协盈印染厂

1.1设计水量

根据甲方提供的资料数据，处理水量为：120m3/D；

1.2设计水质及排放标准

根据业主提供的资料及以往工程案例经验，确定本工程设计水质及排放标准如表2-2所示：

1.3设计目标

1、贯彻执行国家有关环境保护的政策，按照国家颁布的有关法规、规范及标准进行设计，保证出水达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-2012）修订单间接排放标准，（即：COD≤200mg/L BOD≤50 mg/L SS≤100 mg/L NH3-N≤20 mg/L 色度≤80倍，PH 6-9）等相关国家及地方标准、规范规定。采用适宜的处理工艺，实行污水综合处理，改善厂区环境，最大程度的发挥本工程的社会效益、经济效益、环境效益。

2、污水处理工艺力求技术先进可靠、经济合理、高效节能、在确保污水处理效果的前提下，最大限度的减少工程投资和日常运行费用。

3、选择国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维护维修简便的水处理专用设备。

4、精心设计，在处理水质达标的前提下，尽量考虑节省投资、方便管理、减少占地面积等。

2工艺选择

3.1水量调节

污水预处理是污水进入传统的沉淀、生物等处理之前根据后续处理流程对水质的要求而设置的预处理设施，污水处理站的预处理对后续的生化处理及深度处理有着至关重要的作用，直接决定污水处理效果的达标与否。对于城市污水集中处理厂和污染源内分散污水处理厂，预处理主要包括格栅、筛网、沉砂池、砂水分离器等处理设施。而对于某些工业废水在进入集中或分散污水处理厂前则除需要进行上述一般的预处理外，还需进行水质水量的调节处理和其他一些特殊的预处理，例如中和、捞毛、预沉、预曝气等。若预处理工艺不达标，造成栅渣过多，对后续的处理设备损耗大。针对此种废水一般采用格栅+调节池预曝气工艺。

3.2污水脱色及悬浮物处理

预处理是污水进入传统的生化等处理之前根据后续处理流程对水质的要求而设置的预处理设施，是污水处理厂的咽喉。针对此种废水一般采用絮凝沉淀工艺。

3.2.1混凝机理

印染废水的色度一直是废水的处理难题之一，尤其是印染废水由于其废水里面含有大量的残留的染料、助剂、浆料与细小纤维，使得废水色度增加颜色发生了变化。

 硫酸亚铁有除磷、混凝脱色效果好、沉降速度快的特点，所以废水的色度处理一般采用硫酸亚铁进行混凝脱色处理。原理为硫酸亚铁以亚铁离子为中心与染料分子形成多核络合物，进而被吸附除去来脱色。使得废水中的有色悬浮态的染料物质通过混凝凝聚成大颗粒的絮凝体或矾花，与废水分离脱色,处理工艺如下图。

硫酸亚铁与石灰生成氢氧化亚铁、氢氧化铁，对活性染料的吸附量增加,形成脱色。石灰也能够调节废水的PH值，硫酸亚铁的最佳脱色PH值为11以上，所以石灰的投加对硫酸亚铁的脱色效果产生了很大的影响，当石灰的投加量将废水的PH值范围控制在9.5-11.5之间时，硫酸亚铁的脱色率便可以达到90%--95%。

硫酸亚铁的投加量也需要严格控制，通过实验由图3可知，当硫酸亚铁投加量为7 mL时,废水脱色率最好,可达90%以上。所以石灰硫酸亚铁混凝脱色时，先将石灰投加将污水PH值调节好，充分搅拌混合后，再投入合理的硫酸亚铁量进行混凝脱色效果最好。硫酸亚铁投加量过少则会使脱色不干净，投加过量便会使得废水颜色变黄，导致色度不但没去除反而重新增加。一定要注意观察混凝过程中矾花的形成。

硫酸亚铁加双氧水的芬顿脱色法

在芬顿处理中硫酸亚铁与双氧水的强氧化性对染色体及发色基团进行破坏，达到脱色的作用。此种方法对脱色的效果也可达到95%以上，但成本相对较贵。而石灰+硫酸亚铁处理污水的药剂成本只需要0.25-0.30元左右，成本相当低，目前为主要脱色方法。

随着技术的发展，很多工艺都的到了优化，本设计采用絮凝沉淀工艺；

3.3综合废水处理工艺选择

根据废水的水质特点，采用“预处理+水解酸化+A/O+二沉+深度处理”的大工艺路线，各个阶段工艺必选如下：

3.3.1水解酸化处理工艺选择

水解（酸化）处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。

水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。

酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。

从机理上讲，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是纺织染整废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。

酸化水解池内分污泥床区和清水层区，待处理污水以及滤池反冲洗时脱落的剩余微生物膜由反应器底部进入池内，并通过带反射板的布水器与污泥床快速而均匀地混合。污泥床较厚，类似于过滤层，从而将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。由于污泥床内含有高浓度的兼性微生物，在池内缺氧条件下，被截留下来的有机物质在大量水解—产酸菌作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，将大分子、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质；同时，生物滤池反冲洗时排出的剩余污泥（剩余微生物膜）菌体外多糖粘质层发生水解，使细胞壁打开，污泥液态化，重新回到污水处理系统中被好氧菌代谢，达到剩余污泥减容化的目的。

3.3.2好氧处理工艺选择

3.3.2.1好氧生物处理的机理

好氧生物处理法(aerobic biological treatment):利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢，经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处理。污水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。 

3.3.2.2好氧生物处理与厌氧生物处理的区别

1、起作用的微生物群不同  好氧生物处理是由一大群好氧菌和兼性厌氧菌起作用的；而厌氧生物处理是两大类群的微生物起作用，先是厌氧菌和兼性厌氧菌，后是另一类厌氧菌。

2、产物不同  好氧生物处理中，有机物被转化成CO2、H2O、NH3-、等，且基本无害；厌氧生物处理中，有机物先被转化成为数众多的中间有机物，以及CO2、H2O等；其中有机酸、醇、醛等有机物又被另一群被称为甲烷菌的厌氧菌继续分解。由于能量的限制，其终产物受到较少的氧化作用，如有机碳常形成CH4，而不是CO2；有机氮形成氨、胺化物或氮气，而不是亚硝酸盐或硝酸盐；硫形成H2S，而不是SO2或等。产物复杂，有异臭，一些产物可作燃料；

3、反应速率不同  好氧生物处理由于有氧作为氢受体，有机物转化速率快，需要时间短。可用较小的设备处理较多的废水；厌氧生物处理反应速率慢，需要时间长，在有限的设备内，仅能处理较少量废水或污泥；

4、对环境要求条件不同   好氧生物处理要求充分供氧，对环境条件要求不太严格；厌氧生物处理要求绝对厌氧的环境，对环境条件(如PH值、温度)要求甚严。

3.3.2.3好氧工艺的影响因素

1、微生物的营养：微生物要求的营养物质必须包括组成细胞的各种原料和产生能量的物质，主要有：水、碳素营养源、氮素营养源、无机盐及生长因素。一般估算一般估算营养比例： C∶N∶P ＝100 ∶5 ∶1；

2、温度：各类微生物所生长的温度范围不同，约为5℃ ～80℃ ；此温度范围，可分为最低、最高和最适生长温度（是指微生物生长速度最快时温度）；依微生物适应的温度范围，微生物可以分为中温性（20～45℃ ） 、好热性（高温性）（45℃以上）和好冷性（低温性）（20℃以下）三类；当温度超过最高生长温度时，会使微生物的蛋白质迅速变性及酶系统遭到破坏而失活，严重者可使微生物死亡；低温会使微生物代谢活力降低，进而处于生长繁殖停止状态，但仍保存其生命力；

3、pH值：同的微生物有不同的pH适应范围。细菌、放线菌、藻类和原生动物的pH适应范围是在4～10之间；大多数细菌适宜中性和偏碱性（pH＝6.5～7.5）的环境；废水生物处理过程中应保持最适pH范围；当废水的pH变化较大时，应设置调节池，使进入反应器（如曝气池）的废水，保持在合适的pH范围；

4、溶解氧：溶解氧是影响生物处理效果的重要因素；好氧微生物处理的溶解氧一般以2～4mg/L为宜。

5、有毒物质：在工业废水中，有时存在着对微生物具有抑制和杀害作用的化学物质；其毒害作用主要表现在细胞的正常结构遭到破坏以及菌体内的酶变质，并失去活性；在废水生物处理时，对这些有毒物质应严加控制，但毒物浓度的允许范围，需要具体分析。

3.3.3典型好氧生物处理工艺

1、生物接触氧化工艺

生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术，是具有活性污泥法特点的生物膜法，兼具两者的优点。附着在填料上的生物膜是接触氧化系统的主体作用物质，生物膜是生物高度密集的物质，在膜的表面和一定深度的内部繁殖着大量的各种类型的微生物和微型动物，并形成有机污染物—细菌—后生动物的食物链。由于生物膜的高度亲水性，在其外侧总存在一层附着水层，在污水不断的在其表面更新的条件下，有机污染物由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜内部并通过细菌的代谢活动而被降解。从而污水得以净化。生物膜老化后从填料上脱落下来，形成污泥，经沉降泥水分离后，上清液排放，污泥回流至前端生化单元或输送至污泥浓缩池处理和处置。

生物接触氧化工艺的主要优点：

①技术成熟，立足国内，具有成熟的设计与运行管理经验。该工艺获得国家科技进步二等奖；

②管理简便，在运行中如受冲击负荷影响时，不会像好氧活性污泥法形成污泥膨胀，导致系统运行失效。相反，由于丝状菌附着于载体上，增强了装置处理能力；

③产泥量少，由于生物膜中由多个微A2/O组成，膜的表面为好氧层，好氧层的下层为缺氧层，最底层为厌氧层，故生物膜中食物链长，生物相当丰富，从细菌、原生动物到后生动物形成了稳定的生态系统，使污泥在该系统中能充分的自身氧化、使污泥量比活性污泥法大为减少，节省了污泥处理设备投资及运行费用；

④开车培菌时间短，通常仅需几个星期可完成。

综上所述，接触氧化工艺具有技术路线成熟、维护管理简便、产泥量少、调试周期短等特殊的优势，所以本工艺选择接触氧化工艺，采用多段设计。

3设计方案

3.1工艺流程

根据上述对水质分析和本公司的工程经验，我们提出如下处理工艺，如下图：

3.2污水处理路线

3.2.1综合废水

50m3/h综合废水首先进入格栅渠，进行预处理，除去水中的悬浮物与漂浮物，保护后序设备。格栅出水进入调节曝气池，起到调节水量、均衡水质的作用。通过预曝气，去除部分水中的污染物与色度，同时防止水中悬浮物的沉淀，然后通过调节池提升泵提升进入混凝沉淀池。在此投加生石灰和硫酸亚铁，通过对发色基团的开环断键，达到对废水脱色的效果，同时使水中的悬浮物得以去除，并去除部分有机污染物。混凝沉淀池出水进入水解酸化池，在该池内通过酸化菌的作用将水中大颗粒有机物降解为小分子有机物，为后续生化处理做准备。水解酸化池出水进入A/O池，在A/O池A段，污水中的难降解长链或环状有机物可被降解为易于降解的短链或有机物，并在缺氧的条件下，将硝态氮还原为气态氮得以释放。A/O池的O段设计为接触氧化池格式，接触氧化池内设置大量的组合填料，使废水与微生物进行充分的混合，同时进水和回流污泥也在此进行充分的接触混合。使用微孔曝气的条件下，对好氧微生物进行供氧，利用这些微生物的新陈代谢作用，将COD等有机污染物氧化为二氧化碳与水，在亚硝酸菌与硝酸菌的作用下，将氨氮氧化成亚硝酸盐与硝酸盐。硝化液回流到缺氧段进行反硝化，从而达到生物降解的目的。O池曝气所需空气由罗茨风机提供。

A/O池出水自流至沉淀池进行固液分离后，出水达标排放。

3.2.2污泥处理路线

在整个工艺路线中，有两处排泥：絮凝沉淀池、二沉池，产生的污泥自流排入污泥池，由气动隔膜泵提升至板框压滤机，经脱水干化减量后外运处理，上清液回流至调节曝气池。

3.2.3其它配套路线

系统中采用罗茨鼓风机对好氧池体进行充分曝气，从而保证水体中大分子有机物的充分降解，有效地降低CODcr的浓度，对曝气调节池进行空气搅拌。

3.3工艺特点

3.3.1完善的预处理系统

为保证后续工艺正常、稳定的运行，我们充分考虑了该污水的特点，采用物化的方法先进行预处理：生产废水经气浮后去除废水中部分悬浮物，减轻后续处理单元的负荷，利于后续的生化处理。

3.4预期去除率

本工程中各工艺废水浓度及预期去除率见下表：