本科毕业设计的主题。现将本项目设计实现的理论基础、设计与实现基本思路过程以及我的一些体会总结整理成本文。

第二章 工程概述

2.1 项目名称及地点

项目名称：宿州市信和皮革制品有限公司废水处理工程。

项目地点：安徽省宿州市经济开发区

2.2项目背景

依托产业转移发展趋势，选址于安徽省宿州市经济开发区成立宿州市信和皮革制品有限公司，投资20000万元建设年产4000万平方英尺高档鞋面革建设项目，旨在充分利用当地资源优势，做大和做好优势产业，并选用目前国内外先进生产技术，实现规模化生产，充分发挥龙头企业的带动作用，促进当地工业经济发展，增加社会经济效益。

在生产过程中将要排出生产废水，根据环评要求，企业必须进行场内预处理，达到接管标准后再排至园区集中污水处理厂集中处理后达标排放。

2.3 整体思路

根据环评资料提供的信息，信和皮革是从篮板皮加工开始，因前面已经经过初鞣工段，所以后面加工的各工段（涂饰除外）排出的废水均为含铬废水。根据环保局的要求，同时为了减少铬泥的发生量，本方案拟将涂饰废水单独分出作为综合废水直接进入综合废水处理流程，其余工段废水均作为含铬废水进行预处理后再混入综合废水处理，综合废水处理达到接管标准后再排入园区污水处理厂集中处理。

2.3工程规模

根据环评资料，信和皮革日排废水量为1200m³/d，根据本单位的设计经验，考虑到污水处理站的自排水，设计规模应该增加20%，即总的处理规模确定为1500m³/d。其中，含铬废水处理规模确定为1200m³/d。

2.4设计进、出水水质

根据皮革厂提供的水质数据，同时根据多个制革废水工程实例和环境影响评价大纲，本工程处理出水必须达到GB8978—1996中的三级标准，提出设计进、出水水质见表2-1。

表2-1 含铬废水进水水质

表2-2 涂饰废水进水水质

表2-3 接管标准

根据《制革及毛皮加工工业水污染排放标准》（GB30486-2013），本文件将设计出水水质见表5.4，满足GB30486-2013表2出水水质要求。

表2-4出水水质

2.5处理工艺

根据环评大纲提供的数据记载以及厂方提供的资料、处理要求及制革废水处理方面的相关数据及工程经验，对铬鞣废水和综合废水采用不同的处理工艺流程。

2.5.1 铬鞣废水处理

铬鞣废水采用如下处理工艺，流程见图2-1。

图2-1 铬鞣废水处理工艺流程

2.5.1 综合污水处理

综合污水采用如下处理工艺，流程见图2-2。

图2-1 综合废水处理工艺流程

第三章 设计依据及原则

3.1设计依据及所采用的标准依据

设计依据： 《皮革厂环境影响评价大纲》

设计标准：《污水综合排放标准》GB8978-1996三级排放标准

《制革及毛皮加工工业水污染排放标准》（GB30486-2013）

3.2 设计范围

（1）本工程服务范围为宿州市信和皮革制品有限公司厂区，接纳制革综合污水和经过碱沉淀法处理过的铬鞣废水以及厂内全部生活污水，铬鞣废水的碱沉淀法处理仅提出工艺流程；

（2）本工程设计范围为污水处理站建设工程，包括工艺、土建、电气设计等，

实现废水达标排放、污泥成形运出。不包括污水收集、排放系统及其它进、出管线。

3.3设计原则

（1）本设计方案严格执行有关环境保护的各项规定，污水处理后必须确保各项出水水质指标均达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）三级标准，污泥浓缩脱水后送交有资质的单位进一步处置。

（2）采用成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行费用。

（3）设备选型兼顾通用性和先进性，确保运行高效、稳定、可靠。

（4）系统运行灵活、管理方便、维修简单，充分考虑操作自动化，减少操作劳动强度。

（5）设计新颖美观、布局合理，具有时代感。

（6）采取有效措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理、处置固体废弃物，避免二次污染。

（7）处理站内设置必要的监控仪表，提高管理水平。

（8）工程建设完成后，力争达到社会效益、经济效益、环境效益的最佳统一。

第四章 工程设计

4.1 方案论证

4．1．1铬鞣废水处理

铬鞣废水采用碱沉淀法回收铬，工艺简单，技术成熟。

废铬液中铬的主要存在形式是碱式硫酸铬[Cr(OH)SO₄]，pH值在4左右，呈稳定的蓝绿色。当加入碱（CaO、NaOH、MgO等）后，调整pH值为8～8.5时，即产生Cr(OH)₃沉淀。将沉淀分离出来的铬泥加硫酸酸化，重新变成碱式硫酸铬，有鞣性，因此可重复使用。回收的铬液或Cr₂O₃含量可达50～100mg/L，符合鞣革的要求。

4．1．2 综合废水处理

制革综合废水包括制革厂区（区域）内排放的所有废水，但主要是生产排放的废水，其污染物含量高，成份复杂，水量水质前已述及。

制革综合废水的处理主要为物化法和生化法。生化法有活性污泥法、生物膜法、氧化沟法、厌氧法等，无论哪种方法，其预处理及前处理都是必要的，这是由制革废水的特性所决定的。

本工程制革综合污水处理包括预处理、物化前处理、生物处理和物化后处理四大组合工段。

1. 预处理工段预处理工段的主要功能：去除废水中的毛渣、皮屑、蛋白质等较大的有机杂质，有利于后续工段的处理，保证处理效果。预处理工段处理构筑物有格栅、预沉池。
2. 物化前处理阶段物化前处理工段的功能：①调节污水的水质和水量；②先采用空气氧化法除硫，降低处理成本，再采用化学沉淀法除硫；③生化段污泥回流至调节池并且预曝气，与污水充分的搅拌混合，其中的SS以及胶态物质会与生物污泥絮凝在一起，转变为大粒径的SS，在初沉池中得到很好的去除。这是生物絮凝；同时预曝气可以有效恢复生物活性，降低后续生物处理系统的负荷，提高整个系统对有机负荷的缓冲能力。物化前处理构筑物有调节池、初沉池。
3. 生物处理阶段主要去除CODcr、BOD5、氨氮，是本工程的核心之一。本工程采用前置脱氮氧化沟，利用前置缺氧区进行反硝化去除废水中的氨氮，使得出水中氨氮含量有了显著的降低。后段氧化沟为好氧区，具备耐冲击负荷的能力，能适应高盐度引起的渗透压对微生物产生抑制作用带来的负面效应，有效去除废水中的COD_cr和BOD₅。同时氧化沟技术针对制革废水的特点，实用性强；处理效果稳定性好，能够做到长期稳定运行；可操作性强，维护管理方便，设备可靠，维修工作量少；工程投资和运行费用相对较低。生物处理构筑物有前置脱氮氧化沟和二沉池。
4. 物化后处理阶段是本工程的把关措施。生物处理出水COD_cr等已基本达标，为保险计，增加一道物化后处理。一是利用混凝剂的絮凝作用，沉淀废水中细小的SS，可进一步提高出水水质，确保出水水质达标；二是可为中水回用做准备。物化后处理构筑物为混凝气浮池。

4．1．3 污泥处理

污水处理工段中，共有如下处理工段产生污泥：

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：29167字

相关图片展示：