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1.设计依据1.1废水的水质和水量江苏某印染厂是一家从事纺织品印染的专业企业，主要产品有三大系列：①分散染料；②酸性染料；③中性染料。

该工厂染料产品较多，工艺复杂，废水排放量也较大；所排放的废水中，大部分来自涤纶、腈纶、棉涤的染色过程产生的废水，还包括地面冲洗水。

其废水水质情况如下：表1 废水的水质情况色度COD(mg/l) BOD5(mg/l) TP(mg/l) 氨氮SS(mg/l) PH（mg/l）500 800-1500 50-100 20-30 40-60 300-400 111.2 污水排放标准污水排放执行《纺织工业水污染物排放标准》中的新建企业水污染物排放限值标准，要求排放指标达到下表所示：表2 污水排放指标色度COD(mg/l) BOD5(mg/l) TP(mg/l) 氨氮SS(mg/l) PH（mg/l）50 100 60 2 15 70 6-91.3 标准规范（1）《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）;（2）《给水排水制图标准》（GB/T 50106-2002);（3）《室外排水设计规范》（GB 0101-2005，GBJ 14-87）;（4）《建筑给水排水设计规范》(GB 50015-2003).1.4 其他参考资料《给水排水设计手册》第5、6册;高廷耀、顾国维——《水污染控制工程》北京：高等教育出版社，1999 《污水处理厂工艺设计手册（第二版）》2 设计范围本工程为日处理量为5000m3/d的废水处理站设计，属于小型污水处理厂。

主体工程为全厂废水和生活污水的一、二级处理工程以及消毒处理工程，涉及场地规划、处理设施的建造、设备选择、污水管网的构建等。

处理后的废水达标后排放，涉及到废水处理站以外的管网设计由厂方自行解决。

在达标排放的同时，还要充分考虑建筑设施的布局，考虑环境影响，考虑工作人员的工作环境，因此工艺设计的同时要设计绿化带。

3 项目概况本次设计对象——江苏某印染厂是一家从事纺织品印染的专业企业，主要产品有三大系列：①分散染料；②酸性染料；③中性染料。

该工厂染料产品较多，工艺复杂，废水排放量也较大；所排放的废水中，大部分来自涤纶、腈纶、棉涤的染色过程产生的废水，还包括地面冲洗水。

从染料的性质和特点可知，染料种类繁多、废水水量大、可生化性差、水质变化大、色度高(500～500000倍)；其中间体品种繁多，生产工艺复杂，特别是生产过程中副反应多，一方面导致收率低，另一方面污染物排放量大。

这些废水有的含酸，有的含盐，有的含碱，或兼而有之。

又由于废水中含有副产物、杂质、，高，可生未反应的原料及漏滤产品等等，往往含有大量有机物，因此废水CODcr化性差，性质稳定，甚至完全不能降解。

从染料的结构、性质、特点以及生产过程可知，染料废水中含有强烈生物毒性的物质。

有毒物质可以分为有机物和无机物。

有机有毒物主要有苯、萘、葸醌类，芳香族硝基化合物、芳香族胺类化合物、联苯等多苯环的取代化合物等。

无机有毒物主要包括重金属(如铬、铜、铅、汞、锰等)，以及非金属有毒物(如溴、氯和一些无机盐、强酸强碱)。

染料结构稳定，具有抗酸碱、抗光、抗微生物等特性，使其在环境中的滞留期长。

高浓度染料废水排入公共水体会严重污染环境和对人体造成危害。

因此本工程要完成废水的达标排放。

4 废水处理工艺的确定4.1 废水特性分析（1）废水中SS浓度为300～400mg/L，要求处理后排放浓度达到50mg/L。

SS的去除主要通过一级处理去除，包括格栅、沉砂池、初沉池。

（2）污水流量为5000m3/d，污水量较小，由于工厂生产的特殊性，一天内水量水质变化较大，且污水的pH为11，不利于后续处理，故需设置调节池，对水质水量进行调节。

（3）废水中COD浓度为800～1500mg/L,BOD5浓度为50～100mg/L，BOD5/COD的比值为0.07～0.125，可见该废水的可生化性较差，废水中含有较多的难降解有机物，且大多具有生物毒害作用，传统的生物处理工艺对该废水的难以起到良好的处理效果。

本设计针对该废水的水质特点，拟在生物处理构筑物之前增加物化处理装置，旨在降解废水中的难生物有机物，提高废水的可生化性，保证进入生物处理构筑物的水质满足要求。

（4）污水中的有机物需经过二级生物处理去除，同时要对对污水进行脱氮除磷处理。

（5）二级出水中微生物含量较高，排放前要经过消毒处理。

4.2 处理工艺的比选4.2.1格栅：格栅，是由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。

本设计采用两道平面机械细格栅，一用一备，采用机械清渣。

4.2.2沉砂池沉砂池的工作原理是以重力分离或离心力分离为基础，即控制进入沉砂池的污水流速或旋流速度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。

沉砂池的形式，按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和旋流式三种；按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气式沉砂池和旋流式沉砂池。

平流式沉砂池是早期污水处理系统常用的一种形式，具有截留无机颗粒效果较好、构造较简单等优点，但也存在流速不易控制、沉砂中有机性颗粒含量较高、排砂等常需要洗砂处理等缺点。

这里因为任务给的印染废水流量较小，所以采用技术较成熟的平流式沉砂池。

4.2.3污水提升泵提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。

4.2.4生物预处理工艺针对印染废水中难生物降解有机物的预处理，目前国内外主要采用的方法有以下几种：1.吸附法吸附法是物理处理法中应用最多的一种，是将吸附剂与废水混合，或让废水通过其颗粒状物质组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤去除，达到去除或脱色的目的。

该法处理染料废水有效、操作简便，是目前处理染料废水最成熟的方法之一。

2.膜分离法该法可使染料回收，废水回用，不产生污泥。

废液浓度、盐的浓度、反应温度、pH值和染料类型等是影响处理效果的主要因素。

目前用于染料废水处理主要是压力推动膜分离技术包括反渗透、超滤、纳滤等。

但由于设备要求度高，投资大，易发生结垢或堵塞，使用寿命短，目前只适用于较低浓度的染料废水处理。

3.化学混凝法化学混凝法是利用各种混凝剂来去除废水中的染料。

混凝法工艺流程简单、操作管理方便，设备投资少，占地面积小，对疏水性染料脱色效果好。

但运行费用高，泥渣量多且脱水困难，对不易形成胶体的亲水性偶氮染料絮凝效果不理想，去除率较差。

4.臭氧氧化法具有很强的氧化能力，能破坏染料分子的发色基团，将染料分子的不饱和03发色基团的化学键打开，生成分子量较小的有机酸和醛类，使其失去发色的能力以达到脱色的目的。

臭氧氧化法不生成污泥、不产生二次污染，且臭氧发生器简单紧凑、占地少、容易实现自动化控制，但其处理成本高，对设备要求严格，COD的去除率也不cr是很理想，而且它对硫化、还原、涂料等不溶子水的染料脱色效果较差。

5.fenton试剂氧化法Fenton氧化技术是以I-1202为主体的高级氧化技术，Fenton试剂由Fe2+和H 202组成。

Fe2+与H22反应生成的羟基自由基(·OH)具有很强的氧化性，能够氧化打破有机分子共轭体系结构，使难降解的有机染料降解成为无色的有机小分子或矿化，同时，Fe2+被氧化成Fe3+，产生混凝沉淀，去除有机物。

Fenton试剂氧化法的主要优点是操作简单，反应快速，有机物矿化程度好；缺点是过氧化氢在运输中易分解而导致氧化效率降低，处理成本较高。

普通的Fenton试剂法中 H202的利用率不高，不能充分矿化有机物。

6.铁碳微电解法微电解法是根据金属腐蚀原理，利用铁炭形成的原电池，对废水进行处理的方法，又称内电解法、铁屑过滤法等。

该法具有适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉及操作维护方便等优点，并使用废铁屑为原料，也不需消耗电力资源，具有“以废治废”的意义，具有传统电解法和活性炭吸附法的优点，克服了活性炭吸附法容易饱和、再生困难及传统电解法能耗较高等问题。

考虑到废水的处理效率，经济等方面的因素，本设计选用铁碳微电解法作为生物处理工艺的预处理工艺。

4.2.3 有机物的生物去除目前比较流行的生物处理方法有活性污泥法和生物膜法。

相比活性污泥法，生物膜法停留时间长，占地面积大，处理效果不稳定，受季节、气温、光照等自然因素影响大，防渗处理不当，可能污染地下水易散发臭气，滋长蚊蝇，卫生条件不佳。

活性污泥法处理效果好且处理技术成熟，所以本次设计采取活性污泥法生物处理更加合适。

本次设计污水处理厂处理量5000m3/d，属于小型污水处理厂。

小型污水厂处理厂占地往往受到限制，一天内水量变化较大，频率较高。

鉴于这样的特点，对于小型城市污水厂，SBR法及氧化沟法为首先考虑的工艺方案。

（一）氧化沟法氧化沟工艺是生物处理方法的典型代表，在城市污水处理中占有重要地位，被普遍认为是一种工艺流程简单、运行管理方便、处理效果稳定、基建投资和运行费用较低且具有较强竞争力的二级处理工艺。

（1）处理流程简单、操作管理方便氧化沟不要求设置初沉池，因为氧化沟的水力停留时间和污泥龄比一般的生物处理法长得多，悬浮状有机物可以在曝气池中与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定。

其次氧化沟简化了剩余污泥的后处理工艺。

由于剩余污泥在系统中的停留时间很长，排出的剩余污泥稳定，剩余污泥量也比较少。

（2）出水水质良好、可以实现脱氮氧化沟兼有完全混合式和推流式的特点，在控制适宜的条件下，沟内同时具有好氧区和缺氧共，可以进行硝化和反硝化反应，取得脱氮效果，同时使得活性污泥具有良好的沉降性能。

（3）基建费用省、运行费用低氧化沟法不需要设置初沉池，也可以不设置污泥稳定装置，而且流程简单，能够兼顾脱氮的要求，因此可以节省投资，提高处理效率，使工艺的运行操作方便易行。

（二）SBR法SBR主要应用于以下几个领域：城市污水，工业污水(主要有石油，化工，食品。

制药等工业污水处理)，有毒有害废水和营养元素的废水。

SBR工艺是序批式活性污泥法的简称，是活性污泥法的一种变形，它的反应机理和污染物去除机制和传统活性污泥法相同，只是在运行操作不同。

SBR是在单一的反应器内，在时间上进行各种目的的不同操作，故称之为时间序列上的废水处理工艺，它集调节池，曝气池，沉淀池为一体，不需要污泥回流系统。

SBR法最显著的一个特点是将反应和沉淀两道工序放在同一反应器中进行，扩大了反应器的功能，SBR是一个间歇运行的汗水处理工艺，运行时期的有序性，使它具有不同于传统连续流活性污泥法的一些特性。