印染废水处理设计方案

1、1200m3/h 印染污水处理工程技术方案目录一、工 程 概 况二、设计依据、规范范围及原则三、设计水量与水质 四、处理工艺的选择 五、处理工艺设计 六、运行成本及效益分析 七、环境影响分析 八、投标设备质量性能保证和检验、验收 九、技术、售后服务承诺一、工 程 概 况本工程所要处理的污水为染整废水主要是在印染过程中产生的一系列废水， 废水的主要特点是：温度高、悬浮物含量高，有机污染物浓度大，色度大，另外还含有化学试剂，同时另一股废水来自拉链处理过程中的产生的涂装废水和氧化废水，其中印染废水为900m3/d,涂装、氧化废水为250m3/d。业主根据环保要求已经建成了污水处理站，印染废水通过冷却

2、塔降温，降温后进入调节池由提升泵提升至气浮装置，经调节 ph 值，投加聚凝剂、助凝剂搅拌反应后，通过固液分离处理，降解水中的色度、悬浮物、油类物质、有机物等有害物质，调节废水的可生化性；涂装废水、氧化经收集后通过隔油处理进入调节池由提升泵提升至ph 值调节系统，调整ph 值后投加聚凝剂、助凝剂，搅拌反应后进入沉淀处理系统进行固液分离，去除废水中的油、重金属、悬浮物、有机物等有害物质后通过过滤出来后，二股废水经处理系统处理后合并进入 a-o 生化处理系统，生化处理系统采用 a-o 接触氧化法， 利用硝化和反硝化生物处理原理， 去除水中的有机物、氨氮、磷、色度等。经生化处理后的出水进入沉淀池进行固

3、液分离，经沉淀池处理后的废水排入自然水体。由于当时建污水站时的排放指标要求比较低，处理工艺设计按照当时行业保证进行设计，通过几年运行，处理工艺已经处于劣势，加上近年来环保要求升级，各项指标排放要求提高，处理系统排水难以满足排放保证。针对这一情况业主决定对系统进行升级改造，保证排放污水各项指标达到国家规定的要求。我公司受厂方的委托，根据厂方提供的废水水量、水质资料，借鉴相关工程实际运行经验，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制了该初步改造设计方案，供业主和有关部门决策参考。二、设计依据、规范、范围及原则设计依据及规范（ 1）建设单位提供的污水水质、水量和要求等基础资料；（ 2）污水综合

4、排放标准（gb8978-1996）（3）城镇综合污水污染物排放标准（gb18918-2002）（ 4）纺织染整工业水污染物排放标准（db32/670-2004）（ 5）低压配电装置及线路设计规范（gb50054-92）；（ 6）电力装置的继电保护和自动装置设计规范（gb50062-92）；（ 7）室外排水设计规范1997 年修订（gbj14-1987）；（8）建筑给水排水设计规范（gbj15-1988）；（ 9）给水排水工程结构设计规范（gbj69-84）；（ 10）给水排水设计手册（111 册）；（ 11）中华人民共和国环境保护法（1989 年 12 月）；（ 12）中华人民共和国水污染防治

5、法（1984 年 5 月）；（ 13）中华人民共和国水污染防治实施细则（1989 年 7 月）。设计范围1）污水处理站的总体设计包括生化工艺改造、土建、电气设计，对配套工艺的其他设备的完善， 以保证处理系统改造出水达到国家城镇污水污染物综合排放标准gb18918-2002中一级 b 标准。2）污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分。a）污水处理调查研究污水的水质水量变化情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的方案。b）污泥处理与处置通常小型的污水处理站污泥只作浓缩处理， 本工程产生的污泥主要是化学污泥和生物污泥。为防止污水处理过程中产生的污泥对环境造成

6、二次污染，污泥浓缩池的污泥由污泥脱水机处理，处理后的污泥进行外运处理。设计原则1） 本设计方案严格执行国家和地方环境保护的各项规定，污水处理首先必须确保各项出水水质指标均达到国家、地方污水排放标准要求。2）针对本工程的具体情况和特点，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，以达到节省投资 和运行管理费用的目的。3）处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化。4）管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。设备选型采用通用产品，选购的产 品在国内应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格 适中及售后服务好的产品。选购

7、产品的企业应通过iso9002质量体系认证。5）在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用，减少占地面积，减少运行费用。6）设计美观、布局合理、降低噪声及合理处置固体废弃物，改善污水站及周围环境，避免二次污染。三、设计水量与水质设计水量根据建设单位提供的水量报告印染废水 qd=900m3/d,涂装废水qd=250m3/d,由于原有 处理系统处理工艺已经定型，生化处理系统出水流量为，qd=1200m3/d本改造方案设计 流量最终确定为：qd= 1200m3/d,污水处理站24小时运行，每小时处理水量确定为： qh=50m3/h。设计水质废水性质为染整废水、涂装废水；设计废水水质根据江苏省

8、印染行业?f染整治方案（2011-2015 ）要求，污水排放的未纳管印染企业于2015年6月底前按codck60mg/l,氨氮10 mg/l,总氮12 mg/l和总磷 mgl执行。出水水质具体指标见表2-3设计水质一览表项目进水水质一览表（平均值）codcrbod5ss色度nh3-nph综 合 废 水1100mg/l250mg/l250 mg/l2503567出水水质一览表codcrbod5ss色度nh3-nph至0 mg/l 10 mg/l 20 mg/l400mg/l69设计出水水质采用中华人民共和国纺织染整工业水污染排放标准（db/670-2004）中规定的一级排放标准四、处理工艺的选择

9、污水水量与水质情况分析由于生产废水来水存在一定的不均匀程度，因此必须考虑设置均质均量的调节池。污水处理工艺方案选择(原有工艺)选择思路依据上述进出水水量、 水质情况， 我方考虑污水处理工艺的选择必须依照如下思路进行：(1)根据本工程污水的水量和水质，总体思路采用较成熟可靠的调节、沉淀、气浮净水物化处理和水解酸化、接触氧化法(生物膜法)；同时采用回转式格栅机拦截、固液分离等辅助处理工艺。(2)首先通过均质过程，使废水水质、水量稳定，减轻后续生物处理的冲击负荷。(3)经均质混合后的废水通过隔油池，使废水中的油类、杂质进行重力自然分离。(4)隔油池的出水自流进入调节池，经调节水量水质，由提升泵提升至

10、斜管沉淀池调节ph 值，投加混凝剂、助凝剂、除去水中的纺织纤维悬浮物质，降低水中的色度、有机物、化工助剂，出水自流进入气浮净水器，通过气浮净水器处理采用物化处理方法通过药物混凝去除污水中的有机物、油脂、悬浮物、色度等，使废水中的有机物污染物大幅度降解，同时调节codcr与bod的比值，进一步调节污水的可生化性，确保处理系统 的处理效果。(5)经过气浮净水器处理后的污水可生化性得到完善，进入生化处理后， 生物菌利用水中有机碳、无机碳为生物基，通过溶解氧进行新陈代谢，通反硝化、硝化水中的氨氮、有机物、色度及污染物质。(6)生化系统的出水最后经过沉淀池处理后进行消毒处理达到处理排放要求。(7)工艺流

11、程简捷、工程造价低、运行经济、便于管理。推荐方案污水处理工艺流程本污水处理站主要工艺过程设计如下： 该厂生产废水汇总经污水冷却塔冷却将水位冷却至 40左右，出水自流进入调节池， 经调节池进行水量和水质的调节， 废水得到充分混合以及悬浮物质沉淀，调节池内部设置穿孔曝气。调节池的出水由泵提升进入斜管沉淀池的搅拌反应槽，反应槽设置二格，在第一格内投加ca(oh2,经搅拌混合反应将ph值调节值，在第二格内投加pag pam,经搅拌机搅拌反应，污染物与药物反应生产矶花 自流进入斜管沉淀池，经重力分离除去悬浮物、有机物，调节污水的可生化性，处理出水自流进入气浮净水器处理系统，在气浮的前部设置投药反应区，污

12、水中的有机物质、细小纤维物质、化学试剂、色度与投加药物反应生成悬浮物质，污水中的发色基团经药物反应发生断裂，与药物反应后的混凝物自流进入气浮溶气反应区，经固液分离清除出设备体外进入污泥浓缩池， 气浮净水器出水进入中间水箱由中间提升泵提升进入生化处理系统的厌氧池，该池根据厌氧反应第一反应阶段生化原理，水解酸化原理。经酸化反应后使难降解物质分解成易降解物质，使长链分子结构的污染物分解成短链物质，同时进一步使色度的发色基团断裂，提高了污染物的溶解度，使污染物到得有效去除，使反硝化反应顺利进行，在这生化过程中兼氧菌将氨氮分解成硝酸盐no3-、no2-、no-,同时为好氧处理系统创造良好的生化基础。厌氧

13、酸化水解池中设置潜水搅拌设备，避免了处理污泥的沉淀，同时为了保证厌氧酸化池的处理效果。厌氧酸化池出水自流进入好氧接触氧化生化池进一步进行生化处理，这时污水中的溶解氧随着风量的增加而得到提高，从一级至三级接触氧化池的溶解氧含量控制在2-3mg/l,水中的微生物以好氧菌的形式出现，他们利用空气中的无机碳为生物电子载体，不断新陈代谢，使硝化反应顺利进行，将污水中的硝酸盐 no3-、no2-、no-分解成水和n2,进一步促进了污染物质的分解和去除，使出水水质顺利达到排放要求。经生化处理后的污水污染指标已达到排放要求，但是在生化处理的过程中，生物膜的新陈代谢，使排放水中的悬浮物增加，使水中的悬浮物指标超

14、标，为了确保排放水的安全达标，在生化处理后设置了斜管沉淀池，使水中的悬浮物在沉淀池内得到处理，沉淀池出水进入中间水箱，由提升泵提升至baf曝气生物滤池， 滤池内曝气量为气水比 1： 5， 曝气滤池对于污水中的低浓度有机物具有较好的脱除效果， 加上陶粒滤料具有较强的吸附效果， 可以将污水中的残余色度一并处理，保证处理水安全达标排放，baf曝气生物滤池处理出水直接排入回用水箱，用于浇灌绿化，冲洗场地及厕所冲洗水。为了增加污泥的脱水性，在污泥池内设置好氧处理系统，定时向池内提供氧气，使污泥得到好氧处理，防止了污泥的膨胀。同时在污泥浓缩池设置排水泵回流至调节池，避免泥水溢出，污泥浓缩池的污泥经污泥脱水

15、机板框压滤机脱水后污泥外运。脱水机排出的废水经地沟返回至污泥池由提升泵提升至调节池。污水处理工艺流程图生产废水注:酸碱调节系统聚铁、pac/pam聚铁、pac/pam供氧风机供氧风机化学清洗系统污泥排放斜管沉淀池/sv缺氧港池上清液、滤液回流*事故排放池匚接触氧化池箱式年滤机br膜处a也污泥做干泥外运反冲粉泵为增加设备,污泥处理工艺方案的选择抽吸引断池燃放心律至调节池有设污泥来源 本污水处理过程中产生的污泥主要来源于沉淀池污泥和气浮净水机浮渣及生化处理系 统沉淀池排放污泥。污泥处理工艺方案的比较污泥是污水处理过程的产物，是整个污水处理站的重要组成部分，处理目的在于降低污泥含水率，减少污泥体积，

16、达到性质稳定，并为进一步处置创造条件。污泥处理总体流程选择污泥处理的一般流程为：浓缩一硝化一脱水一干化一处置。考虑到若采用硝化处理，需增加硝化池、加热系统、搅拌、沼气处理等一系列构筑物及设备，投资增加，经济效益差。因此本设计不考虑污泥的硝化处理。污泥脱水方式的选择目前国内污泥脱水装置主要由以下几种形式：真空过滤真空过滤脱水机可以连续生产，亦可自动控制，但其附属设备多，过滤滤布需定期反冲清洗，操作工序复杂，滤布亦容易堵塞，脱水后污泥含水率高，一般仅用于消化污泥脱 水，故本工程不宜采用。板框压滤板框压滤脱水效果好，价格低廉，经脱水后污泥含水率较低，劳动操作强度一般，运行管理及费用低。问题是滤布要经

17、常冲洗，不能连续运行。带式过滤带式压滤机是目前较为广泛使用的污水脱水设备，滤带可回转，连续运转，滤带自动冲洗， 污泥处理效果稳定等特点， 污泥含水率为70%左右。但运行费用要高于板框压滤机，由于设备为敞开式运行，周围气味较大，反冲水量较大，干化的污泥经螺旋输送机直接装车外运，劳动强度较低。卧式螺旋离心沉降污泥脱水机该机采用全封闭污泥脱水，可连续运行，污泥脱水率高，污泥脱水效果稳定，污泥含水率为 60 左右，设备为全封闭运行，没有气味外溢，但设备功率大，能耗高，干化污泥经螺旋输送机直接装车外运，劳动强度较低。叠螺式污泥脱水机该机采用全封闭污泥脱水，可连续运行，污泥脱水率高，污泥脱水效果稳定，污泥

18、含水率为 70 左右，设备为全封闭运行，没有气味外溢，设备功率小，能耗低，干化污泥经排口直接装车外运，劳动强度较低。污泥处理与处置方案的确定综合上述分析，本工程污泥处理采用箱式压滤污泥脱水机，经箱式压滤污泥脱水机压出的干泥含水率为60-70%左右，压出的干泥外运处理。五、处理工艺设计主要工艺构（建）筑物、处理设备污水冷却器 （原有改造）染整废水中在染整过程中采用高温染色，在清洗过程中虽然温度有所降低，但排放废水温度在70左右，经工艺前级物化处理后温度还会超过40，如果不采用降温措施，势必会影响生化处理系统生物膜的正常生长，抑制生化系统的处理效果，使污水不能正常达标回用，在工艺中采用污水冷却器有

19、效降低污水温度，污水经设备布水系统管散流布水，在设备上部设置抽风装置，空气从设备下部进入，污水经冷却载体与上升空气相遇， 使污水温度得到下降， 经冷却后的污水温度在40左右。冷却器设置在调节池上部，处理出水直接进入调节池，经调节冷却后污水温度继续下降，经物化处理系统处理后，污水温度可保持在25-30左右，符合生化系统对处理水温的要求。设备冷却流量 q=900m3/h,进水温度70左右，出水温度 40左右，冷却器外形尺寸为 7700x 7700x8200mm。（二套，单套处理水量500m3/h）调节池（原有）由于污水来水不均匀，水质、水量在一定时间存在差异，因此只有设置足够的调节池才能使进入后续

20、处理工艺的水质、水量稳定。调节池采用斜流式出水，。在染整过程中根据染整程序，每个时间段的排放水质多不一样，水量水质存在很大差异，这样势必会影响后续设备的处理效果，加上处理排放要求较高，所以设置合理的调节系统是保证处理污水达标排放的基本条件。为了防止污水中的颗粒悬浮物在调节池中发生沉淀，在调节池内设置了预曝气系统，曝气方式为穿孔曝气，曝气所用风源由风机提供，设置采用百脚管布气，阀门调节控制，自动定时曝气，每4 小时曝气 30 分钟。同时在调节池旁设置一座事故池，当系统出现故障时，污水通过旁通管道进入事故池，待系统恢复处理后由事故提升泵提升至调节池进行处理， 以保证系统没有外排不合格废水， 事故池

21、与调节池的材质为钢筋砼，采用半地埋结构，与原有调节池结构相同。物化处理工艺采用斜板+气浮净水器处理工艺（原有）物化处理就是采用物理和化学处理的方法，达到除去有机物、悬浮物、色度、油类物质的目的， 大颗粒悬浮物、 油类物质采用物理重力分离原理加以除去， 污水中的有机物、色度、化学试剂采用投加化学药剂的方法经气浮净水器固液分离的方法去除，达到调节污水可生化性的目的。隔油池、斜板沉淀池（原有）由于废水进水中含油类物质，为避免这些油的积累直接影响后续生化处理，因此在污水进入调节池前设置一座隔油池，将浮油隔除，隔油池设置在调节池内，隔油池出水从隔油池底部自流进入调节池，调节池设置穿孔曝气装置，经穿孔调节

22、后的废水由提升泵提升至斜管沉淀池， 在斜管沉淀池前部设置搅拌反应槽， 反应槽设置二格， 第一格投加 ca（ oh） 2 将 ph 值调降至，经搅拌机搅拌混合后，自流进入第二格，在第二格内投加pac/pam， 聚凝剂和助凝剂，使污水中的有机物、 色度、 悬浮物与药物反应生成聚凝物，反应后的污水自流进入斜板沉淀池。沉淀池内设置斜管，采用塑料波纹板，斜管倾角为600,斜管内角直经为50mm ，混凝物进入斜管沉淀布水系统，经均匀布水，污水上升流速为 2-3mm ， 根据物体重力分离原理， 由于混凝物的重量大于水而下沉于沉底， 部分小颗粒聚凝物随着水流向上运动与安装在池内的斜管壁相撞， 产生回力使聚凝物

23、加速下沉速度， 达到固液分离的目的， 水流进入设备上清区经集水槽收集排入后级设备继续处理，沉淀污泥定时排入原有污泥浓缩池，经斜管沉淀处理后可除去的混凝物粒经60仙m的 悬浮物质；斜管沉淀池采用同向流沉淀池，斜管沉淀池具有造价省、耐冲击负荷、施工简易等显著特点。 为防止污泥上浮， 泥斗采用 60。 沉淀污泥定时手动排至污泥浓缩池。气浮净水器（原有）工艺过程由于生化池出水中含有较高浓度的有机物和色度， 设计采用同济大学提供的获多项奖的气浮净水新工艺以支持。在去除部分有机物的同时去除大部分色度、小于60 m的油滴。该设备在污水进行气浮处理前先将污水与反应药剂充分混合，发生絮凝作用后，混合液在接触区与

24、溶气释放器产生的微小气泡发生吸附作用， 通过气泡的上升及聚合达到相互凝聚的效果，最终实现固液分离。本气浮工艺是同济大学长期研究、开发的成果，其关键部件溶气释放器获国家专利。整套工艺具有释放气泡微小、固液分离效率高、占地少、出水水质佳、冲击负荷及温度变化的适应能力强、污泥含水率低等特点，被广泛应用于工业污水处理工程。设计参数气浮池设置1座，平面净尺寸为6000x2200x 2500mm,有效水深。反应采用混合反应 方式，反应时间20 min,接触区上升流速s,分离区上升流速s,分离区有效水力停留 时间为，回流比为3540%,加药量为混凝剂40mg/l,助凝剂3mg/l。气浮池内布置 tv-5型释

25、放器2只，rgz-ii型舌u渣机1台，n二。加压溶气回流释放系统及加药装置6空压机1台,q=min,h=,n三 800溶气罐1只，直径800mm高度3200mm。wdl40-5x2溶气水泵1台，q=hr, h=40mh2o, n=。jy-ii混凝剂和助凝剂投加系统各 2套，含溶 液箱 2 只，拌装装置2 套，计量泵投加系统2 套，每套功率n=。4）中间水箱、中间泵由于生化系统设置在地面，气浮出水没有压力，不能直接进入生化系统，在工艺中设置了中间水箱及中间泵，以保证处理系统安全运行，气浮出水进入中间水箱由中间水泵提升至后续生化处理系统进行处理；中间水箱有效尺寸为：2500x 1500 x 200

26、0mm,有效容积为6m3 ，材质为q235 防腐，配套中间泵型号为 50fsb（ l） -25，流量25m3/h ，杨程25m,功率4kw,数量2台，生产厂家为宙斯泵业，提升泵为自动运行，泵的启停由调节池的液位控制器控制，高液位提升泵运行，低液位提升泵停止运行。生化处理工艺采用厌氧+接触氧化处理工艺。（原有）生物处理法是降解、去除染整污水中所含有机物的经济、有效的工艺，按照有无生物载体，可分为活性污泥法和生物膜法。与活性污泥法相比，接触氧化生物膜法具有污泥产量少，抗冲击负荷能力强，运行管理方便，动力消耗少的优点，且没有污泥膨胀问题。生物膜法的优点是：(1)、有机负荷相对比较高，出水水质好且稳定

27、。(2)、对进水有机物浓度、毒物、ph等冲击负荷适应性强。(3)、维护管理方便， 不存在污泥膨胀问题。(4)、易于培菌驯化，可以间歇运行。(5)、较长时间停运后继续运行生物膜恢复快。(6)、剩余污泥量少。根据本污水处理站进水水质要求，本着“技术合理、经济合算、高效节能、运转可靠”的原则，本工程采用生物接触氧化法( a/o 法)。厌氧(水解酸化)处理(原有)从化学角度来说，本工艺采用厌氧反应的第一阶段水解酸化反应，水解反应是一种常见的普遍存在的化学反应过程，可以说，绝大多数化合物，在一定条件下，与水接触后，都会发生反应。我们讨论水解反应，就是讨论化合物与水的反应，也就是讨论化合物分子中电子分布及

28、其电荷与水发生的反应。 绝大多数有机化合物的反应是共价键的形成和断裂过程。水解反应可致共价键发生变化和断裂，即使化合物在分子结构，形态上发生变化。研究水解反应，就是研究化合物的水解经路、反应产物，以及影响水解程度和速率的诸多因素。废水处理工艺中的生物化学(生化)处理法，是处理有机废水的主要方法。水解工艺是其中的一种新开发出来的工艺过程。因此，我们这里所说的水解工艺，是有别于化学反应的生物化学反应。化学水解的速率，在很大程度上受化合物自身的分子结构、水的 ph 值(即酸、碱度)和温度影响。在这里，酸和碱是化学反应的催化剂。而生物化学领域中的水解，则是依靠生物酶起催化作用、加速水解反应。酶的催化反

29、应效率要比相应无酶反应高 106 1015 倍，这是生物酶的特殊作用。概括说， 我们这里讨论的指复杂的有机物分子， 在水解酶参与下加以水分子分解为简单化合物的反应。反应是在缺氧条件下进行的。水解工艺与厌氧工艺的区别要区别水解工艺与厌氧工艺的概念，必须先了解厌氧工艺的反应经路。通常，我们把厌氧反应分为四个阶段：第一阶段水解；第二阶段酸化；第三阶段酸性衰退；第四阶段甲烷化。在水解阶段，固体物质溶解为溶解性物质，大分子物质降解为小分子物质，难生物降解物质转化为易生物降解物质。在酸化阶段，有机物降解为各种有机酸。水解和产酸 进行得较快，难以把它们分开。起作用的主要微生物是水解菌和产酸菌。我们所说的水解

30、工艺，就是利用厌氧工艺的前两段，即把反应控制在第二阶段，不进入第三阶段。为区别厌氧工艺，定名为水解（ hydrolization ）工艺。水解反应器中实际上完成水解和酸化两个过程。但为了简化称呼，简称为“水解”。水解工艺系统中的微生物主要是兼性微生物，它们在自然界中的数量较多，繁殖速度较快。 而厌氧工艺系统中的产甲烷菌则是严格的专性厌氧菌， 它们对于环境的变化， 如 ph 值、碱度、重金属离子、洗涤剂、氨、硫化物和温度等的变化，比水解菌和产酸菌要敏感得多，并且生长缓慢（世代期长）。最重要的是水解工艺和厌氧工艺中的两类不同菌种的生态条件差异很大。 水解工艺是在缺氧条件下反应，而厌氧工艺则是在厌氧

31、条件下反应。这里说的“缺氧” （anoxic）有别于“厌氧”，所谓厌氧（annaerobic）作用是指绝对的无氧（溶解氧 do= 0）,而缺 氧（anoxic）作用是指无氧或微氧（do）。正因为水解工艺是在缺氧条件下完成，因而在工程实施中，可将工艺后续好氧工艺串连组合在一个反应器中完成，实现水解好氧工艺。为区别厌氧好氧工艺，把水解（a）好氧（o）工艺，暂定名为a/o法。常见主要有机污染物的水解反应路经（ 1）糖类（碳水化合物）物质的水解。糖类物质由碳、氢、氧三种元素构成，是多羟醛或羟酮及其缩合物的某些衍生物的总称。可分为单糖、低聚糖和多糖。单糖是不能水解的，是最简单的碳水化合物，如葡萄糖、果糖

32、。低聚糖中，由两个分子单糖结合而成的称二糖，三个分子单糖结合的称三糖。庶糖、麦芽糖和乳糖属二糖；棉子糖属三糖。低聚糖通过水解，生成单糖。多糖是由多个单糖或其衍生物所组成的碳水化合物。淀粉、纤维素、琼胶、果胶等属多糖物质。多糖通过水解，生成原来的单糖，或其衍生物。在有机废水中，一般以水解形式存在的物质为较多，例如淀粉。水解淀粉的酶，大致可分为四类，即 a 一淀粉酶， b 一淀粉酶，淀粉 1 6 糊精酶和葡萄糖淀粉酶。淀粉在上述水解酶作用下的水解经路为：淀粉-糊精果糖-麦芽糖-葡萄糖当多糖类物质水解成葡萄糖后不能再水解了。如果反应条件仍处于缺氧条件，则葡萄糖会通过糖的酵解过程分解成2个丙酮酸（即1

33、xc6h2c3） o至此，多糖类的水解（酸化）过程全部完成。进一步的彻底降解，只能在有氧条件下才能完成即在有氧条件下丙酸酮进入三竣酸循环，达到完全的氧化：2ch3cocooh 4h+ 6o2-6co2+6h2o（ 2 ）蛋白质的水解。蛋白质是由多种氨基酸分子组成的复杂有机物。它由c、 h、o、n等主要元素组成，有的还含有fe、p、s等元素。蛋白质与糖类、脂肪类物质分子的主要不同点在于它的成分含有n 素。在蛋白质中，氮的含量平均约为 16 。蛋白质不能直接被微生物利用，在进入细胞组织之前，需经蛋白质水解酶的作用，使其水解成氨基酸。其水解经路为：蛋白质 多肽二肽氨基酸。至此。蛋白质的水解过程完成。

34、实际上蛋白质水解到二肽阶段就可作为营养基，被微生物细胞所利用。（ 3 ）脂肪（类脂肪）物质的水解。脂肪是不含氮的有机化合物，由c、 h、 o 等元素组成。脂肪的降解也是首先在细胞外，通过脂肪水解酶发生水解，生成甘油和相应的脂肪酸。甘油的进一步降解类似于糖解过程的一部分，转化为丙酮酸。至此，水解反应完成。水解产物脂肪酸丙酮酸的进一步降解，则需在有氧下进入三羧酸循环，达到完全的氧化。（ 4）芳香族化合物的水解。尽管苯环的化学结构相当稳定，但大部分苯环物质可在微生物的作用下被降解。降解经路大致可分为 3 种形式。a 生态变化。芳香族化合物从一种化合物形态转化为另一种形态。例如芳香族硝基化合物（硝基苯

35、）还原成苯胺。这一特性可利用到废水处理工程中。众所周知。苯胺是可以在好氧下，予以彻底降解，而且降解速率较快，但硝基苯则不然，它不能在好氧条件下降解。可是硝基苯在缺氧条件下在兼性微生物的作用下，可转变形态，成为苯胺，然后通过好氧生物作用，达到彻底降解。b 苯环断裂。在缺氧条件下，由于兼性微生物的作用，某些苯环化合物可以出现苯环裂解。苯环的裂解。包括两个基本步骤：首先生成两个邻位羟基化合物，再发生苯环的断裂，分裂为有机酸。当有机物降解为有机酸后，再通过好氧条件下的三羧酸循环予以彻底降解。c 长链分子断裂。在染料工业中，偶氮系列染料占有60的比重。偶氮基系染料中的发色基团。一旦偶氮基团被降解，则染料

36、原有的色泽将消失。在兼性微生物作用下的水解过程，会发生染料分子的裂解，使偶氮键断裂，污水中的nh3-n 裂解成no3-、 no2-、no-和水，并形成新的碎片分子。因而，虽然偶氮化合物的可生化性较差，但通过水解裂解，生成的苯胺类化合物，可生化性就变得十分好，它的bod5 codcr 比值明显上升。甲基橙染料，系偶氮类化合物，它的可生化性较差，属难生化物质，bod5 codcr比值仅为，但水解反应后，形成的苯胺结构碎片分子，其bod5 codcr 比值，上升至。为了确保厌氧池的生化效果，在溶解氧不足时由风机提供氧气，以保证水解酸化处理的效果。酸化池内设置潜水搅拌器，数量 4台,型号为260-28

37、0r,功率在酸化池中溶解氧指数 do （l, ttijki a岁已fig 4 typical schematic for membrane bioreactor system （典型 mbr 系统）如图4所示的是典型的mbr结构，它包括位于反应器有氧区的浸没式膜组件、厌氧水解酸化区和内部采用填料式微曝气系统代替流体搅拌装置。如何使厌氧区具有生物除磷功能也是最近的一个研究热点。膜过滤系统对来自反应器中的水进行连续过滤，而再循环过程中，活性污泥的液体混合物仍然留在反应器中，这样就不需要单独设置一个专用的二沉池。止匕外，由于过滤系统安装在反应器内部，因此，也不需要设置专门的过滤系统，从而减小了占地面

38、积。为了保 证氮的去除率，在厌氧区内增加了微曝气填料反硝化系统。在重力的作用下，流体在mbr 池中连续流动。典型mbr系统的流程可以描述如下。原有生活处理系统出水自流进入 mbr系统，并与 活性污泥进行充分的接触。污水中的有机物被微生物降解，而其它不能被降解的杂质则被 mbr系统中的膜组件分离。由于一般生化系统处理过程为推流式运行方式， 生物膜被水 流带入二沉池而被浪费，生化处理系统中的生物密度达不到要求，所以处理效率较低， 采用mbr膜反应器后，水中的生物被膜元件截留，经混合液回流至前段生化系统，使 处理系统生物密度不断增加，处理效率得到提升，有机物、氨氮得到有效去除，处理水 可以达标回用标

39、准。止匕外，输送到 mbr系统中的空气也是处理过程中非常重要的一部 分，它可以促进反应器中流体的循环流动，提高活性污泥的降解效率，还可以使中空纤 维之间发生相互摩擦，清洁膜组件的功能，由于膜原件膜丝空隙较小，有机污染物质和 难降解物质被强制截留而被生化处理系统硝化，从而进一步提高了系统的处理效率。 膜组件描述mbr系统使用中空纤维膜进行固液分离。fvdf系列浸入式中空纤维膜是专门为膜生物反应器（mbr）配套而研制和开发的膜组件。它具有较高的过滤效率，能够有效的将细菌、悬浮颗粒及杂质移除，从而获得优质的过滤水。止匕外，由于单片膜组件过滤面积大， 所以膜的安装占用体积小，减小了反应器的体积和占地面

40、积。膜组件应该安装于 mbr的单元内部，按膜丝垂直方向安装，膜纤维保持了一定的松弛 余量。mbr系统由一系列单元组成，每个单元都有多排mbr膜组件。这些单元独立的包括一 个活性污泥槽，膜组件单元应尽量安装在 mbr曝气槽的中央，并确保前后左右有足够 的空间。空间为膜组件外形尺寸的 1/3以上。typical “ celldimension:widt700mmheight= 1340mmlength: to suitfp module spacing: 80-120mmfig 5 mbr system layout在mbr膜组件的操作过程中有以下四方面是非常关键的， 包括过滤、跨膜压差的设置、

41、产水量设置和膜清洗。a、过滤mbr膜组件对生化池中的污水进行固液分离，能有效的去除水中的悬浮颗粒和有机杂 质，生产出无菌水。同时，膜表面能够使细菌在其与活性污泥的界面间停留较长的时间, 促进了对有机物的分解。b、跨膜压差在过滤过程中，会在膜表面形成一层污泥与污染物颗粒共同组成的皮层。这直接导致 了水中mlss浓度的增加，因此，膜两侧的压差增大， 降低了过滤效率和透过水流量。 跨膜压差使衡量过滤过程效率和膜组件性能的一个非常重要的参数。c、产水量设计者必须对pvdf膜组件系统的过滤流量进行设定，这一数据可以根据中试实验结 果或对原水处理的经验来确定。根据我们的工程经验，典型的透过水流量可以设定在

42、 10-15 l /的范围内。每天对透过水流量和跨膜压差进行记录，以便于更好的进行操作控制。(1)气#觥通常连续曝气冲刷 mbr的膜组件，通过振动使得沉积在膜表面的污染物脱落。气水比就是用于振动和清洁膜组件的空气流速和使得mbr中生物反应最有效的水流量之比。对于通常的mbr,推荐气水比为15:125:1 （体积比）。空气流速是 mbr设计中的一个 基本参数，在操作过程中，空气流速可以根据活性污泥反应所需的溶解氧的水平来调节， 同时也需要保持反应器中流体的有效循环。止匕外，为了防止曝气管被污泥堵塞，一个有效的办法就是定期的润湿曝气管的内部， 以防止污泥干结在曝气管中。润湿所用的水来 自透过水或自

43、来水，这一操作每46小时进行一次。（2）化学清洗为了 mbr长期的稳定运转，化学清洗是必不可少的。反冲洗是指膜组件在膜生物反应池内的运行状态下，从处理水管把规定的药液反向流到中空纤维膜内部，并通过膜微孔渗透到原水侧。反冲洗过程可有效的杀灭膜内外表面的细菌并分解 附着在膜表面上的 有机物，恢复跨膜压差。这一操作应在过滤停止后进行。化学清洗有两种方法，一种是用 于常规维护清洁的在线清洗，另一种是脱机浸渍清洗， 还可以对mbr膜系统进行检查。 用于反冲洗过程的设备包括化学洗罐和泵。这里的清洗泵要求能够方便的控制流速，如 耐腐蚀泵等，就可以很好的适用于化学清洗过程。典型的反洗操作每3个月进行一次，但是

44、这还与 mbr的处理过程有关，可以在312周 内变化。在线跨膜压差检测设定了化学清洗的临界范围， 当跨膜压增长20kpa以上时，d、主要设备结构原理介绍mbr膜生物反应器主要由生物反应器与膜组件两部分构成，污水中的有机物经过生物反应器内微生物的降解作用，使水质得到净化，而膜的作用主要是将活性污泥与大分 子有机物及微生物细菌等截留于反应器内，保证了生化处理系统内的生物密度增加， 使系统的处理效率显著提高，使出水水质达到回用水水质要求，同时保持反应器内有 较高的污泥浓度，加速生化反应的进行。膜生物反应器主要由池体、膜组件、鼓风曝气系统、泵及管道阀门仪表等组成。1）反应器池体由混凝土预制而成而成，反

45、应器池体上设有进、出水管口，根据处理量的大小制成相应规格的池体，为延长池体的使用寿命，池体采用钢筋砼预制，根据mbr 膜处理设计要求，反应器池体有效容积为225m3 ，水力停留时间为小时，2) 膜组件膜组件是本套系统的核心部件，出水水质的好坏与处理成本与其有直接的关系，根据不同的水质要求，一般选择的膜组件也不相同，由于价格因素，一般都选择有机膜，膜的孔径在之间，膜通量为(m2h)。膜组件分为二个系统，由 4 台抽吸泵抽吸，每个系统处理为25m3/h 。配套膜支架12 只， 6 只支架为一个系统，每个支架安装20帘膜元件，单个支架的规格为2000 x 800 x 2100mm,材质为304 不锈

46、钢。3) 鼓风曝气系统采用鼓风机+曝气系统，简单可靠，管道上设有调节阀来调整膜组件的曝气强度，以减轻膜污染。4) 泵按照实际处理水量的大小，选用合适流量的泵来进行抽吸，抽吸压力与膜组件相配，出水流量可以通过流量计直接显示。在前段a-o处理系统内，经过水解酸化的作用，使大分子量长链有机物分解为易生化的小分子有机物，并同时通过mbr 膜池混合液回流泵回流，促进了缺氧池反硝化过程的顺利进行， 使 nh3-n 在缺氧池内得到分解，通过接触氧化池硝化菌将硝酸盐和亚硝酸盐分解成氮气和水。消除氮源的污染。缺氧区的出水自流入到好氧区内，好氧区池底铺设有曝气装置进行曝气，同时通过安装在池内的生物膜接触填料，生物

47、菌均匀栖息在填料之上，随着水流飘忽硝化水中的有机物，不断新陈代谢，繁殖生物群体， 污水在此池内进行有机物生化降解，氧化为无害的物质，降低水中的bod和cod,接触氧化池出水自流进入mbr膜区内，在进水端池底也铺设曝气装置，安装填料，在每个膜支架下方设置了曝气系统，它主要完成两种功能，既进行膜的气水振荡清洗， 保持膜表面的清洁， 又继续在该段进行生物降解提供溶解氧， 生物降解后的水在滤液自吸泵的抽提作用下通过mbr 膜，滤过液经由mbr集水管中汇集到清水/反洗池。通过膜的高效截留作用，全部细菌及悬浮均被截留在膜组件好氧区中，可以有效截留硝化菌， 使硝化反应顺利进行， 有效去除硝酸盐、亚硝酸盐； 同时可以截留难于降解的大分子有机物， 延长其在反应器中的停留时间， 使之得到最大限度的降解。mbr膜组件安装在池内偏上位置，膜下部设置有间歇式的冲气装置，定时吹扫膜片，以缓解mbr 周边的污泥浓度累积。通过好氧区剩余污泥泵定期排出剩余污泥，可控制系统内活性污泥的浓度。剩余污泥排至污泥池内，在这里进行初步泥水分离，分离后的上清液回流到细格栅前进入下一个循环。同时为了保证 mbr 膜组件有良好的水通量， 能持续、 稳定地出水， 使用清水反洗、 化学 反洗及化学