印染废水污水厂设计.doc

印染废水污水厂设计摘 要印染工业生产过程中会产生大量的工业废水。印染的成分很复杂，是一种含有有机物、色度、SS等的高浓度难降解的工业废水。由于印染废水的产生量大，难降解，因此解决好印染废水的处理问题势在必行。 本论文首先分析了印染废水的来源及生化特性，然后提出了一系列的处理方案，这些方案都是国内外比较成熟的处理方式。本论文索定两种比较典型的活性污泥处理方案：氧化沟法和生物接触氧化法。本工艺的特点：水解酸化池预处理，提高废水的可生化性以及降低废水中的有机物。通过一系列的预处理，废水的可生化性大大提高，有利于后续处理工艺的进行。主体处理部分，生物接触氧化法，进一步处理水中COD、BOD，提高出水水质，最终出水水质达到COD=60mg/L,BOD=28mg/L,SS=65mg/L,色度35倍，pH=6.5。全厂预计工程投资约475.35万元，运行成本约2.06元/m3。 在本次的设计过程中，对印染废水的处理有了一定新的认识，在论文的最后，提出了问题和个人理解。 关键词： 水解酸化；印染废水；生物接触氧化池 61AbstractDyeing industrial production process will produce a large number of industrial wastewater. Dyeing composition is very complex, containing an organic matter, color, SS, etc. refractory high concentration of industrial wastewater. As the generation of large amount of printing and dyeing wastewater, degradable, so solve the problem of printing and dyeing wastewater treatment is imperative. This paper first analyzes the source of printing and dyeing wastewater and biochemical characteristics, and then made a series of treatment programs that are more mature approach at home and abroad. In this thesis, two kinds of typical cable fixed activated sludge treatment scheme: oxidation ditch and biological contact oxidation. The process is characterized by: pre-acidification tank hydrolysis to improve the biodegradability of wastewater and reduce the wastewater organic matter. Through a series of pretreatment, biodegradability greatly improved, is conducive to the conduct of follow-up treatment process. The main processing section, biological contact oxidation, further processing in the water COD, BOD, improve water quality, water quality final effluent COD = 60mg/L, BOD = 28mg/L, SS = 65mg/L, color 35 times, pH = 6.5 . The whole plant is expected to project investment of about 4.7535 million yuan, running cost of about 2.06 yuan / m3. In this design process, printing and dyeing wastewater treatment have a certain understanding of the new, in the thesis, put forward, and personal understanding.Keywords: Hydrolysis; dyeing wastewater; biological contact oxidation pond 1. 综 述印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为3*1064 *106m3。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水。近年来由于化学纤维织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、人造丝碱解物(主要是邻苯二甲酸类物质)、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，其COD浓度也由原来的数百mg/L上升到20003000mg/L，从而使原有的生物处理系统COD去除率从70%下降到50%左右，甚至更低。传统的生物处理工艺已受到严重挑战；传统的化学沉淀和气浮法对这类印染废水的COD去除率也仅为30%左右。因此开发经济有效的印染废水处理技术日益成为当今环保行业关注的课题。1.1 印染废水来源、水质、水量1.1.1 来源印染加工的四个工序都要排出废水，预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水和皂液废水，整理工序则排出整理废水。印染废水是以上各类废水的混合废水，或除漂白废水以外的综合废水。1.1.2 水质及水量 印染废水的水质随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异，污染物组分差异很大。一般印染废水pH值为610，CODCr为4001 000mg/L，BOD5为100400mg/L，SS为100200mg/L，色度100400倍。但当印染工艺及采用的纤维种类和加工工艺变化后，废水水质将有较大变化。如，当废水中含有涤纶仿真丝印染工序中产生的碱减量废水时，废水的CODCr将增大到20003000mg/L以上，BOD5增大到800mg/L以上，pH值达11.5 12，并且废水水质随涤纶仿真丝印染碱减量废水的加入量增大而恶化。当加入的碱减量废水中CODCr的量超过废水中CODCr的量20%时，生化处理将很难适应。印染各工序的排水情况一般是： (1)退浆废水：水量较小，但污染物浓度高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种助剂。废水呈碱性，pH值为12左右。上浆以淀粉为主的(如棉布)退浆废水，其 COD、BOD值都很高，可生化性较好；上浆以聚乙烯醇(PVA)为主的(如涤棉经纱)退浆废水，COD高而BOD低，废水可生化性较差。 (2)煮炼废水：水量大，污染物浓度高，其中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等，废水呈强碱性，水温高，呈褐色。 (3)漂白废水：水量大，但污染较轻，其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等。 (4)丝光废水：含碱量高，NaOH含量在3%5%，多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH，所以丝光废水一般很少排出，经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD 、SS均较高。 (5)染色废水：水量较大，水质随所用染料的不同而不同，其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，COD较BOD高得多，可生化性较差。 (6)印花废水：水量较大，除印花过程的废水外，还包括印花后的皂洗、水洗废水，污染物浓度较高，其中含有浆料、染料、助剂等，BOD、COD均较高。 (7)整理废水：水量较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料等。 (8)碱减量废水：是涤纶仿真丝碱减量工序产生的，主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等，其中对苯二甲酸含量高达75%。碱减量废水不仅pH值高(一般12)，而且有机物浓度高，碱减量工序排放的废水中CODCr可高达9万mg/L，高分子有机物及部分染料很难被生物降解，此种废水属高浓度难降解有机废水。1.2印染废水处理方法 目前，国内的印染废水处理手段以生化法为主，有的还将化学法与之串联。国外也是基本如此。由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，给处理增加了难度。原有的生物处理系统大都由原来的70% COD去除率下降到50%左右，甚至更低。色度的去除是印染废水处理的一大难题，旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。此外，PVA等化学浆料造成的COD占印染废水总COD的比例相当大，但由于它们很难被普通微生物所利用而使其去除率只有20%30%。 针对上述问题，近年来国内外都开展了一些研究工作，主要是新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。其中具有代表性的有：厌氧好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、高效脱色混凝剂的研制等。下面从物理法、化学法和生物法三个方面的评述着手，介绍目前印染废水处理的方法及研究的状况。1.2.1 印染废水处理的物理法-吸附法 在物理处理法中应用最多的是吸附法，这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。目前，国外主要采用活性炭吸附法(多半用于三级处理)，该法对去除水中溶解性有机物非常有效，但它不能去除水中的胶体和疏水性染料，并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。Saito T.等人的研究表明，活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分别达93%、92%和63%，活性炭吸附能力可达到500mgCOD/g炭，污水如先曝气，则会加快吸附速率。但若废水BOD5200mg /L，则采用这种方法是不经济的。 吸附处理使用的吸附剂多种多样，工程中需考虑吸附剂对染料的选择性，应根据废水水质来选择吸附剂。研究表明，在pH12的印染废水中，用硅聚物(甲基氧)作吸附剂，阴离子染料去除率可达95%100%。 高岭土也是一种吸附剂，研究表明经长链有机阳离子处理，高岭土能有效地吸附废水中的黄色直接染料。此外，国内也应用活性硅藻土和煤渣处理传统印染工艺废水，费用较低，脱色效果较好，其缺点是泥渣产生量大，且进一步处理难度大。1.2.2印染废水的化学处理法(1) 混凝法 主要有混凝沉淀法和混凝气浮法，所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主，其中以碱式氯化铝(PAC)的架桥吸附性能较好，而以硫酸亚铁的价格为最低。近年来，国外采用高分子混凝剂者日益增加，且有取代无机混凝剂之势，但在国内因价格原因，使用高分子混凝剂者还不多见。据报道，弱阴离子性高分子混凝剂使用范围最广，若与硫酸铝合用，则可发挥更好的效果。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高；缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。(2) 氧化法 臭氧氧化法在国外应用较多，Zima S.V.等人总结出了印染废水臭氧脱色的数学模式。研究表明，臭氧用量为0.886gO3/g染料时，淡褐色染料废水脱色率达80%；研究还发现，连续运转所需臭氧量高于间歇运行所需臭氧量，而反应器内安装隔板，可减少臭氧用量16.7%。因此，利用臭氧氧化脱色，宜设计成间歇运行的反应器，并可考虑在其中安装隔板。 臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果，但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。从国内外运行经验和结果看，该法脱色效果好，但耗电多，大规模推广应用有一定困难。 光氧化法处理印染废水脱色效率较高，但设备投资和电耗还有待进一步降低。(3) 电解法 电解对处理含酸性染料的印染废水有较好的处理效果，脱色率为50%70%，但对颜色深、 CODCr高的废水处理效果较差。对染料的电化学性能研究表明，各类染料在电解处理时其CODCr去除率的大小顺序为：硫化染料、还原染料酸性染料、活性染料中性染料、直接染料阳离子染料。目前这种方法正在推广应用。1.2.3印染废水的生物处理法 70年代以来，国内对印染废水以生物处理为主，占80%以上，尤以好氧生物处理法占绝大多数。从现有情况看，我国印染废水生物处理法中以表面加速曝气和接触氧化法占多数。此外，鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘等也有应用，生物流化床尚处于试验性应用阶段。但由于生物对色度去除率不高，一般在50%左右，所以当出水色度要求较高时，需辅以物理或化学处理。好氧生物处理对BOD去除效果明显，一般可达80%左右，但色度和COD去除率不高，尤其如PVA等化学浆料、表面活性剂、溶剂及匹布碱减量技术的广泛应用，不但使印染废水的COD达到20003000mg/L，而且BOD/COD也由原来的0.40.5下降到0.2以下，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水难以达标；此外，好氧法的高运行费用及剩余污泥处理或处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题。据资料报道，一般污泥处理或处置费用占整个污水厂费用的50%70%(国外)，在国内也占40%左右。由于上述原因，印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视，探求高效、低耗、投资省的印染废水处理新技术已日显重要。 厌氧的主要处理构筑物是厌氧罐，Fukunaga N.等人对传统消化罐作了改造，在罐内装填固定微生物，主要是专性产碱杆菌属。染料中的偶氮基因、三苯甲烷基因以及单氮基因聚合物，都能通过厌氧分解，通常在中温条件下进行(37)，水力停留时间6h，主要含甲基红染料的污水颜色能完全去除。有研究表明厌氧处理丝绸印染废水，在HRT1.01.1d，COD 去除率74%82%，脱色率分别为：黑色51%、紫红色94%、玫瑰红96%、茄紫30%、大红55%。用UASB和管道厌氧消化器直接处理高浓度染料废水的中长期运行结果表明，废水中的色度和 COD去除率分别稳定在80%和90%以上。 为了探求高效、低耗、低投资的印染废水处理新技术，近年来在厌氧法与好氧法的结合方面进行了大量的试验研究，获得了很大的成功。此时与好氧法结合的厌氧处理已不是传统的厌氧消化，它的水力停留时间(HRT)一般为35h，只发生水解和酸化作用。这一工艺流程的提出主要是针对印染废水中可生化性很差的一些高分子物质，期望它们在厌氧段发生水解、酸化，变成较小的分子，从而改善废水的可生化性，为好氧处理创造条件。采用这一流程，较好地解决了PVA、染料的处理问题。这一流程的另一大特点是，好氧段所产生的剩余污泥全部回流到厌氧段，厌氧段有较长的固体停留时间(SRT)，有利于污泥厌氧消化，从而显著降低了整个系统的剩余活性污泥量。因此，厌氧好氧系统中的厌氧段具有双重的作用：一是对废水进行预处理，改善其可生化性能，吸附、降解一部分有机物；二是对系统的剩余污泥进行消化。 采用这一流程，目前主要开发了两种工艺：厌氧好氧生物炭接触工艺；厌氧好氧生物转盘工艺。两种工艺在设备和工艺上各有特点。(1) 厌氧好氧生物炭接触氧化工艺 主要设计参数如下：调节池：HRT 810h；厌氧池：HRT 35h；好氧池：HRT 68h ；生物炭池：HRT 12h。 试验和实际应用表明，厌氧好氧生物炭流程在上述运转参数下，对于CODCr为8001000mg/L的印染废水，处理效果完全可以达到国家排放标准，再稍加进一步处理还可回用，系统的污泥趋于自身平衡。目前已有多家生产厂采用该流程，运转时间最长的达5年以上，处理效果稳定，而且从未外排污泥，也没发现厌氧池内污泥过度增长。(2) 厌氧好氧生物转盘 将厌氧生物转盘与好氧生物转盘串联起来，用于印染废水处理，也取得了好的效果。该工艺中厌氧、好氧各有污泥分离与回流装置，整个系统的剩余污泥全部回流到厌氧生物转盘。一是为了提高生物量，因而也缩短总的水力停留时间，二是为了将多余的活性污泥消化在系统内部。该工艺流程也是兼备固着生长和悬浮生长的特点。还可通过向转盘投加絮凝剂进一步提高COD去除率和脱色率。该流程对COD、色度等的去除率均达到70%以上。适当投加微量絮凝剂，测得CODCr、色度的去除率可提高15%20%。进一步提高厌氧池中的悬浮污泥浓度也可以提高脱色率和COD去除率。但该工艺中转盘的金属构件有腐蚀现象，需进一步研究解决。1.3 碱减量废水处理方法 据资料介绍，目前处理碱减量废水的成熟技术在国内仍是空白。在研究该项废水的处理时通常采用化学法，化学法去除对苯二甲酸有较好的作用，但仍存在不少问题。 化学法处理碱减量废水的理论依据是：碱减量废水用酸中和使pH值达到46后，对苯二甲酸析出，去除对苯二甲酸的碱减量废水再与涤纶仿真丝印染废水中精炼、印染等其他工艺的废水混合，综合废水的pH值一般小于11，CODCr不超过1400mg/L，在此情况下采用生化法进行治理，再经物化处理，出水即可达到国家排放标准。 通常碱减量废水处理的流程为：碱减量废水调节池中和池PE过滤器出水与其它废水混合进一步生化处理。 采用化学法析出对苯二甲酸作为碱减量废水预处理技术，然后用生物技术处理综合废水的方法是治理高浓度涤纶仿真丝印染废水的有效方法，是目前治理该类废水的主要途径。汕头经济特区新昌纺织印染厂有限公司实际应用表明：在原水水质浓度高、波动范围大的情况下，排放水可达到国家规定的水质排放标准。 该厂废水采用此法治理投资为5500元/m3废水；占地面积0.61m2/m3废水；电费为0.44元/m3废水；药费为0.9元/m3。 采用化学法处理碱减量废水虽然处理效果较好，但仍存在一些问题： (1)预处理工艺的最佳pH值在46的范围内，而碱减量废水pH值为1214，降低pH值需耗用一定数量的酸，从而使运行费用提高，这是亟待解决的问题。 (2)预处理产生的对苯二甲酸白色粉状物在工业上有回收利用价值，但市场销路有待开拓。1.4 结论及存在问题 印染废水是一种水量大、色度高、组份复杂的废水，水质变动范围大。在城市下水道和污水处理厂建设较完善的城市，废水首先在工厂作预处理，达到城市下水道排放标准后进行集中处理。废水经过预处理再排放可改善污水水质，降低城市污水厂处理负荷，同时便于根据不同的废水水质采取不同的预处理手段。在对印染废水进行最终处理时，有机物的去除一般以生物法为主，对难于生物降解的印染废水，采用厌氧(水解)好氧联合处理较为合适，对易于生物降解的印染废水，可采用一段生物处理。色度的去除，一般以物理化学方法为主，对于规模大、处理水平高的工厂，可采用电解、化学絮凝、臭氧氧化等工艺，对于小规模的工厂，可采用炉渣过滤。 从我国染料行业废水治理技术的现状来看，尽管经过多年努力，已取得一批实用技术，解决了不少问题，但总体上没有实质性的突破，特别是产品结构及工厂布局等不合理因素的存在，加重了废水的治理难度。因此，认为解决废水问题的根本出路在于工艺改革，通过采用先进的生产工艺来减排或不排废水。这方面国内已有许多成功的例子，如苯胺和邻甲苯胺的生产将铁粉还原改为氢化还原，彻底消除了铁泥水的污染；又如以氢化还原代替硫化碱还原用于氨基苯甲醚的生产，彻底消除了含硫废水等。 预防和治理印染废水的污染是相辅相成的两个方面，如果既采用预防措施，又采用各种方法积极治理，并做到处理后的水循环使用，这不仅能降低水的消耗，而且能有效地减轻印染废水对环境的污染。2设计方案的确定2.1设计依据及设计任务2.1.1设计题目江苏省江宁印染厂污水处理设计2.1.2设计依据（1）国家污水综合排放标准（GB8978-1996）（2）地面水环境质量标准（GB3838-88）（3）室外排水设计规范（GBJ14-87，97年修订版）（4）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ31-89）（5）板框压滤机污水污泥脱水设计规范（CECS75：95）（6）水质、水量、厂址、地质等基础设计资料（7）排水工程（上） 、排水工程（下）2.1.3 设计参数该印染废水的处理水量为3000,不考虑远期发展。进出水水质如下：表2-1 进出水水质表进出水水质COD（mg/L）BOD(mg/L)SS(mg/L)色度（倍）pH进水150035040050012出水100307040672.1.4去除率式中：C0进水物质浓度；Ce出水物质浓度。(1)BOD5去除率：； (2)CODcr去除率：；(3)SS去除率：；(4)色度去除率：2.2水质分析及处理路线选择2.2.1水质分析本项目污水水处理特点：（1）废水属于难生物降解废水，BOD/COD比值为350/1500=0.233，可生化性差。（2）废水带有一定毒性，对生物处理中的微生物有一定的影响。在生化处理前，应该设法降低废水的毒性，否则会影响微生物，从而影响生化处理的效率。（3）色度高，需要降低色度。（4）水量小，变化较大。2.2.2处理路线我国污水处理在建国四十多年来取得是很大的成就，污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践，在吸取国外技术经验的同时，结合我国国情的特点，逐步改进提高，初步形成了一些适用的技术路线，主要如下：a.对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线；b.以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线；c.以深水扩散排放为主，处理为辅的技术路线；d.以回用为目标的污水深度处理技术路线，结合该污水处理工程的具体情况分析进行选择。首先，c和d这两种技术路线对于自然环境条件因素要求较高，从而不可取，所以应选a和b两种路线。尤其是以b这种路线应予以推广，因为随着环境状况的日趋严峻，用水问题越发突出，从而对于水的合理使用必将是大家特别重视的课题，所以，下面着重分析以自然生物净化为主与人工生物净化相结合的技术路线和传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线。对于大规模污水处理厂来说，主要指氧化塘处理和土地处理法，它们都具有运行费用低，外加能源消耗少及管理简单的优点，在我国一些城市也被因地制宜的采用。氧化塘一般分为好氧氧化塘、厌氧氧化塘、兼性氧化塘及曝气氧化塘，它们所需要的停留时间都很大，一般需要几天到几十天，占地面积很大，而且对周围环境卫生的影响较大，需要慎重考虑，所以，在没有低洼地可利用的情况下若购置、占用大量的良田、平地筑塘是相当不经济的，据本工程的情况不宜采用氧化塘处理。土地处理法，就是按照要对污水达到处理的同时达到对控制渗流污染的要求，有计划的将污水排放到大面积的土地上下渗，利用土壤的过滤、吸附、分解以及土壤微生物的代谢能力等物理、化学、生物化学等作用，使水达到净化，这种方法有利于污水中水肥资源的利用和土壤微粒结构的改善，但是，这种处理需要广阔的土地面积，而且要注意对地下水的污染问题。在我国人均土地面积不足的情况下，土地处理法必须与污水的灌溉利用和污水土地利用处理还有一定差距。主要表现为：a.污水灌溉并未按土地处理污水的要求控制水量、水质，有些地下水以及其它水源、水体造成污染；b.由于灌溉季节性变化和灌溉面积的限制，不能做到终年昼夜对污水处理；c.没有经过严格水质控制的灌溉，往往会造成对粮食作物，特别是对蔬菜作物的食用质量的影响，这主要来自一些重金属的污染。所以，污水灌溉作为对适当处理后的城市污水的有效利用，无疑是非常有价值的，但作为对污水的完善土地处理，从而取代其它的污水处理措施，在本工程的具体条件下，尚不现实或不可行。因为：a.对地下水源有污染危险；b.没有也不可能修建贮存几个月污水量的大容量调节池，非灌溉季节的排放问题无法解决。综上所述，以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的路线，本项目不具备采用的条件，当然也就不宜采用。人工净化就是人为的创造条件，使微生物大量繁殖，提高污水中微生物对水的净化效率，主要包括活性污泥法与生物膜法，其中以活性污泥法采用较为普遍，是目前国内外城市污水处理的主体工艺。传统活性污泥法净化已有较丰富的实践经验和技术资料，运行可靠，处理效果好，但是也存在能耗较多和费用高等特点，所以，许多国家都在为节省污水处理的能耗费用寻求新技术、新设备或对传统流程改革更新，在我国也有许多正在进行实验和已经开始采用，改革更新的活性污泥法流程和技术，如A-B两段曝气法、氧化沟、A/O脱氮工艺、A2/O同步脱氮除磷工艺、微孔曝气、纯氧曝气、深井曝气、分段曝气等都各自具有不同的优点。 结合本工程的具体情况，在已排除了前述三个技术路线后，我认为采用传统活性污泥法或对传统活性污泥法进行改造的人工生物净化的技术路线是比较合适的、可行的。主要有以下特点：a.能可靠的运行并保证水质净化的要求；b.不需要占用大面积的土地；c.处理后污水即可用于灌溉、非灌溉季节排放，又不会造成污染；d.为以后在经济条件可以的情况下，进行三级处理供工业回用打下基础。2.3 污水处理工艺流程方案介绍在选定了污水处理技术路线后，我对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进行筛选。初步选择下列2个方案，再进行比较。（1）氧化沟；（2）生物接触氧化法。2.3.1 两种工艺的技术比较表2-2 处理工艺优缺点比较工艺名称氧化沟工艺生物接触氧化法工艺优点(1)氧化沟内循环流量很大，进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷的能力，对不易降解的有机物也有较好的处理效果。(2)处理效果稳定可靠，不仅可满足BOD5、SS的排放标准，还可以达到脱N除P的效果。(3)由于氧化沟的水力停留时间和泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟内可获得较彻底的降解。(4)活性污泥产量少且趋于稳定，一般可不设初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系统，简化了处理流程，减少了处理构筑物，使其基建费用和运行费用都低于一般活性污泥法。(5)承受水质、水量、水温能力强，出水水质好。(1)BOD5负荷高，MLSS量大，相对地效率较高，并且对负荷的急剧变动适应性强。(2)处理时间短。在处理水量相同的情况下，所需装置设备较小，因而占地面积小。(3)维护管理方便，无污泥回流，没有活性污泥法中所容易产生的污泥膨服。(4)易于培菌驯化，较长时期停运后，若再运转时生物膜恢复快。(5)适应于低浓度污水处理。(6)剩余污泥量少。缺点氧化沟运行管理费用高；氧化沟沟体占地面积大。(1)填料上的生物膜数量需视BOD负荷而异。BOD负荷高，则生物膜数量多；反之亦然。因此不能借助于运转条件的变化任意地调节生物量和装置的效能。(2)生物摸量随负荷增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，易于堵塞填料。所以，必须要有负荷界限和必要的防堵塞冲洗措施。(3)大量产生后生动物（如轮虫类等）。若生物膜瞬时大块地脱落，则易影响处理水水质。(4)组合状的接触填料会影晌均匀地曝气与搅拌。经济分析生物接触氧化池占地少，能耗较少，管理方便，处理费用低。曝气池的体积比较庞大，占地面积大，电耗高，管理复杂等。2.3.2 处理工艺（1）氧化沟工艺接触池二沉池氧化沟沉砂池污泥泵房格栅原水 出水 回流污泥剩余污泥（2）生物接触氧化法工艺清水池沉淀池生物接触氧化池酸化水解池提升泵房调节池格栅废水絮凝沉淀池浓缩池上清液回流 脱水机房 排放 2.4工艺对比计算本文选取氧化沟工艺中的氧化沟部分进行计算，与生物接触氧化法工艺进行比较，生物接触氧化法工艺具体计算见3污水处理主要构筑物的设计计算。2.4.1设计计算采用常用的卡鲁塞尔氧化沟进行计算（1）氧化沟容积计算式中：V氧化沟有效容积（m3） Y污泥产率系数（kgVSSkgBOD5）,取Y=0.6kg/（kgd） Q废水流量（m3/d），Q=3000m3/d S0进水BOD5浓度（mgL），S0=350mg/L Se出水BOD 5浓度（mgL），Se=30mg/L 污泥龄（d): 取25天（考虑污泥的稳定化要求） Kd污泥内源呼吸系数（d-1），取0.05选取MLSS5000mgL，并设定其75是挥发性的。即MLVSSMLSS0.75。V=(2) 曝气机功率计算1）剩余污泥量2）设计需氧量式中：AOR设计需氧量（kgO2/d） Q废水流量（m3/d），Q=3000m3/d S0进水BOD5浓度（mgL），S0=350mg/L Se出水BOD 5浓度（mgL），Se=30mg/L k一BOD5速率常数（d-1），可采用0.23d-1 tBOD试验天数（d），对BOD5，t5d Px剩余污泥排放量（kg/d） VSS/SS 污泥中挥发性固体百分数（），取0.7 3）标准需氧量式中 SOR标准需氧量（kgO2/d） CL氧化沟所需溶解氧（mg/L），好氧段设为2mg/L CS海平面高度和20时清水中的饱和溶解氧（mg/L）,取水温25时，Cs=8.24mg/L 污水传氧速率与清水传氧速率之比，取0.9 污水中饱和溶解氧与清水中饱和溶解氧之比，取=0.9 温度校正系数，通常为1.024 长时间曝气后获得的平均溶解氧饱和浓度（mg/L）,取=8.0884)所需表曝机总功率 NSORN0式中 N所需表曝机总功率（kw） N0表曝机的动力效率（kgO2/Kw.h）选取LSA 50HP型表曝机，N0=37KW，充氧量77.7 kgO2/hNSORN0=1771/37=48 kw(3) 污泥回流计算根据悬浮固体平衡公式：QX0QRXR(QQR)X 式中 X0进水悬浮固体（mg/L），X0=400 mg/LXR回流污泥浓度（mg/L），取XR=10000 mg/L（污泥含水率99）X混合液悬浮固体（mg/L），取X=4500 mg/LQR回流污泥量（m3/d）解得QR=1295 m3/d综上所述：在本次设计中采用生物接触氧化法。2.5 主要构筑物的选择（1）格栅格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。小型污水处理厂和污水处理站截污量小，一般可采用人工清除截留物。由于本设计废水为印染废水，废水中含有的悬浮物较少，可以不用粗格栅，采用细格栅对悬浮物进行拦截。采用细格栅格栅一道，人工除渣。（2）进水闸井进水闸井与格栅共建在一起。（3）调节池 所有进入废水处理系统的废水，其水量和水质随时都可能发生变化，这对废水处理构筑物的正常运转非常不利。水量和水质的波动越大，处理效果就越不稳定，甚至会使废水处理工艺过程遭受严重破坏。为减少水量和水质变动对废水处理工艺过程的影响，在废水处理系统之前宜设置调节池，以资均和水质、存盈补缺，使后续处理构筑物在运行期间内能得到均衡的进水量和稳定的水质，并达到理想的处理效果。主要起均衡水量作用的调节池称为均量池，主要起均和水质作用的调节池称为均质池，既可均量又可均质的调节池称为均化池。设计调节池时应考虑的问题：1）调节池的几何形伏宜为方形或圆形，以利形成完全混合状态。长形池宜设多个进口和出口。2）调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫的装置，以及洒水消饱装置。3）为使在线调节池运行良好，宜设混合和曝气建置。混合所需的功率约为0.004 0.008 kW/m3池容。所需曝气量约为0.010.015m3空气（ minm2之池表面积）。4）调节池出口宜设测流装置，以监控所调节的流量。提升泵可设于调节池的前面或后面。本设计采用矩形调节池。（4）污水泵房污水处理厂的运行费用大部分来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及泵站具污水处理厂的关键所在。1）污水泵站的特点及形式泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵站的主要形式：a合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；b 合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。c 对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。d 非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设低阀，故需设引水设备。但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。2）泵站的布置该污水泵站设在污水处理站内，与其它构筑物统一布置，为防止噪音和污染，应用绿化带和公共建筑隔离。泵站进出口比室外地面高0.2米以上。每台泵应设置单独的吸水，这不仅改善水力条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。3）泵房内部的排水由于泵房较深，采用电动排水4）泵房的通风设施自然通风、机械通风。自然通风：采用全部自然通风布置特点，要有足够自然通风要求，适用于地面泵房或埋深浅的地下式或半地下式泵房。机械通风：采用全部机械通风和部分机械通风。部分机械通风机械将电机排出的热风抽出，冷空气自然补充。机械排风可以是为电机分别排风，也可以多台电机组成排风系统，使用广泛，一般用于半地下式泵房。(5)水解酸化池水解池一般可采用矩形或圆形结构。池型的长宽比对造价有较大的影响，因此如果不考虑地形和其他因素，这是一个在设计中需要优化的参数。水解池依据水力停留时间进行设计时，反应器体积可根据停留时间计算。1）反应器的高度选择适当高度的原则应从运行上的要求和经济方面综合考虑。从运行上选择反应器的高度要考虑如下影响因素：a 高流速增加系统扰动，因此增加污泥与进水有机物之间的接触；b 过高的流速会引起污泥流失，为保持足够多的污泥，上升流速不能超过一定的限值，从而反应器的高度也就会受到限制；c 土方工程随池深（或深度）增加而增加，但占地面积则相反；d 高程选择应该使得污水（或出水）可以不用提升或降低提升高度；e 考虑气候和地形条件，池子建造在半地下可减少建筑费用和保温费用；f 反应器的经济高度（深度）一般是在4-6m之间，在大多数情况下这也是系统最优的运行范围。2）反应器的面积和反应器的长、宽度高度确定后，可以计算出反应器的截面积。在确定反应器的容积和高度后，对矩形池必须确定反应器的长和宽。在反应器面积一定的条件下，正方形池周长比矩形池小，从而矩形反应器需更多的建筑材料；从布水均匀性和经济性考虑，单个矩形池的长/宽比在2：1以下较为合适。长/宽比在4：1时费用增加十分显著；采用公用壁的（或多组）矩形池，池的长宽比对造价有较大的影响，但是影响因素相应增加，这是一个在设计中需要优化的参数。从目前的实践看，反应器的宽度3mm，出水孔15mm，一般在15-25mm之间；c 单孔布水负荷0.5-1.5m2，出水孔处需设置45导流板；d 采用布水器时，从布水器到布水口应尽可能少地采用弯头等非直管；e 污水通过布水器进入池内时会吸入空气，大于2.0mm的气泡以0.2-0.3m/s的速度上升，在管道垂直段的流速（或顶部）应低于这一数值；f 管径的上部应大于下部，可适当地避免大的空气泡进入反应器；g 反应器底部采用较小直径的管道以产生较高的流速，从而产生较强的扰动，使进水与污泥之间密切接触；h 为了增强污泥和废水之间的接触和减少在底部进水管的堵塞，建议进水点距反应器池底100-200mm。7）出水收集a 水解池出水堰与沉淀池出水装置相同，即汇水槽上加设三角堰；b 出水装置应设在水解池顶部，尽可能均匀地收集处理过的废水；c 采用矩形反应器时，出水采用放射状的多槽出水方式；d 采用圆形反应器时，可采用机组平行出水堰的多槽出水方式；e 要避免出水堰过多，导致堰上水头低，形成三角堰配漂浮固体堵塞；f 出水负荷参考二沉池负荷，堰上水头25mm，水面位于齿1/2处。8）排泥设备一般来讲随着反应器内污泥浓度的增加，出水水质会得到改善，但污泥超过一定高度，污泥将随出水一起冲出反应器。因此，当反应器内的污泥达到某一预定最大高度之后建议排泥。污泥排泥的高度应考虑排出低活性的污泥，并将最好的高活性的污泥保留在反应器中。a 建议清水区高度保持0.5-1.5m；b 污泥排放可采用定时排泥方式；c 需要设置污泥液面检测仪，可根据污泥面高度确定排泥时间；d 剩余污泥排泥点以设在污泥区中上部为宜；e 对于矩形池排泥应沿池纵向多点排泥；f 由于反应器底部可能会积累颗粒物质和小砂粒，应考虑下部排泥的可能性，这样可以避免或减少在反应器内积累的砂砾；g 在污泥龄15d时，污泥水解率为25%（冬季）-50%（夏季）；h 污泥系统的设计流量需按冬季最不利情况考虑。(6)生物接触氧化池淹没式生物滤池亦名生物接触氧化池，它相当于在曝气池中填装了填料，也相当于生物滤池浸没于污水中工作。它具有容积负荷高，停留时间短，有机物去除效果好，运行管理简单和占地面积小等优点。它可以用于二级生物处理，也可用于三级生物处理；可以在好氧条件下去除有机物，也可在厌氧条件下脱氮。其最大隐患是填料的堵塞，要恰当设计才能避免。淹没式生物滤池有鼓风曝气式和表面曝气式两种形式。后者气液冲刷力小，污水浓度高时往往引起填料堵塞，所以适于处理BOD5在100mg/L以下的低浓度污水。而鼓风曝气式则为一般常用的形式。淹没式生物滤池的填料有所谓硬性的、软性的和半软性的等多种形式，其中以蜂窝型硬性填料应用较多。1）特点：a 处理效率较高。作为生物膜法的生物接触氧化法不仅兼有活性污泥的特点，而且起单位体积生物的数量比活性污泥法多，生物活性高；此外，底物和产物的传质速度快。因而处理效率高，缩小了处理池容积和占地，节省了基建费用。b 工艺适用范围广泛。无论是污染物的浓度高或浓度低，生物接触氧化法都能适应。尤其是对微污染的饮用水水源，生物接触氧化法能有效地去除水中的氨氮和微量有机物，而活性污泥法缺爱莫能