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摘要 印染廢水在我國工業(yè)廢水總量占有很大比例，而且具有堿性強(qiáng)，色度高，有機(jī)濃度高，生物降解性差等特點(diǎn)，如不治理，必然會(huì)對(duì)受納水體造成嚴(yán)重污染，破壞水體生態(tài)系統(tǒng)。 實(shí)踐證明，對(duì)于印染廢水，物化生化法是一種有效的處理工藝，但常規(guī)處理方法的效率較低，必須對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)化。本設(shè)計(jì)要求處理水量為5000m3/d的印染廢水。通過對(duì)印染廢水排放狀況進(jìn)行研究，根據(jù)印染廢水的特點(diǎn)及在廢水處理中取得的成功經(jīng)驗(yàn)，選擇了工藝成熟、穩(wěn)定、節(jié)能、占地少、效率高的水解酸化—接觸氧化法，使出水水質(zhì)達(dá)到廣東省印染廢水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。 關(guān)鍵詞：印染廢水，水解酸化，接觸氧化，混凝沉淀 Abstract Dyeing and finishing wastewater is an important part of industry wastewater in our country, which characterized by high level of alkali, color, organics and poor biodegradability. It will make severe pollution to water system and deteriorate the aquatic ecosystem if discharged into waterbody without treatment. It has been proved that the physicochemical treatment is one of the feasible methods in treating dyeing and finishing wastewater, but the treatment efficiency of conventional process do not very high and should be enhanced. This design handles the water measures to 5000m3/d to print to dye the wastewater。With the study of dyeing and finishing wastewater process，especially the successful experience of dyeing and finishing wastewater treating, we select the hydrolytic acidification and biological contact oxidation to treat dyeing and finishing wastewater. This way is proven to be ripe, stead, effective and compact. As a result, the discharged water can meet the emission limits of dyeing and finishing wastewater. Key words： dyeing and finishing wastewater，hydrolytic acidification，contact oxida tion coagulation sediment 目 錄 1 緒論 1 1.1 印染廢水工程設(shè)計(jì)的背景及投資的必要性 1 1.2 印染廢水特征 1 1.3 印染廢水治理的研究現(xiàn)狀及動(dòng)態(tài) 2 2 設(shè)計(jì)規(guī)模和目標(biāo) 6 2.1 水量、水質(zhì)狀況 6 2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)、原則 6 2.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 6 2.2.2 設(shè)計(jì)原則 7 3 工藝設(shè)計(jì)方案比較于選擇 8 3.1 水解酸化+好氧生化工藝試驗(yàn)流程的確定 8 3.2 水解酸化工藝機(jī)理 8 3.3 水解酸化工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀 10 3.4 好氧生物接觸氧化工藝機(jī)理 11 3.5 生物接觸氧化工藝的特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀 12 3.6工藝流程的確定 13 4 工藝流程說明與設(shè)計(jì)參數(shù) 15 4.1 格柵 15 4.2 調(diào)節(jié)池 16 4.3 水解酸化池 17 4.4 接觸氧化池 18 4.5 混凝沉淀池 21 4.6 次氯酸鈉氧化池 23 4.7 污泥濃縮池 23 4.8 脫水間 24 4.9 設(shè)備房 25 5 主要處理構(gòu)筑物及設(shè)備表 26 5.1 構(gòu)筑物和建筑物 26 5.2 廢水處理主要?jiǎng)恿υO(shè)備 27 6 污水處理廠總體布置 28 6.1 平面布置 28 6.2 高程布置 28 7 投資概算及運(yùn)行成本 30 7.1 土建部分 30 7.2 設(shè)備部分 31 7.3 其他費(fèi)用部分 31 7.4 運(yùn)行成本估算 31 致 謝 33 參考文獻(xiàn) 34 附 　圖 35 1 緒 論 1.1 印染廢水工程設(shè)計(jì)的背景及投資的必要性 我國是紡織印染業(yè)的第一大國，而紡織印染業(yè)又是工業(yè)廢水排放大戶，印染廠每加工100m2織物，產(chǎn)生廢水量3一5m3，故由此而造成的生態(tài)及經(jīng)濟(jì)損失是不可計(jì)量的，所以解決印染水污染問題勢(shì)在必行。 在我國，印染廢水已成為當(dāng)前最主要的水體污染源之一。由于這類廢水成分相當(dāng)復(fù)雜，往往含多種有機(jī)染料并且毒性強(qiáng)，色度高，PH值波動(dòng)大，難降解，組分變化大，且水量大，濃度高，所以一直是工業(yè)廢水處理的難點(diǎn)，也是急需解決的問題之一。另外，由于水資源的缺乏，廢水處理資源化已提到日程上來，一些廢水經(jīng)處理后出水水質(zhì)較好的工廠通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，將經(jīng)處理后的廢水作為第二水源再進(jìn)行深度處理，根據(jù)出水水質(zhì)不同，再回到不同的用水部門。有條件的工廠都可開展這方面的工作。 今后印染廢水處理新工藝、新設(shè)備的研究還逐步趨向于高效能、低能耗，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。因此，在水和資源供應(yīng)緊張的今天，如何有效地處理印染廢水已成為環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。 1.2 印染廢水特征 紡織工業(yè)在提高和豐富人民物質(zhì)文化生活方面有重要的作用．紡織工業(yè)廢水中的污染物主要是棉花等紡織纖維上的污物、鹽類、油類和脂類，以及加工過程中投加的各種漿料、染料、表面活性劑、助劑、酸、堿等，紡織工業(yè)廢水具有如下特點(diǎn)： ① 水量大； ② 廢水的污染以有機(jī)污染為主； ③ 污染物濃度高； ④ 廢水中的污染物主要是第二類有害的物質(zhì)； ⑤ 絕大部分呈堿性廢水； ⑥ 一般廢水處理設(shè)施難以凈化。 紡織印染工藝流程,見圖1.1。 煮煉 退漿 燒毛 縫頭 驗(yàn)布 坯布 漂 白 絲 光 烘 干 增白染色印花 烘 干 漂白布色布 整 理 圖1.1 紡織工藝流程圖 1.3 印染廢水治理的研究現(xiàn)狀及動(dòng)態(tài) 國外印染廢水的治理始于50年代。50年代到60年代，主要進(jìn)行單一型的技術(shù)研究、發(fā)明，取得了不少研究成果。到70年代，則偏重于全面性研究，即重視了區(qū)域性的治理方法研究，把各種治理技術(shù)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相聯(lián)系，使印染廢水的治理與某區(qū)域聯(lián)系在一起，避免重復(fù)治理。70年代末至今，注意了研究節(jié)約能源，以及開展了資源的合理利用研究工作，提出了提高環(huán)境質(zhì)量的要求。治理方法上，主要集中在生物化學(xué)處理和物理化學(xué)處理方法兩個(gè)方面。 我國印染廢水的治理研究工作是自70年代初逐步開展起來的，特別是1973年第一次全國環(huán)保會(huì)議之后發(fā)展更快。經(jīng)過多年的不懈努力，印染廢水治理的科研工作取得很大成績(jī)。國內(nèi)對(duì)印染廢水的治理科研工作，主要包括治理工藝路線和方法，以及治理設(shè)備和器材的研究。我國印染廢水治理工程大多數(shù)用以生物化學(xué)為主體的治理工藝路線，但由于印染廢水水質(zhì)多變，環(huán)境要求不斷提高，單純采用生物化學(xué)這一種方法處理印染廢水，難以達(dá)到排放要求，因此大多為生物化學(xué)與物理化學(xué)串聯(lián)的處理方法。從各國研究印染廢水治理方向來看，在整個(gè)處理流程中生物化學(xué)處理方法和物理化學(xué)方法仍占主導(dǎo)地位。 現(xiàn)將印染廢水治理中，生物化學(xué)法、物理化學(xué)法，以及這兩類方法相結(jié)合的處理方法的應(yīng)用分別簡(jiǎn)述如下。 (1)生物化學(xué)法在印染廢水治理中的研究和應(yīng)用 生化法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)易生物降解的有機(jī)污染物去除率較高;與物化法相比較，處理污水成本低;出水水質(zhì)較好。缺點(diǎn)是基建費(fèi)用高，工藝比較復(fù)雜，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)穩(wěn)定性要求高。 ①對(duì)活性污泥法的應(yīng)用 活性污泥法形式多樣。國內(nèi)外普遍探索的是增加曝氣池內(nèi)的污泥濃度，開發(fā)新的曝氣技術(shù)和固液分離技術(shù)，以減少動(dòng)力消耗，縮短處理時(shí)間，提高處理效率。歐美國家研究開發(fā)出了一些高效布?xì)庋b置;日本試驗(yàn)過純氧曝氣方法。 我國在七十年代中期，南方一些印染廠，先后建成了一批完全混合式的活性污泥法處理裝置，其中主要采用表面加速曝氣池這種型式。由于它具有處理效率高，占地面積少等優(yōu)點(diǎn)，比占地面積較大的延時(shí)曝氣池更為處于城市里的印染工廠所采用，因而得到進(jìn)一步推廣。但是，表面加速曝氣池在運(yùn)行中也出現(xiàn)一些問題，諸如:沉淀區(qū)沉淀效果不理想、污泥回流不暢，有時(shí)還產(chǎn)生污泥膨脹等問題。 近幾年來，通過對(duì)廢水中微生物學(xué)的研究，對(duì)活性污泥法中的污泥膨脹己有了較全面的認(rèn)識(shí)，了解到絲狀細(xì)菌在污泥膨脹中占主導(dǎo)作用，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):控制營養(yǎng)投配及提高充氧速率，即可控制這一現(xiàn)象發(fā)生。很多工廠總結(jié)出了控制污泥膨脹的經(jīng)驗(yàn)，保證了處理裝置的正常運(yùn)行。 ②生物膜法 七十年代中期，對(duì)生物膜法處理印染廢水的新技術(shù)、新工藝也開始試驗(yàn)研究。主要研究的處理裝置，是塔式生物濾池及生物轉(zhuǎn)盤。 在塔式生物濾池中主要研究塔體的結(jié)構(gòu)比例、布水方式、填料類型、處理能力及有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)等。在生物轉(zhuǎn)盤中，主要研究盤片的形狀效果、停留時(shí)間等參數(shù)。由于這兩種處理裝置運(yùn)行管理方便，處理負(fù)荷高，因此，研究成果很快在生產(chǎn)中被采用。七十年代中后期我國南北方不少印染廠采用這兩種形式處理印染廢水。其中塔式生物濾池由于廢水在其中停留時(shí)間較短，去除效率較低，適宜作為廢水處理，特別是流程中的預(yù)處理裝置(對(duì)污染程度較高的廢水)，而生物轉(zhuǎn)盤，由于廢水停留時(shí)間可根據(jù)不同級(jí)數(shù)進(jìn)行控制，處理效果較穩(wěn)定。相對(duì)而言，由于其設(shè)備占地面積較大，比較適宜廢水量不太大的中小型染色工廠采用。 ③對(duì)于生物接觸氧化法的研究與應(yīng)用 七十年代末期，我國又開始研究生物接觸氧化法。這種方法具有生物膜法和活性污泥法兩種方法的特征，還具有停留時(shí)間短、不產(chǎn)生污泥膨脹、管理方便等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)這種方法主要研究其有機(jī)負(fù)荷量、氣水比、曝氣型式、填料種類、生物膜特性、停留時(shí)間、處理效果等。這項(xiàng)成果很快在我國南北方地區(qū)的很多企業(yè)采用，特別是生物接觸氧化池中軟性纖維填料的研究成功，使這一處理工藝進(jìn)一步得到推廣和應(yīng)用。 由于硬性蜂窩填料及軟性纖維填料在較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中出現(xiàn)填料堵塞及填料結(jié)球情況使去除效果下降。國內(nèi)研究出的新型立體狀半軟性填料具有較強(qiáng)的布水、布?xì)庑阅?，去除有機(jī)污染物能力強(qiáng)，可以解決填料的堵塞及結(jié)球問題。目前半軟性填料已在生物接觸氧化池中廣泛應(yīng)用。 為了去除廢水中較難生物降解的有機(jī)污染物質(zhì)，研究出厭氧(兼氧)一好氧處理工藝，采用這種方法可先由厭氧(兼氧)過程中的產(chǎn)酸階段，去除部分較易降解的有機(jī)污染物質(zhì)，還可將較難降解有大分子有機(jī)物，分解為較簡(jiǎn)單的小分子有機(jī)物，再通過好氧生物處理過程進(jìn)一步去除。采用這種治理路線比單純采用好氧治理方法在脫色效果、去除有機(jī)污染物能力上均有所提高。特別是在流程中投加定向培養(yǎng)菌種后，對(duì)于較難生物降解的合成染料PVA、有較明顯的降解效果。 ④氧化溝和氧化塘 近年來，國內(nèi)外研究了天然凈化技術(shù)。它在采用曝氣器、曝氣刷等人工強(qiáng)化裝置的基礎(chǔ)上，充分利用自然條件，設(shè)置氧化溝、氧化塘等處理設(shè)施。廣州卓越織造廠，采用物化十生化十水葫蘆氧化塘法，處理印染廢水，該廠生產(chǎn)廢水先經(jīng)調(diào)節(jié)池均化水質(zhì)水量，生物接觸氧化降解大部分有機(jī)污染物，再經(jīng)混凝沉淀脫色及去除COD，最后利用水葫蘆氧化塘進(jìn)一步降解有機(jī)物、脫色。該工藝已成功運(yùn)行四年，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。水葫蘆氧化塘由原廢棄的池塘修砌而成，種植水葫蘆，以對(duì)廢水進(jìn)行深度處理。這一工藝取得了一定成效。 (2)物理化學(xué)法在印染廢水治理中的研究和應(yīng)用 化學(xué)處理方法在七十年代幾乎與生物化學(xué)方法同時(shí)受到重視，并開始進(jìn)行研究。物化法一般有基建費(fèi)用低、抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是由于要使用化學(xué)藥劑和一些媒質(zhì)，如活性炭，運(yùn)行費(fèi)用高，處理設(shè)備造價(jià)比較高，運(yùn)行管理比較復(fù)雜，并且由于投加藥劑，還有可能造成水的二次污染。由于該方法占地少，部分小型印染廠采用這種方法處理廢水。 在物理化學(xué)處理方法中最先研究和采用的是化學(xué)投藥法。七十年代，印染工廠開始研制利用鋁灰，采用酸溶法制造聚合鋁工藝及制造活化硅藻工藝。在應(yīng)用聚合鋁處理印染廢水的研究中，主要研究?jī)?nèi)容為投藥量與去除效果的關(guān)系，以求得用最少投藥量獲得最佳的去除效果。采用化學(xué)投藥法除了能去除廢水中有機(jī)物外還有較好的脫色效果。為了提高凝聚效果還進(jìn)行了無機(jī)高分子聚合鋁與有機(jī)高分子聚合物(聚丙烯酞胺類)按不同投配試驗(yàn)，充分發(fā)揮了混凝劑的電中和作用及凝聚架橋作用，節(jié)省了混凝劑的投加藥量。 七十年代末，混凝氣浮技術(shù)開始在印染廢水治理中進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)，主要研究?jī)?nèi)容為:氣浮池池型、溶氣設(shè)備的溶氣效果，釋放器尺寸。由于采用氣浮裝置占地少，因此，很多印染廢水治理工程競(jìng)相采用?；炷龤飧」に囈蟛僮魉捷^高。 目前，為了提高混凝劑的處理效率，又研究出通過接枝縮合等工藝將無機(jī)高分子聚合物、有機(jī)高分子聚合物制成復(fù)合高分子聚合物，它實(shí)質(zhì)上發(fā)揮了無機(jī)高分子聚合物電解質(zhì)的電中和與凝聚特性，使其具有更好的處理效果。采用這種復(fù)合混凝劑，運(yùn)轉(zhuǎn)管理均較方便。 八十年代初，為了解決生物化學(xué)法處理后的廢水中仍含有有機(jī)污染物及有顏色的問題，出現(xiàn)了生物活性炭法處理印染廢水的工藝。生物活性炭既包含了活性炭物理吸附有機(jī)污染物的作用，又包含了微生物的氧化分解作用(但應(yīng)該注意的是，活性炭的吸附能力會(huì)因染料的種類不同而發(fā)生變化，因此，正確選擇用于廢水脫色處理的活性炭規(guī)格是十分重要的)。某紡織廠將經(jīng)過生化處理后的印染廢水，用生物活性炭柱進(jìn)行處理，與粒狀活性炭接觸42分鐘，使COD降低50%。 對(duì)于為了提高脫色效果而開展研究的臭氧氧化、光化學(xué)氧化等處理方法，雖然它們都有較為明顯的脫色效果，但由于設(shè)備制作復(fù)雜，耗電量相對(duì)較高，而在生產(chǎn)中采用較少。 (3)生化法與物化法相結(jié)合的工藝在印染廢水治理中的研究和應(yīng)用 隨著我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)廢水處理程度的要求越來越高。由于印染廢水水質(zhì)變化較大，含有機(jī)污染物較多，而且廢水中含有大量難降解有機(jī)物，雖然采用比較經(jīng)濟(jì)的生物化學(xué)處理方法作為處理流程的主要處理單元，但往往達(dá)不到各地區(qū)要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，一般多采用由幾種處理方法組成的綜合治理路線。 2 設(shè)計(jì)規(guī)模和目標(biāo) 2.1 水量、水質(zhì)狀況 設(shè)計(jì)水量： Q=5000m3/d= 210m3/h 進(jìn)水水質(zhì): CODcr: 1500mg/L； BOD5: 400mg/L； SS: 300mg/L； 色度: 400倍； PH : 8-10 出水要求：經(jīng)處理后污水達(dá)到廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中的二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn): CODcr≤90mg/L； BOD5≤ 20mg/L； SS≤60mg/L； 色度≤ 60倍； PH : 6-9 2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)、原則 2.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù) (1)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法 (2)中華人民共和國污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978—1996 (3)國家有關(guān)的環(huán)保法規(guī)、政策。 (4)《水處理工程》；《環(huán)境工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》。 (5)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ14—87 (6)廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)DB44/26-2001一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 2.2.2 設(shè)計(jì)原則 (1)認(rèn)真慣徹執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的方針政策，遵守國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。 (2)根據(jù)污水水質(zhì)和處理要求，合理選擇工藝路線，要求處理技術(shù)先進(jìn)，處理出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。在滿足處理要求的前提下，盡量減少占地和投資。 (3)設(shè)備選型要綜合考慮性能、價(jià)格因素，設(shè)備要求高效節(jié)能，噪音低，運(yùn)行可靠，維護(hù)管理簡(jiǎn)便。 (4)廢水處理站平面和高程布置要求緊湊、合理、美觀，實(shí)現(xiàn)功能分區(qū)，方便運(yùn)行管理。 3 工藝設(shè)計(jì)方案比較于選擇 3.1 水解酸化+好氧生化工藝試驗(yàn)流程的確定 生物化學(xué)處理方法之一的好氧處理工藝對(duì)城市污水和類似于城市污水的有機(jī)性工藝廢水處理效果較好，因?yàn)檫@些廢水可生化性較好，同時(shí)水質(zhì)較穩(wěn)定，水中對(duì)微生物有毒有害的物質(zhì)很少。 紡織印染行業(yè)廢水由于品種變化，化纖織物增加，織布廠在漿紗時(shí)所用漿料由淀粉向PVA等化學(xué)漿料轉(zhuǎn)化，坯布在煉漂、染色過程中大量采用ABS等表面活性劑及各種新型染料的使用，使染整行業(yè)廢水的CODcr值增加，可生化性下降。國內(nèi)一般的活性污泥法處理PVA處理效率僅20%左右。近幾年來研究的水解酸化工藝對(duì)處理滌淪紡絲有機(jī)廢水和含PVA退漿廢水均有明顯效果。 水解酸化十好氧工藝有如下特點(diǎn): ①抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于高濃度、水質(zhì)水量變化較大的工業(yè)廢水的處理。 ②污水經(jīng)水解酸化后，BOD5/CODcr的比值有所升高，使其可生化性提高。 ③運(yùn)行穩(wěn)定性好，污泥沉降性好，受外界氣溫變化影響小，便于操作。 ④填料掛膜容易，老化膜靠水力沖刷，曝氣攪動(dòng)自動(dòng)脫落。 ⑤回流污泥量小，也不存在污泥膨脹，運(yùn)行管理方便。 ⑥附著在填料表面的微生物量大，種類多，并形成了從細(xì)菌一原生動(dòng)物一后生動(dòng)物的食物鏈，使出水水質(zhì)良好。 因此，本設(shè)計(jì)采用了“水解酸化十好氧處理”的試驗(yàn)工藝流程。 3.2 水解酸化工藝機(jī)理 水解酸化工藝不等于厭氧消化。區(qū)別水解酸化與厭氧消化，就要看一下厭氧發(fā)酵的全過程。 W.WEckenfelder把厭氧發(fā)酵過程分成四個(gè)階段: 水解階段:復(fù)雜大分子有機(jī)物通過產(chǎn)酸菌胞外酶的作用轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的可溶性小分子物質(zhì)。如多糖(淀粉)水解為單糖，蛋白質(zhì)分解為膚和氨基酸，脂肪油脂轉(zhuǎn)化為鏈脂肪酸和丙三醇等。 酸化階段:兼性或?qū)Ｐ缘漠a(chǎn)酸菌將水解產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為短鏈有機(jī)酸(五碳以下)、醇、醛等中性化合物，并有H2、CO2、H2S、NH3產(chǎn)生，本階段有機(jī)酸的大量產(chǎn)生，使PH有下降趨勢(shì)。 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段:酸化階段雖然也有能成為甲烷菌直接利用的醋酸鹽、H2、CO等，但主要還是丙酸鹽、丁酸鹽、戊酸鹽和乙醇等不能為甲烷菌直接降解的物質(zhì)。因而必存在一種獨(dú)立的菌群即產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌將上述物質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而起到中間橋梁的過渡作用。 在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，酸化階段產(chǎn)生的2個(gè)碳鏈以上一的短鏈脂肪酸(鹽)、醇、醛等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為乙酸鹽，同時(shí)產(chǎn)生玩。本階段中，由于產(chǎn)氫細(xì)菌的活動(dòng)使氨態(tài)氮濃度增加。氧化還原熱降低，PH值有所上升，從而為后續(xù)的甲烷菌創(chuàng)造了條件，另外還有H2S，硫醇等帶有不良?xì)馕兜母碑a(chǎn)物產(chǎn)生。 甲烷化階段:專性厭氧的產(chǎn)甲烷菌將前幾階段產(chǎn)生的乙酸(鹽)、H2、CO:及少量的甲酸、甲醇等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為CH4和C02，這一過程有兩組生理上不同的產(chǎn)甲烷菌起作用:一組是氫還原CO,生成甲烷，另一組是乙酸鹽脫梭產(chǎn)生甲烷，其中前者約占厭氧發(fā)酵甲烷產(chǎn)量的1/3，后者占2/3。 本工藝采用的水解酸化池是把反應(yīng)控制在第二階段，不進(jìn)入第三階段。其較之全程厭氧具有以下的優(yōu)點(diǎn): ①對(duì)于固體的降解功能完全和消化池一樣。由于水解一好氧生物處理工藝的污泥僅為難于厭氧降解的剩余活性污泥，故可在常溫下使固體迅速水解，實(shí)現(xiàn)污水污泥一次處理，不需要設(shè)置加熱的中溫消化池。 ②不需要密閉反應(yīng)器，不需要攪拌器和水、氣、固三相分離器，降低了造價(jià)并便于維護(hù)，可以設(shè)計(jì)出適合大、中、小型污水廠所需要的構(gòu)筑物。 ③由于反應(yīng)控制在第三階段之前，故出水無厭氧發(fā)酵所具有的不良?xì)馕?，改善了污水處理廠的環(huán)境。 ④因第一階段、第二階段反應(yīng)進(jìn)行迅速，故酸化水解池的體積小，與一般初沉池相當(dāng)，可節(jié)省基建投資。 3.3 水解酸化工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀 水解池屬于升流式污泥床反應(yīng)器，污水由反應(yīng)器底部進(jìn)入反應(yīng)器，通過污泥床，大量微生物將進(jìn)入水中，顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)迅速截留和吸附，這是一個(gè)物理過程的快速反應(yīng)，一般只要幾秒種到幾十秒種即可完成。截留下來的物質(zhì)吸附在水解池污泥的表面，慢慢地被分解代謝。其在系統(tǒng)內(nèi)的污泥停留時(shí)間要大于水力停留時(shí)間。在大量水解細(xì)菌的作用下將不溶性有機(jī)物水解為溶解性物質(zhì)，同時(shí)在產(chǎn)酸菌的協(xié)同作用下將大分子物質(zhì)、難于生物降解物轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)，重新釋放到液體中，在較高的水力負(fù)荷下隨水流出系統(tǒng)。由于水解和產(chǎn)酸菌世代期較短，往往以分鐘和小時(shí)計(jì)。因此，這一降解過程也是迅速的。在這一過程中，溶解性BOD、COD去除率雖然從表面上講很低，但是由于顆粒有機(jī)物發(fā)生水解增加了系統(tǒng)中溶解性有機(jī)物的濃度，因此，溶解性BOD、COD去除率實(shí)際很高，被去除的這一部分有機(jī)物以CO2、CH4和菌體增量這三種形式存在于水和泥中。 需要說明的是，水解酸化一好氧工藝中的水解過程與好氧AAO、AB工藝中A段的水解過程存在較大區(qū)別。首先是菌群不同。前者的優(yōu)勢(shì)菌群是厭氧微生物，以兼性菌為主;面后者中的優(yōu)勢(shì)菌以好氧菌為主。其次，反應(yīng)器中的污泥濃度不同。水解酸化一好氧工藝中的水解池為升流式反應(yīng)器，污泥濃度可以高達(dá)15一25g/l，而AAO、AB中從二沉池回流的污泥濃度一般最高為5g/l。以上差別造成了水解工藝是完全的水解，而后者僅僅發(fā)生部分水解。 總之，水解池可將污水中固體態(tài)大分子的不易生物降解的有機(jī)物，降解為易于生物降解的小分子，它和后續(xù)好氧工藝結(jié)合，特別適合于難生物降解污水。 水解酸化一好氧處理工藝與單獨(dú)好氧工藝相比，具有以下優(yōu)越性: ①由于在水解階段可大幅度地去除水中懸浮物或有機(jī)構(gòu)(視工藝要求而定)，其后續(xù)好氧處理工藝的污泥量可得到有效地減少，從而設(shè)備容積也可縮小。 ②水解酸化工藝的產(chǎn)泥量遠(yuǎn)低于好氧工藝(僅為好氧工藝的1/10一1/6)，并已高度礦化，易于處理。同時(shí)其后續(xù)的好氧處理所產(chǎn)生的剩余污泥必要時(shí)可回流至厭氧段，以增加厭氧段的污泥濃度同時(shí)減少污泥的處理量。 ③水解工藝可對(duì)進(jìn)水負(fù)荷的變化起緩沖作用，從而為好氧處理創(chuàng)造較為穩(wěn)定的進(jìn)水條件。 ④厭氧處理運(yùn)行費(fèi)用低，且其對(duì)廢水中有機(jī)物的去除亦可節(jié)省好氧段的需氧量，從而節(jié)省整體工藝的運(yùn)行費(fèi)用。 ⑤水解酸化不僅可為好氧工藝提供優(yōu)良的進(jìn)水水質(zhì)(即提高廢水的可生化性)條件，從而可提高好氧處理的效能，而且可利用產(chǎn)酸菌種類多、生長(zhǎng)快及對(duì)環(huán)境條件適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn).以利于運(yùn)行條件的控制和縮小處理設(shè)施的容積。 3.4 好氧生物接觸氧化工藝機(jī)理 本工藝對(duì)有機(jī)物去除起最主要作用的還是好氧階段，因此好氧階段運(yùn)行效果的好壞，將直接影響最終處理效果。故而必須選擇最佳的好氧段工藝。 生物接觸氧化技術(shù)是在生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，從生物膜固定和污水流動(dòng)來說，相似于生物濾池，從污水充滿曝氣池和采用人工曝氣看，它又相似于活性污泥法。所以生物接觸氧化法兼有生物濾池法和活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)。 在生物接觸氧化法中，微生物主要以生物膜的狀態(tài)固著在填料上，同時(shí)又有部分絮體或碎裂微生物膜懸浮于處理水中。最初，稀疏的細(xì)菌附著于填料表面，隨著細(xì)菌的繁殖，在溶解氧和食料充足的條件下，生物膜逐漸加厚。廢水中的溶解氧和有機(jī)物擴(kuò)散到生物膜內(nèi)，為好氧菌利用。但當(dāng)生物膜長(zhǎng)到一定厚度時(shí)，溶解氧無法向生物膜內(nèi)擴(kuò)散，好氧菌死亡，溶化，而內(nèi)層的厭氣菌得以繁殖發(fā)展。經(jīng)過一段時(shí)間后，厭氣菌數(shù)量亦開始下降，加上代謝氣體的逸出，使內(nèi)層生物膜出現(xiàn)許多空隙，附著力減弱，終于大快脫落，在脫落的填料表面，生物膜又重新生長(zhǎng)，這樣就使去除有機(jī)物能力保持在一定水平上。 生物接觸氧化法中固著的生物膜與一般生物膜不同。在氧化池中采用曝氣方式，不僅提供較充足的溶解氧，而且由于曝氣攪動(dòng)，加速了生物膜的更新，從而更加提高了膜的活力與氧化能力。另外，曝氣會(huì)形成水的紊流，使固著在填料上的生物膜可以連續(xù)地、均勻地與污水相接觸，避免生物濾池中存在的接觸不良的缺陷。 接觸氧化法生物膜上的生物相很豐富。起作用的微生物包括許多門類，由細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、后果生動(dòng)物組成較穩(wěn)定的生態(tài)系。在正常運(yùn)行和生物膜降解能力良好時(shí)，生物相中占優(yōu)勢(shì)的原生動(dòng)物以固著性的纖毛蟲等為主，所以，它們是生物接觸氧化系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好的有價(jià)值的批示性生物。在運(yùn)行時(shí)，若固著性蟲突然消失，絲狀菌稀少，而游泳性蟲大量出現(xiàn)，則出水水質(zhì)變差;反之則說明出水水質(zhì)變好。 與活性污泥法不同的是，在生物接觸氧化法中的生物膜上存在著大量的后生動(dòng)物，如輪蟲等，它們能軟化生物膜，促使生物膜脫落，從而保持活性和良好的凈化功能。所以若輪蟲等數(shù)量多且活躍，則出水水質(zhì)好；反之，則預(yù)示著生物處理效果下降。 3.5 生物接觸氧化工藝的特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀 生物接觸氧化法具有如下特點(diǎn): ①生物接觸氧化法兼有活性污泥法的特點(diǎn)，它利用固著在填料上的生物膜吸附水中的有機(jī)物，并加以氧化分解，使污水凈化。由于填料浸沒在水中，固著在填料上的生物膜呈立體結(jié)構(gòu)，一端固著，一端漂浮，上面是發(fā)育極好的垂絲狀菌膠團(tuán)以及大量絲狀菌，形成密集的生物群體，增加了污水與微生物的接觸表面積。由于生物膜浸沒在水中，也需像活性污泥法一樣，設(shè)置曝氣裝置，不斷向水中供氧。 ②生物接觸氧化法體積負(fù)荷高，處理時(shí)間短。 ③出水水質(zhì)好且穩(wěn)定。 接觸氧化工藝有較好的出水水質(zhì)，而且當(dāng)進(jìn)水濃度短期突變時(shí)，出水水質(zhì)受影響很小;在毒物和PH的沖擊下，生物膜受影響小，而且恢復(fù)快。這己在國內(nèi)各地的印染廢水處理試驗(yàn)中得到證實(shí)。 ④動(dòng)力消耗低。 由于在接觸氧化池內(nèi)有填料存在，增加了氧的傳遞效率，且因省去污泥回流也使能耗下降，因此采用接觸氧化法處理污水，一般可節(jié)省動(dòng)力30%左右。 ⑤無污泥膨脹問題。 污泥膨脹一般是活性污泥法運(yùn)行時(shí)較難控制，而且又影響處理效果的問題。生物接觸氧化法無此問題存在。與活性污泥法相比，接觸氧化法的容積負(fù)荷高2一8倍，但污泥產(chǎn)量不僅不高，反而有所降低。當(dāng)容積負(fù)荷為1一3kgBOD5/m3時(shí)，去除每公斤BOD產(chǎn)生的污泥僅為0.18一0.58公斤。 上述幾個(gè)特點(diǎn)，基本概括了接觸氧化法的優(yōu)點(diǎn)。此法的缺點(diǎn)是: ①生物膜厚度隨負(fù)荷增高而增大，負(fù)荷過高，則生物膜過厚，引起填料堵塞。故負(fù)荷不宜過高。 ②大量產(chǎn)生后生動(dòng)物(如輪蟲類)，容易造成生物膜瞬時(shí)大快脫落，影響出水水質(zhì)。 ③填料及支架等往往導(dǎo)致建設(shè)費(fèi)用增加。 ④在好氧生物接觸氧化工藝之前，進(jìn)行水解酸化處理，以便于利用厭氧微生物對(duì)水質(zhì)適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，承受一部分沖擊負(fù)荷，減輕對(duì)后續(xù)好氧處理的影響，并利用產(chǎn)酸菌的生物酶將不易被好氧微生物所降解的染料、表面活性劑等大分子有機(jī)物斷鏈，使固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶解物質(zhì)，大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，成為各種易于被降解的有機(jī)酸，提高污水的可生化性，提高好氧處理階段的效果。 3.6工藝流程的確定 如圖3.1 格柵 印染廢水 調(diào)節(jié)池 污水泵 水解酸化池 鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng) 接觸氧化池 污泥回流 污泥濃縮池 混凝劑 混凝沉淀池 板框壓濾機(jī) 次氯酸鈉氧化池 泥餅外運(yùn) 達(dá)標(biāo)排放 圖3.1 本次仍采用生化結(jié)合物化處理的工藝流程。雖然生化處理還是目前印染廢水處理主要處理方法，可僅僅依靠傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)處理根本無法達(dá)到處理的要求，尤其好氧處理對(duì)印染廢水的色度、CODcr去除率都較低:厭氧水解處理雖然去除率低，但對(duì)廢水可生化性的提高已被普遍證明;混凝沉淀工藝對(duì)印染廢水中的色度、CODcr都有較高去除率但要達(dá)到排放要求則需要加入大量混凝劑，增加運(yùn)行費(fèi)用。所以將這幾種工藝結(jié)合在一起，既可以利用生化處理效果可靠，運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，又通過混凝沉淀工藝保證了生物處理的穩(wěn)定性和連續(xù)高效性。 表3.1預(yù)計(jì)各處理單元處理效果一覽表 濃度單位:mg/l（色度除外） 項(xiàng) 目 處理單元 化學(xué)需氧量 CODcr 生化需氧量BOD5 懸 浮 物SS 色度 （倍） 原 水 1500 400 300 400 集水池 去 除 率 5% 5% 5% 5% 出水濃度 1425 380 285 380 水解池 去 除 率 30% 35% — 35% 出水濃度 998 230 — 247 接觸氧化池 去 除 率 85% 85% 50% 50% 出水濃度 150 30 143 124 二沉池 去 除 率 30% 10% 60% 30% 出水濃度 105 27 57 86 次氯酸鈉 氧化池 去 除 率 20% 20% — 40% 出水濃度 80 18 57 52 標(biāo) 準(zhǔn) ≤90 ≤20 ≤60 ≤60 4 工藝流程說明與設(shè)計(jì)參數(shù) 4.1 格柵 水經(jīng)過機(jī)械格柵的處理后，廢水中的漂浮物及較大的雜質(zhì)可被去除，這樣可保護(hù)后續(xù)處理設(shè)備正常運(yùn)行。 采用柵條間隙d =10mm，即柵槽寬度S=0.01m，格柵傾角為 60°。 圖4.1格柵的結(jié)構(gòu) (1)格柵的間隙數(shù)量n n=Qmax（sinδ）0.5　/dhv Qmax——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s d ——柵條間距，m 。本設(shè)計(jì)取10mm，即0.01m h ——柵前水深，m 。本設(shè)計(jì)取0.4m。 n=Qmax（sinδ）0.5　/dhv=0.0583×1.2×（sin600）0.5/0.01×0.4×0.6=16 取柵條為20條 (2)格柵的建筑寬度： B =S（n－1）＋dn B——格柵的建筑寬度，m S——柵條寬度，本設(shè)計(jì)取柵條寬度S=0.01m 則B=S（n－1）＋dn=0.01×（20－1）+0.010×20=0.39m 取0.5m (3)柵后槽的總高度h總 h總=h ＋h1＋ h 2 h ——柵前水深，m h1——格柵前渠道超高，本設(shè)計(jì)取0.3 m h 2——格柵的水力損失 h總=h ＋h1＋ h 2=0.4＋0.3+0.2=0.9m (4)格柵的總建筑長(zhǎng)度L： L=L1＋L2＋0.5＋1.0＋H1/tgα L1=進(jìn)水渠道漸寬部位的長(zhǎng)度，m L1=（B－B1）/2tgα1=（0.5－0.36）/2 tg200＝0.2　 B1——進(jìn)水渠道寬度，本設(shè)計(jì)取0.45m α1——進(jìn)水渠道漸寬部位展開角度α1=200 L2 ——格柵槽與出水渠道連接處的漸寬部位長(zhǎng)度，一般L2 =0.5 L1 H1——格柵前渠道深度，H1＝0.4+0.3=0.7m　 L=L1＋L2＋0.5＋1.0＋H1/tgα =0.2+0.1+0.5+1.0+0.7/ tg600 =2.2m　　 (5)每日要柵渣量w w=Qmaxw1×86400/kz×1000 w1——柵渣量，m3 /103m3污水,本設(shè)計(jì)取0.07 m3 /103m3污水 kz——污水流量總變化系數(shù)，本設(shè)計(jì)取1.5 w=Qmaxw1×86400/kz×1000=0.03472×1.2×0.07×86400/1.5×1000=0.168m3/d<0.2 m3/d 所以采用人工清渣 4.2調(diào)節(jié)池 廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池后，廢水的水質(zhì)和水量變化得到了調(diào)節(jié)，可減緩后續(xù)處理構(gòu)筑物水解酸化池和接觸氧化池的負(fù)荷沖擊，使細(xì)菌微生物能正常對(duì)有機(jī)化合物進(jìn)行降解。在調(diào)節(jié)池的出口處設(shè)巴氏計(jì)量槽對(duì)處理排放水量進(jìn)行計(jì)量，采用自動(dòng)測(cè)量記錄儀，中央控制室顯示。 設(shè)計(jì)流量Q=125m3/h , 停留時(shí)間T=6h, 調(diào)節(jié)池有效容積 V=Qt=125×6=750m3 調(diào)節(jié)池平面形狀為矩形。設(shè)其有效水深為5m,調(diào)節(jié)池面積為 F=V/h2=750/5=150m3 池寬B取10m，則池長(zhǎng)L為: L=F/B=150/10=15m 保護(hù)高h(yuǎn)1=0.6m, 池總高 H=0.6+5=5.6m，如圖2。 圖4.2調(diào)節(jié)池形式及結(jié)構(gòu) 4.3 水解酸化池 采用水解酸化池，通過時(shí)間控制，將厭氧消化過程控制在第一，二階段，使復(fù)雜的大分子，不容性有機(jī)物及難生物降解有機(jī)物在細(xì)胞外酶的作用下水解為小分子，溶解性有機(jī)物及可生物降解的有機(jī)物質(zhì)，形成有機(jī)酸，醇類等；使溶液酸度增加，pH值下降，從而調(diào)節(jié)廢水的pH值，并提高廢水的可生化性。 設(shè)停留時(shí)間為HRT＝8小時(shí)，池的有效水深為h＝5m水解池的有效容積v： V=Q×HRT＝125×8＝1000m3 水解池的面積S: S＝V/h＝1000/5＝200m2 水解池的尺寸： 取寬度B＝10m，則長(zhǎng)度L: L=S/B=200/10＝20m 水解池的總高度H： 設(shè)池的保護(hù)高度h1為0.5m，則： H＝h＋h1＝5＋0.5＝5.5m 水解池的填料： 在離池底1米的地方加入高3米的塑料填料，填料的支撐板采用多孔板。 填料容積為V=3×10×20=600m3 水解池的布水裝置的選擇 水分配系統(tǒng)的考慮 采用穿孔管配水，水解酸化池設(shè)7根d150mm長(zhǎng)18 m的穿管。每?jī)筛苤g的中心距為1.4m，配水孔徑采用φ15mm，孔距為1.4m，每個(gè)孔的服務(wù)面積為1.4×1.4=1.96m2，孔徑向下，穿孔管中心距池底0.25m，共有個(gè)91出水孔，若采用連續(xù)進(jìn)水，每個(gè)孔的流速為2.18m/s。 水渠的設(shè)計(jì)考慮 采用鋸齒型出水渠，渠寬0.2m，渠高0.2m，設(shè)9條出水渠，基本可保持出水均勻。 4.4 接觸氧化池 廢水經(jīng)過水解酸化池初步處理后進(jìn)入接觸氧化池，廢水中未被降解的大分子化合物經(jīng)過接觸氧化池好氧微生物的降解后，廢水中的 COD,BOD及色度等指標(biāo)的去除率得到了進(jìn)一步的提高． (1)生物接觸氧化池的有效容積（即填料體積）V 進(jìn)水BOD5 ps0為300mg/L,出水pSe為40mg/L, 有機(jī)容積負(fù)荷率0.8kgBOD5/(m3·d). V=qv(ps0－pSe)/Nv＝5000×0.26÷0.8=975 m3 ,取1000m3 式中：qv——平均日設(shè)計(jì)污水量，m3/d; ps0 ,pSe——分別為進(jìn)水與出水的BOD5,mg/l; Nv——有機(jī)容積負(fù)荷率, kgBOD5/(m3·d) (2)生物接觸氧化池的總面積A和左數(shù)n 氧化池平面尺寸采用A1=6m×5m=30m2，填料高度為4.5m A=V/h0＝1000/4.5=222.2m2 N=A/A1＝222.2/30=7.4，取N為8 式中：h0——填料高度,m A1——每座池子的面積，m2 (3)池深h h =h0+h1+h2+h3+mh4=4.5+0.6+0.5+1.5+3×0.3=8m 式中：h1——超高，0.6m; h2——填料層水深，0.5m, h3——填料至池底的高度，1.5m h4——填料層間隔高，0.3m (4)有效停留時(shí)間t t=V/qv=1000/125=8h 式中： V——氧化池的有效容積,m3 qv——平均日設(shè)計(jì)污水量，m3/h (5)填料 采用φ25mm塑料蜂窩填料，分三層，沒層填料高1.5m，所需填料容積為V V=8×30×4.5=1080m3 (6)進(jìn)水設(shè)施 采用布水廊道布水，廊道設(shè)在氧化池一側(cè)，寬度B取0.8m，廊道內(nèi)水流速度為 =6.5m/h (7)空氣管道布置 　　　　　　　圖4.3 空氣管道布置圖 水氣比為15：1，每池空氣量 q =15×=15×=234.375 m3/h 空氣管直徑 d ===0.075m 取d =0.08m =80mm 每池設(shè)5根支管，直徑為 d ===0.0575m 取d =0.06m =60mm 孔眼布置 以每根支管為單位進(jìn)行進(jìn)算。 孔眼直徑φ=6mm，孔眼流速v =10m/s 每個(gè)孔眼通過氣量q’ q’==0.0002826 m3/s 每根支管上的孔眼數(shù)m m ==46.5 取47個(gè) 支管分長(zhǎng)支管和短支管兩種，長(zhǎng)支管L1=2.8m，短支管L2=2.65m，按短支管布置孔眼，孔眼間距采用80mm，則每根短支管開孔數(shù)m1為 =32個(gè) 多余孔眼數(shù)m2=m-m1=47-32=12個(gè)，多余孔眼布置在短管上，選用2根短管，每根長(zhǎng)600mm，分別焊在支管上，每根短管開孔數(shù)為 孔距為80mm 短管直徑為 =0.045m 取d2=0.05m=50mm 4.5 混凝沉淀池 廢水經(jīng)水解和好氧處理后，水中仍可能含有一些未降解的物質(zhì)，采用混凝沉淀工藝，進(jìn)一步去除色度和降低廢水的COD值，確保廢水的色度和COD指標(biāo)達(dá)標(biāo)。混凝沉淀采用豎流沉淀池，加藥采用管道混合器，本設(shè)計(jì)采用JT型管道混合器。 (1)中心管計(jì)算 設(shè)中心管流速v0=0.03m/s=108m/h, 設(shè)有兩座豎流沉淀池， 每座沉淀池q=0.5×125=62.5m3/h 中心管過水?dāng)嗝婷娣ef=q/v0=62.5/108=0.58m2 中心管直徑d0=(4f/π)0.5=0.86m，取d0=0.9m 喇叭口直徑d1=1.35×d0=1.22m d2=1.35×d1=1.64m, 取d2=1.70m 縫隙高度h3=q/v1πd1=0.26m (2)沉淀區(qū)計(jì)算 設(shè)計(jì)沉速u0=0.5mm/s=1.8m3/h,停留時(shí)間to=2h 沉淀區(qū)面積F=q/u0=62.5/1.8=34.7m2 沉淀池直徑D=4(F+f)/ π=6.7,取6.7m 沉淀池有效水深H2=vto=1.8×2=3.6m， (3)污泥區(qū)計(jì)算 污泥斗容積W=24×q(Co-C) ×100T/1000r(100-Po) =24×62.5×(200-30) /10000×(100-95) =5.1m3/d 取泥斗圓錐部分高度h5＝2.5m。 圓錐下底半徑r＝0.3m。 圓錐上底半徑R=D/2=6.7/2=3.25m。 V=1/3h5(r2+R2+Rr)=1/3×2.5×(3.252 +0.32+3.25×0.3)=9.69 m3 污泥斗容積較大，排泥周期可采用1-2天，即1-2天排泥一次。 (4)沉淀池總高H, 取保護(hù)高h(yuǎn)1＝0.3m，緩沖層厚h4＝0.3m, H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.6+0.26+0.3+2.5=6.96m (5)管道混合器 本設(shè)計(jì)通過管道混合器投加絮凝劑，型號(hào)為JT型管混合器。 因?yàn)榱髁繛?.0347m3/s，設(shè)管中平均流速為1m/s，所以選取JT型管道混合器的工稱直徑DN為200mm，管外直徑為212mm，法蘭盤外徑為340mm，長(zhǎng)度L為1020mm。 4.6 次氯酸鈉氧化池 由于考慮到污水排放量大，為了保證排放污水的色度能達(dá)標(biāo)，所以在最后設(shè)一個(gè)次氯酸鈉氧化池進(jìn)一步地脫色和消毒。在次氯酸鈉氧化池的出口處設(shè)個(gè)計(jì)量槽以便對(duì)水量的監(jiān)控。 設(shè)計(jì)其停留時(shí)間t=30min 則池的容積v=Qt=0.0347×30×60=62.5 m3 設(shè)池體為正方形，池高h(yuǎn)=3m 則 池體邊長(zhǎng)a=m 4.7 污泥濃縮池 污泥濃縮用于降低污泥中水分，縮小污泥的體積，但仍保持其流體性質(zhì)，有利于污泥的運(yùn)輸、處理與利用。本設(shè)計(jì)選用間歇式重力濃縮池。 二沉池和混凝沉淀池的排泥時(shí)間全為1天。 (1)濃縮池的面積F: 系統(tǒng)1天的污泥量為15m3，設(shè)濃縮池的有效深度h1=3m F=V/ h1=15/3=5m2 (2)池的直徑D: D=＝2.52m (3)污泥斗尺寸 設(shè)污泥斗底部的半徑r=0.2m，污泥斗上部的半徑R=1.26m污泥斗側(cè)壁傾角α=60°，則污泥斗的高度： h2=tgα(R-r)=(1.26-0.2)tg60°=1.83(m) 取1.8m (4)濃縮池總高度 取超高h(yuǎn)3=0.3m，緩沖層高度為h4=0.3m，則總高為 H= h1+ h2+ h3 + h4 =3+1.8+0.3+0.3=5.4(m) 4.8 脫水間 脫水間采用帶式壓濾機(jī)壓濾脫水，雖然壓濾機(jī)脫水投資較大，但脫水效果好，泥餅含水率可達(dá)70%—80%，適合于運(yùn)輸或泥餅作進(jìn)一步的處置。 本設(shè)計(jì)選用DY型帶式壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水。 4.9 設(shè)備房 主要設(shè)備： 水泵IS150-125-160，一用一備, 流量130m3/h,揚(yáng)程8.7m,轉(zhuǎn)速1460/r·min-1,電動(dòng)機(jī)功率7.5KW,型號(hào)Y132S2-2。 RE-190羅茨鼓風(fēng)機(jī)，一用一備，口徑200A，轉(zhuǎn)速1170/r·min-1，流量53.6 m3/h, 電動(dòng)機(jī)功率40KW，選用型號(hào)Y280S。 5 主要處理構(gòu)筑物及設(shè)備表 5.1 構(gòu)筑物和建筑物 本設(shè)計(jì)處理構(gòu)筑物和建筑物見表5.1。 表5.1 廢水處理構(gòu)筑物一覽表 序號(hào) 名稱 平面尺寸（㎜） 單位 數(shù)量 備注 1 格柵間 2000×2000×2000 個(gè) 1 磚混 2 調(diào)節(jié)池 15000×10000×5600 個(gè) 1 鋼筋混凝土 3 設(shè)備房 10000×10000×5000 個(gè) 1 磚混 4 水解酸化池 20000×10000×5500 個(gè) 1 鋼筋混凝土 5 接觸氧化池 25000×15000×8000 個(gè) 1 鋼筋混凝土 6 混凝沉淀池 Φ6700×6960 個(gè) 2 鋼筋混凝土 7 次氯酸鈉氧化池 5000×5000×3000 個(gè) 1 鋼筋混凝土 8 污泥濃縮池 Φ2520×5400 個(gè) 1 鋼筋混凝土 9 脫水間 5000×4000×3000 個(gè) 1 磚混 5.2 廢水處理主要?jiǎng)恿υO(shè)備 本設(shè)計(jì)處理主要?jiǎng)恿υO(shè)備見表5.2。 表5.2 廢水處理主要?jiǎng)恿υO(shè)備一覽表 序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 配電機(jī) 臺(tái)數(shù) 備注 1 污水泵 IS150-125-160 流量:130m3/h、揚(yáng)程:8.7m 7.5KW 2 一用一備 2 污泥泵 GD40-30 流量:11.4m3/h、揚(yáng)程:30m 1.5KW 2 一用一備 每次運(yùn)行2小時(shí) 3 羅茨風(fēng)機(jī) RE-190 流量：53.6/m3·min-1 40KW 2 一用一備 4 帶式壓濾機(jī) DYⅠ-500 3KW 1 一臺(tái) 6 污水處理廠總體布置 6.1 平面布置 總平面布置的原則 該污水處理廠為新建工程，總平面布置包括：污水與污泥處理工藝構(gòu)筑物及設(shè)施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設(shè)施的平面布置?？倛D平面布置時(shí)應(yīng)遵從以下幾條原則。 (1)處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便節(jié)約用地和運(yùn)行管理。 (2)工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能地輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對(duì)獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢(shì)，污水出口方面；風(fēng)向、周圍的重要或敏感建筑物等）。 (3)構(gòu)建之間的間距應(yīng)滿足交通、管道渠道鋪設(shè)、施工和運(yùn)行管理等方面的要求。 (4)管道線與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運(yùn)行維護(hù)； (5)協(xié)調(diào)好輔助建筑物，道路。綠化與處理構(gòu)建筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運(yùn)行，保證安全暢通，美化廠區(qū)環(huán)境。 6.2 高程布置 高程布置原則 (1)充分利用地形地勢(shì)及城市排水系統(tǒng)，使污水經(jīng)一次提升便能順利自流通過污水處理構(gòu)筑物，排出工廠外。 (2)協(xié)調(diào)好高程布置與平面布置的關(guān)系，做到既減少占地，又利于污水，污泥輸送，并有利于減少工程投資和運(yùn)行成本。 (3)做好污水高程布置與污泥高程布置的配合，盡量同時(shí)減少兩者的提升次數(shù)和高度。 (4)協(xié)調(diào)好污水處理廠總體高程布置與單位豎向設(shè)計(jì)，既便于正常排放，又有利于檢修排空。 7 投資概算及運(yùn)行成本 7.1 土建部分 如表7.1 表7.1 編號(hào) 名稱 結(jié)構(gòu) 數(shù)量 單位 規(guī)格 單價(jià)(元) 造價(jià) (元) 1 格柵間 鋼混 1 座 總體體積8m3 500 4000 2 調(diào)節(jié)池 鋼混 1 座 總體體積840m3 500 420000 3 設(shè)備房 磚混 1 座 總體體積500m3 500 250000 4 水解酸化池 鋼混 1 座 總體體積1100m3 500 550000 5 接觸氧化池 鋼混 1 座 總體體積1500m3 500 750000 6 混凝沉淀池 鋼混 2 座 總體體積245m3 500 295200 7 次氯酸鈉氧化池 鋼混 1 座 總體體積75m3 500 122500 8 污泥濃縮池 鋼混 1 座 有效面積27m2 500 13500 9 脫水間 磚混 1 座 總體體積60m3 500 30000 小計(jì)T1 2177500 7.2 設(shè)備部分 如表7.2 表7.2 編號(hào) 名 稱 數(shù) 量 單位 規(guī)格 型號(hào) 單價(jià)(元) 投資 (元) 備注 1 格柵 1 副 不銹鋼 4000 4000 外購件 2 污水泵 2 臺(tái) IS150-125－160 15000 30000 一備一用 5 羅茨鼓風(fēng)機(jī) 2 臺(tái) RE-190 50000 100000 一備一用 7 水解酸化池填料 1000 m3 200 200000 外購件 9 接觸氧化池填料 1080 m3 200 216000 外購件 15 帶式壓濾機(jī) 1 臺(tái) DYⅠ-500 150000 150000 外購件 18 加藥系統(tǒng) 2 套 PVC 16000 32000 外購件 18 管道管件 1 批 含嚗氣穿孔 100000 100000 外購件 小計(jì)T2 792000 7.3 其他費(fèi)用部分 如表7.3 表7.3 編號(hào) 內(nèi) 容 金額(元) T3 運(yùn)輸費(fèi)、安裝費(fèi)T3=T2×8% 63360 T4 調(diào)試費(fèi)、菌種費(fèi)=T2×3% 23760 小計(jì)T5 87120 工程總投資：T1 + T2 +