工业废水处理工程设计 课件

工业废水处理工程设计中国是全球唯一一个拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家，覆盖了41个工业大类、207个中类和666个小类。近年来，中国制造业增加值占全球比重已接近30%，已经超过了美国、德国、日本这三个传统工业强国的总和。在全球主要的500多种工业产品中，中国有200多种产品的产量位居世界第一。2020年，我国PVC产量达到2074万吨，位居全球之首。同年，我国氨纶产能达到89.4万吨，位列世界第一。此外，纯碱、合成树脂、甲醇、第三代制冷剂、轮胎、玻璃纤维等数十种大宗化工品产量均稳居全球首位。世界工厂工业废水污染的综合防治综合性对策与措施问题的提出乳制品工业废水的主要来源是洗涤废水和产品加工废水。洗涤废水包括牛乳输送、加工过程中排出的洗涤水，器皿、设备、管道的清洗废水，以及加工场地的卫生清洁冲洗废水。洗涤废水属于高浓度有机废水，通常含有牛奶或者乳浆，还含有酸性或碱性洗涤剂和杀菌剂，通常洗涤废水不是全天持续排放．而是一天排放一次到两次。产品加工废水包括生产各种乳制品产生的废水以及鲜奶流失量，来源于开始、中断以及停止乳制品生产线时，奶制品被用水稀释、排入洗涤站或者收集时被意外泼洒。某乳制品公司向奶牛养殖大户收购奶源，由罐车运送至公司，经过检测合格后，奶罐车接上管子，牛奶就被输送进了生产车间。第一个是预处理车间，在这里，纯牛奶要在各种不锈钢管路中经过净乳、均质、闪蒸、巴氏杀菌等流程处理，然后进入灌装车间；酸奶要经过巴氏杀菌、接种、发酵、破乳等环节，然后也进入灌装车间。在灌装车间，不同品种、口味的奶产品各自占据一条灌装线，灌装出库。乳制品工业废水特点废水水量变化大：由于乳制品生产和加工的特点使其废水的水量日波动范围大，各项污染物浓度指标变化也较大。有机物含量高：洗涤废水和产品加工废水中含有较多的有机污染物质，主要有酪蛋白、乳脂肪、乳糖。这些污染物质在废水中呈溶解状态或胶体状态。大量高溶解性的有机物使乳制品工业废水的化学需氧量COD非常高。可生化性好：乳制品工业废水中的有机物很容易被微生物分解，废水中BOD／COD比值大于0.5．属于可生化性较好的废水。新鲜废水为乳黄色碱性废水，储存一段时间发酵后呈酸性．会产生大量乳白色浮渣。这类废水易腐化发酵，排入水体使受纳水体富营养化，易引起藻类大量繁殖，消耗水中溶解氧，对水生动物造成危害，使水质恶化，所以排放前必须进行处理。设计目标工业废水及厂区生活污水排放量：800m3/d，进水浓度：CODcr≤1600mg/L，BOD5≤800mg/L，SS≤250mg/L，油脂≤100mg/L，pH5~11处理后要求达到的水质指标：达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级标准（COD≤100mg/L，BOD≤20mg/L，SS≤20mg/L，油脂≤20mg/L，pH：6~9）。污水水温20℃注：《食品加工制造业水污染物排放标准》（GB46817-2025）标准已于2026年1月1日正式实施。现有企业最晚自2028年1月1日起，其水污染物排放也必须按新标准执行。参考教材胡细全编著.工业废水处理工程设计，北京：机械工业出版社，2026高永，朱炳龙，宋伟等编著.工业废水处理工艺与设计.化学工业出版社，2019曾郴林，刘情生著.工业废水处理工程设计实例.中国环境出版社，2017图书馆，网络…A生产废水BC

冷却水

生活污水第一章绪论工业废水:工业生产过程中产生的废水、污水和废液。分类按行业分类：如冶金废水，造纸废水，焦化废水，印染废水，制革废水，金属酸洗废水等按所含主要污染物的性质分类：无机废水，有机废水按污染物的主要成分分类：如酸性废水，含酚废水，含镉废水等工业废水的水质特征可生化性问题BOD5/COD比值:0.3重金属问题有毒有害的有机物易处理，危害性小的废水如冷却水01易生物降解无明显毒性的废水02难生物降解又有毒性的废水，如含重金属废水，含多氯联苯和有机氯农药废水03按处理难度分放大效应小试与生产性工程相比较，有以下几方面差异:43传热...21所用原料不同搅拌清洁生产减少废水排放量降低废水污染物的浓度，如改革生产工艺等末端处理控制工业废水污染途径工业废水处理方法概述物理处理法：调节，离心分离，沉淀，除油，过滤等化学处理法：中和，化学沉淀，氧化还原等生物处理法ABC工业废水调查废水来源与组成水质水量：计算与测量波动性回用的可能性废水来源与组成深入工厂调查清楚废水的起源,废水来自于工厂的生产过程,从系统角度全面审视工厂的生产流程,生产流程中每一步都可能产生废水。因此,制作一个流程图详细梳理工厂的工艺过程,并绘制平面图,明确标注各车间的位置及其在生产环节中起作用。某印染厂，原料为从织布厂运来的原布，产品为洁白、柔软、色彩鲜艳的布卷。坯布→烧毛→退浆→煮练→漂白→丝光→染色/印花→后整理→成品检验1.退浆功能：去除织布时为了增加纱线强度而上的浆料（如淀粉或化学浆料）。如果浆料不去除，会像一层膜一样覆盖在纤维上，阻碍后续化学药剂的渗透。2.煮练功能：利用烧碱（氢氧化钠）和其他助剂在高温下处理织物。目的是去除棉纤维上的天然杂质（如蜡质、果胶、含氮物质）。显著提高棉布的吸水性，为后续漂白染色打下基础。3.漂白功能：去除棉纤维上的天然色素（黄色），使织物获得必要白度和纯度。常用氧化剂（如双氧水）进行漂白。4.丝光功能：这是棉制品特有的工序。将织物在绷紧状态下浸入浓烧碱溶液中。效果：使纤维溶胀，横截面由腰圆形变为圆形，从而获得丝绸般的光泽。提升性能：提高纤维的强力，增强对染料的吸附能力（省染料），并使织物的尺寸稳定性增加（不易缩水）。5.染色功能：按照工艺要求，将染料均匀地施加到纤维上，使织物获得坚牢的颜色。6.后整理这是赋予织物最终“手感”和“性能”的关键阶段。主要功能：柔软整理：添加柔软剂，改善手感。防缩抗皱（树脂整理）：降低织物的缩水率，使其具有免烫性能。功能性整理：根据客户需求增加三防（防水、防油、防污）、抗菌、抗紫外线等功能。工序带入废水中污染物的化学成分污染特征退浆淀粉分解酶、烧碱、亚溴酸钠、过氧化氢、PVA或CMC浆料废水量占印染总废水量的15%，pH值较高，有机物含量高，BOD占印染废水总量的45%左右，COD较高煮练碳酸钠、烧碱、碳酸氢钠、多聚磷酸钠等pH值高(10～13)，废水量大，废水呈深褐色，BOD、COD高达3000mg/L，温度较高，污染严重漂白次氯酸钠、亚溴酸钠、过氧化氢、高锰酸钾、保险粉、亚硫酸钠、硫酸、乙酸、甲酸、草酸等漂白剂易分解，废水量大，BOD约为200mg/L，COD较低，污染程度较小丝光烧碱、硫酸、乙酸等碱性较强，pH值高达12～13，SS和BOD较低染色染料、烧碱、元明粉、保险粉、重铬酸钾、硫化钠、硫酸、吐酒石、苯酚、表面活性剂等水质组成复杂、变化多，色度一般很深，高达400～600倍，碱性强（pH值在10以上），COD较高，BOD低，可生化性较差印花染料、尿素、氢氧化钠、表面活性剂、保险粉等废水中含有大量染料、助剂和浆料，BOD和COD较高，废水中BOD约占印染废水BOD总量的15%～20%，色度高，氨氮含量高，污染程度高整理树脂、甲醛、表面活性剂等废水量少，对整个印染废水水质影响较小碱减量对苯二甲酸、乙二醇等pH值高（>12）,有机物浓度高，COD可高达90～100g/L,高分子有机物及部分染料很难降解，属高浓度难降解废水洗毛碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、硫酸钠、不溶性物质和有机物、羊毛脂等废水呈棕色或浅棕色，表面浮有一层含各种有机物、细小悬浮物及各种溶解性有机物的含脂浮渣各车间所排放的废水性质各异，因此应对各车间的排口进行监测，包括对水量和水质的监测，通常监测时间为24小时。对于某些车间所排放的废水浓度较低的情况下，可以考虑就地回用。对于含有高价值中间产物的车间，例如含有银粉等物质的废水，应立即进行回收处理。各车间排出水最后汇集到厂区总排口，进入污水处理站进行净化。应对总排口的水量和水质进行连续监测，进水水质可按在总排放口120h连续采样检测数据的加权平均值确定，所测得数据作为污水处理站工艺设计的依据。水质水量：计算与测量工业废水量计量一个工厂排放的废水量取决于产品类型、生产工艺甚至淋浴强度等，通常按单位产品的废水量计算，或按实测的废水量计算，并与国家现行的工业用水量规定协调。排放标准行业排放标准根据部分行业排放废水的特点和治理技术发展水平，国家对部分行业制定了国家行业排放标准，见下表。序号行业标准1造纸工业《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）2船舶《船舶水污染物排放控制标准》（GB3552-2018）3船舶工业《船舶工业污染物排放标准》（GB4286-1984）4海洋石油开发工业《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》（GB4914-2008）5纺织染整工业《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-2012）6肉类加工工业《肉类加工工业水污染物排放标准》（GB13457-1992）7淀粉工业《淀粉工业水污染物排放标准》（GB25461-2010）8合成氨工业《合成氨工业水污染物排放标准》（GB13458-2013）9钢铁工业《钢铁工业水污染物排放标准》（GB13456-2012）10航天推进剂《航天推进剂水污染物排放标准》（GB14373-1993）11兵器工业《兵器工业水污染物排放标准》（GB14470.1～14470.2-2012和GB14470.3-2011）12磷肥工业《磷肥工业水污染物排放标准》（GB15580-2011）13烧碱、聚氯乙烯工业《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》（GB15581-1995）14电子工业《电子工业水污染物排放标准》（GB39731-2020）15石油炼制工业《石油炼制工业污染物排放标准》（GB31570-2015）16再生铜、铝、铅、锌工业《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》（GB31574—2015）17合成树脂工业（聚氯乙烯树脂除外）《合成树脂工业污染物排放标准》（GB31572-2015）18无机化学工业《无机化学工业污染物排放标准》（GB31573-2015）19电池工业《电池工业污染物排放标准》（GB30484-2013）20制革及毛皮加工工业《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》（GB30486—2013）21柠檬酸工业《柠檬酸工业水污染物排放标准》（GB19430-2013）22麻纺工业《麻纺工业水污染物排放标准》（GB28938－2012）23毛纺工业《毛纺工业水污染物排放标准》（GB28937－2012）24缫丝工业《缫丝工业水污染物排放标准》（GB28936—2012）25炼焦化学工业《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-201226铁合金工业《铁合金工业污染物排放标准》（GB28666-2012）27铁矿采选工业《铁矿采选工业污染物排放标准》（GB28661-2012）28橡胶制品工业《橡胶制品工业污染物排放标准》（GB27632—2011）29发酵酒精和白酒工业《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准》（GB27631-2011）30汽车维修业《汽车维修业水污染物排放标准》（GB26877－2011）31钒工业《钒工业污染物排放标准》（GB26452-2011）32硫酸工业《硫酸工业污染物排放标准》（GB26132-2010）33稀土工业《稀土工业污染物排放标准》（GB26451-2011）34硝酸工业《硝酸工业污染物排放标准（GB26131-2010）35镁、钛工业《镁、钛工业污染物排放标准》（GB25468-2010）36铜、镍、钴工业《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010）37铅、锌工业《铅、锌工业污染物排放标准》（GB25466-2010）38铝工业《铝工业污染物排放标准》（GB25465-2010）39陶瓷工业《陶瓷工业污染物排放标准》（GB25464-2010）40油墨工业《油墨工业水污染物排放标准》（GB25463-2010）41酵母工业《酵母工业水污染物排放标准》（GB25462-2010）42淀粉工业《淀粉工业水污染物排放标准》（GB25461-2010）43制糖工业《制糖工业水污染物排放标准》（GB21909-2008）44混装制剂类制药工业《混装制剂类制药工业水污染物排放标准》（GB21908—2008）45生物工程类制药《生物工程类制药工业水污染物排放标准》（GB21907—2008）46中药类制药工业《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906－2008）47化学合成类制药工业《化学合成类制药工业水污染物排放标准》（GB21904－2008）48发酵类制药工业《发酵类制药工业水污染物排放标准》（GB21903－2008）49合成革与人造革工业《合成革与人造革工业污染物排放标准》（GB21902—2008）50电镀工业《电镀污染物排放标准》（GB21900—2008）51羽绒工业《羽绒工业水污染物排放标准》（GB21901-2008）52杂环类农药工业《杂环类农药工业水污染物排放标准》（GB21523—2008）53煤炭工业《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426—2006）54皂素工业《皂素工业水污染物排放标准》（GB20425—2006）55啤酒工业《啤酒工业污染物排放标准》（GB19821-2005）56味精工业《味精工业污染物排放标准》（GB19431-2004）污水综合排放标准（GB8978-1996）规定了除造纸行业，船舶工业，海洋石油开发工业，纺织染整工业，肉类加工工业，合成氨工业，钢铁工业，航天推进剂工业，兵器工业，磷肥工业，烧碱工业，聚氯乙烯工业外，其它工业废水必须执行的标准序号污染物最高允许排放浓度序号污染物最高允许排放浓度1总汞0.058总镍1.02烷基汞不得检出9苯并[α]芘0.000033总镉0.110总铍0.0054总铬1.511总银0.55六价铬0.512总α放射性1Bq/L6总砷0.513总β放射性10Bq/L7总铅1.0表2第一类污染物最高允许排放浓度/(mg/L)表3第二类污染物最高允许排放浓度/(mg/L)序号污染物适用范围一级标准二级标准三级标准1pH一切排污单位6-96-96-92色度（稀释倍数）一切排污单位5080-3悬浮物（SS）采矿、选矿、选煤工业70300-脉金选矿70400-边远地区砂金选矿70800-城镇二级污水处理厂2030-其他排污单位701504004五日生化需氧量（BOD5）甘蔗制糖、苎麻脱胶、漫法纤维板、染料、洗毛2060600甜菜制糖、酒精、味精、皮革、化纤浆粕工业20100600城镇二级污水处理厂2030-其他排污单位2030300序号污染物适用范围一级标准二级标准三级标准5化学需氧量（COD）甜菜制糖、合成脂肪酸、漫法纤维板、染料、洗毛、有机磷农业工业1002001000味精、酒精、医药原料药、生物化工、苎麻脱胶、皮革、化纤浆粕工业1003001000石油化工工业（包括石油炼制）60120500城镇二级污水处理厂60120-其他排污单位1001505006石油类一切排污单位510207动植物油一切排污单位10151008挥发酚一切排污单位0.50.52.09总氰化合物一切排污单位0.50.51.010硫化物一切排污单位1.01.01.011氨氮医药原料药、染料、石油化工工业1550-其他排污单位1525-序号污染物适用范围一级标准二级标准三级标准12氟化物黄磷工业101520低氟地区（水体含氟量<0.5mg/L)102030其他排污单位10102013磷酸盐（以P计）一切排污单位0.51.0-14甲醛一切排污单位1.02.05.015苯胺类一切排污单位1.02.05.016硝基苯类一切排污单位2.03.05.017阴离子表面活性剂一切排污单位5.0102018总铜一切排污单位0.51.02.019总锌一切排污单位2.05.05.020总锰合成脂肪酸工业2.05.05.0其他排污单位2.02.05.021彩色显影剂电影洗片1.02.03.022显影剂及氧化物总量电影洗片3.03.06.023元素磷一切排污单位0.10.10.3序号污染物适用范围一级标准二级标准三级标准24有机磷农药（以P计）一切排污单位不得检出0.50.525乐果一切排污单位不得检出1.02.026对硫磷一切排污单位不得检出1.02.027甲基对硫磷一切排污单位不得检出1.02.028马拉硫磷一切排污单位不得检出5.01029五氯酚及五氯酚钠（以五氯酚计）一切排污单位5.08.010污水排入城镇下水道水质标准GB/T31962-2015本标准规定了污水排入城镇下水道的水质、取样与监测要求。本标准适用于向城镇下水道排放污水的排水户和个人的排水安全管理。一般规定严禁向城镇下水道倾倒垃圾、粪便、积雪、工业废渣、餐厨废物、施工泥浆等造成下水道堵塞的物质。严禁向城镇下水道排入易凝聚、沉积等导致下水道淤积的污水或物质。严禁向城镇下水道排入具有腐蚀性的污水或物质。严禁向城镇下水道排入有毒、有害、易燃、易爆、恶臭等可能危害城镇排水与污水处理设施安全和公共安全的物质。本标准未列入的控制项目，包括病原体、放射性污染物等，根据污染物的行业来源，其限值应按国家现行有关标准执行。水质不符合本标准规定的污水，应进行预处理。不得用稀释法降低浓度后排入城镇下水道。根据城镇下水道末端污水处理厂的处理程度，将控制项目限值分为A、B、C三个等级，见表1。再生处理时，排入城镇下水道的污水水质应符合A级的规定。二级处理时，排入城镇下水道的污水水质应符合B级的规定。一级处理时，排入城镇下水道的污水水质应符合C级的规定。处理后回用由于工业生产范围广泛，不同工业门类对用水水质要求差异极大。在考虑工业回用水的水质标准时，应该从实际出发，以各类工业用水的水质要求为依据来确定相应的工业回用水水质标准。污水处理后出水作为冷却水回用时，一般有如下水质要求：（1）在热交换过程中，不产生结垢（2）对冷却系统不产生腐蚀作用（3）不产生过多的泡沫（4）不存在有助于微生物生长的过量营养物质。对于其他类别的工业用水，如原料用水，生产工艺用水，生产过程用水以及锅炉用水等，尚未有针对回用水的相应水质标准。若要将回用水用于各种工业类别，其水质必须符合有关行业相应的用水水质标准。工业废水处理站基本流程某光伏能源企业废水处理工艺流程第二章工业废水的物理处理处理方法处理对象调节、均和使水质、水量均衡沉淀可沉物质除油乳油浮升乳化油、比重近于1的悬浮物旋流分离器比重较大的悬浮物，如铁皮、砂等离心机乳化油、纤维、纸浆、晶体等格栅粗大的悬浮物筛网较小的悬浮物砂滤细小的悬浮物、乳化油微滤机极细小的悬浮物反渗透某些分子和离子第一节调节池第二节筛网第三节斜管沉淀池第四节竖流式沉淀池第一节调节池工业废水的变化幅度一般极大，这对废水处理构筑物的正常运转非常不利。水量水质的波动越大，处理效果越不稳定。离心泵式1.1.1水量调节池1.1.1水量调节池潜污泵式自吸泵式1.1.1水量调节池各自的特点？01调节池的设计（1）调节池中最高水位不高于进水管管底标高，水深一般不小于2m，最大水深受调节池最大埋深限制，调节池最大埋深一般不超过地下5m，最低水位为死水位。（2）调节池的形状宜为方形或圆形，以利形成完全混合状态。长形池宜设多个进口和出口。（3）调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫装置，以及洒水消泡装置。（4）为使在线调节池运行良好，宜设混合和曝气装置。混合所需功率为0.004～0.008kW/m3池容（规模越小取值越大）。所需曝气量约为0.01～0.015m3空气/(min·m2池表面积)。（5）调节池出口宜设测流装置，以测量废水处理站每日实际处理流量。一、逐时流量曲线计算法（当工厂已正常投产且产品稳定、工艺基本不变时）某厂实测排口瞬时流量曲线如下逐时流量曲线图解法进行计算A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11400645285250720360400160534043590每日总废水量

平均流量

流量累积曲线当进水量大于水泵提升量时，余量在调节池中贮存；当进水量小于水泵提升量时，需取用调节池中的存水。在两曲线间量出最大正差值和最大负差值。两差值之和为调节池所需最小容积。最大正差值为400m3，最大负差值为850m3，调节池所需要最小容积V=400+850=1250m3，设计中采用的调节池容积，一般宜考虑增加理论调节容积的10%～20%，取20%，故本例调节池的容积V应按1500m3来设计。(1)调节池的尺寸

①池面积该污水处理站进水管底标高为地坪下1.8m，取调节池内有效水深h为3.2m，调节池出水采用潜水排污泵提升。根据计算的调节容积，则池表面积

②采用方形池，池长L与池宽B相等，所以L=B=21.6m，取22m。③总池高H该污水处理站进水管底标高为地坪下1.8m，超高取0.6m，则

在池底设集水坑，水池底以

i=0.01的坡度斜向集水坑。潜污泵调节池集水坑内设三台自动搅匀潜污泵，两用一备，水泵的基本参数为：水泵流量Q-110m3/h，扬程H-10m根据潜污泵厂家产品手册，选用100-110-10-5.5型，5.5kW为防止污水中悬浮物的沉积和使水质均匀，采用专用搅拌设备进行搅拌。根据调节池的有效容积，搅拌功率一般按1m3污水4~8W选配搅拌设备。该工程取5W，调节池选配潜水搅拌机的总功率为1500×5=7500W选择3台潜水搅拌机，单台设备的功率为2.5kW，由厂家产品手册，选型QJB2.5/8-400/3-740/C/S，叶轮直径为400mm，叶轮转速为740r/min，推力800N，重量74/82kg。将3台潜水搅拌机，分别安装在进水端及中间部位。已知条件某厂排出废水为酸性，设计污水量为500m3/d，求调节池尺寸。二、水力停留时间计算法（工厂未建，无废水实测资料或生产工艺变化大）根据经验或类似案例，选择一个HRT(水力停留时间)设计参数调节池设计取平均流量，Q=500m³/d；水力停留时间HRT一般4～12h。调节池的容积取水力停留时间HRT=12h,则V=HRT×Q/24=250m³式中：V—调节池容积，m³;

HRT—调节池水力停留时间；

Q—废水流量，m³/d。有效水深h

取有效水深h=2m本废水呈酸性，宜采用曝气混合方式，所需曝气量取0.01m3空气/（min∙m2池表面积），根据调节池的表面积，调节池所需曝气量为125×0.01=1.25m3空气/min，调节池有效水深2m，总高3.15m，采用穿孔曝气管进行曝气，管材采用PVC塑料管。由厂家产品手册，选型WHR50型罗茨风机一台，功率1.5kw。第二节筛网设计计算（一）已知条件某污水处理站处理的污水量Q=1000m3/d，污水的pH为6~9，其中含有2~3mm的麦壳等轻质悬浮物。（二）设计计算1、选定网眼尺寸污水中悬浮物粒径为2~3mm，所以筛网网眼尺寸应小于2000μm。2、选定筛网种类

根据生产条件及产品规格性能，决定选用倾斜式网筛，其筛网材料为不锈钢，水力负荷0.6~2.4m3/(min∙m2)。3、所需筛网面积A

选定水力负荷q=1.5m3/(min∙m2)，已知污水量Q=1000m3/d=0.69m3/min，故所需筛网面积A=0.46m24、网筛台数

根据产品规格，设每台筛网面积为0.5m2，则选用两台，一台工作，一台备用。筛网式污水过滤微滤机第三节斜管沉淀池设计时应满足的一般要求是：设计表面负荷一般可按普通沉淀池的2倍考虑，但对于二沉池，还要按固体负荷进行核算；斜板净距（或斜管孔径）80～100mm，斜板（管）斜长1～1.2m，斜板（管）倾角60°；斜板（管）区上部水深0.5～1.0m，底部缓冲层高度1.0m；作初沉池停留时间不超过30min，作二沉池不超过60min。工业废水处理应考虑实验或类似工程经验。表1斜流沉淀池计算公式例：设计一个进水最大流量为240m3/d的斜管沉淀池

设计院常用excel表格计算第四节竖流式沉淀池设计参数案例：某废水处理厂最大流量为1500m3/d，流量变化系数KZ=1.5。设计初沉池，由沉淀试验确定设计上升流速为0.5mm/s，沉淀时间为1.2h，进水SS浓度1600mg/L，去除率60%。采用竖流式沉淀池，设计各部分尺寸。第三章工业废水好氧生物处理第一节SBR（序批式活性污泥法）工艺原理

好氧SBR工艺是一种按间歇进水方式来运行的活性污泥污水处理技术，常见的好氧SBR反应工艺过程分为流入、反应、沉淀、排放和闲置五个工序。SBR工作过程如下：在较短的时间内将污水加入到反应器中，并在反应器充满水后开始曝气，当通过生物反应污水里的有机物和氨氮含量达到排放要求时停止曝气，沉淀一定时间后将上清液排出。按污泥负荷分按污泥负荷SBR可分为高负荷和低负荷两种。高负荷方式与普通活性污泥法相当，低负荷与氧化沟或延时曝气相当。高负荷一般为0.1～0.4kgBOD/(kgMLSS·d)，低负荷为0.03～0.05kgBOD/(kgMLSS·d)。按进水阶段是否曝气分按进水阶段曝气与否可分为限制曝气、非限制曝气和半限制曝气。限制曝气：进水阶段不曝气，多用于处理易降解有机污水，如生活污水，限制曝气的反应时间较短;非限制曝气：进水同时进行曝气，多用于处理较难降解的有机废水，非限制曝气的反应时间较长;半限制曝气：进水一定时间后开始曝气，多用于处理城市污水。设计计算充水比为每个周期进水量与反应池有效容积之比，亦即排水高度占有效水深的比值去除有机和氨氮污染物主要设计参数如果工业废水的水质与城镇污水水质差异较大时，设计参数应通过试验或参照类似工程确定。SBR通常采用鼓风曝气，鼓风曝气时，可按下式将标准状态下污水需氧量换算为标准状态下的供气量剩余污泥量的确定剩余污泥量的计算应考虑泥中惰性物质和沉淀池出水流失的固体，基本公式为解：（《序批式活性污泥法污水处理工程技术规范》HJ577-2010）：例：某污水站，设计规模为2500m3/d，采用SBR工艺进行处理，设计进出水水质见下表。该厂海拔0m，夏季温度30℃。水质指标BOD5CODSS进水5401456135去除率90％85％80％出水54218.427生物膜指微生物在水环境中牢固附着在适合的载体表面，生长繁殖，细胞胞外聚合物使微生物细胞形成的纤维状缠结结构。污水处理生物膜法有接触氧化法、生物滤池、生物转盘等工艺，工业废水一般规模较小，工业废水处理中常见的有生物接触氧化法等第二节好氧接触氧化法好氧接触氧化池模型单击此处可添加副标题接触氧化池的主要部分生物接触氧化池的构造填料要求：比表面积大；空隙率大；水力阻力小；强度大；化学和生物稳定性好；能经久耐用。填料池底布水布气装置池底用于设置填料、布水布气装置和支撑填料的栅板和格栅。布气管可布置在池子中心、侧面和全池。122工艺设计五日生化需氧量容积负荷根据不同工业废水取值不同，印染废水可取1.0~2.0kgBOD5/(m3填料·d)，农药废水可取2.0~2.5kgBOD5/(m3填料·d)，酵母废水6.0~8.0kgBOD5/(m3填料·d)，涤纶废水1.5~2.0kgBOD5/(m3填料·d)。2、曝气系统污水需氧量应依据填料参数进行计算。没有相关参数时可参照活性污泥法计算。宜用气水比对计算的供气量进行校核。工业废水的气水比参数宜通过试验或参照相似工程确定。3、污泥系统污泥量设计应同时考虑剩余活性污泥和化学除磷污泥。去除有机物产生的污泥量宜按去除每公斤BOD5产生0.2kgVSS～0.4kgVSS计算。化学除磷的污泥量应按化学反应计量。多级接触氧化工艺的第一级生物接触氧化池的水力停留时间应占总水力停留时间的55％～60％。接触氧化法池的长宽比宜取2:1～1:1，有效水深宜取3m～6m，超高不宜小于0.5m。采用悬挂式填料时，应由下至上布置曝气区、填料层、稳水层和超高。其中，曝气区高宜采用1.0m～1.5m，填料层高宜取2.5m～3.5m，稳水层高宜取0.4m～0.5m。接触氧化池进水应防止短流，进水端宜设导流槽，其宽度不宜小于0.8m。导流槽与接触氧化池之间应用导流墙分隔。导流墙下缘至填料底面的距离宜为0.3m～0.5m，至池底的距离不宜小于0.4m。接触氧化池底部应设置排泥和放空装置。常用填料材质规格/mm挂膜比表面积/（m2/m3）空隙率/%炉渣、沸石D20～80较易60～20048～60塑料球聚乙烯、聚丙烯Φ25，50较易236～40084～90蜂窝填料玻璃钢、聚氯乙烯D20～36较易100～20098～99软性纤维填料维纶纤维长120～150束距60～80易1400～2400>90盾状填料聚乙烯、维纶纤维长120～200束距60～80易1000～250098～99半软性填料变性聚乙烯单片φ120～160较易87～9397立体波纹填料硬聚氯乙烯1600×800较易110～20090～96组合填料塑料和醛化维纶D120～200片距40～90易123099酚醛树脂蜂窝填料加工简单，适合手工生产，比表面积大纤维径向稳定度不足，挂膜后下垂进而结团呈球形，工作比表面积下降幅度大。实际寿命约一年，更换频繁，或单元处理能力严重下降。纤维型软填料组合填料弹性填料悬浮式填料已知条件某污水站，平均进水流量规模为600m3/d，设计进水COD=1800mg/L，出水满足COD≤200mg/L，COD去除率约90%。采用接触氧化工艺进行处理，气水比30:1。设计计算例题曝气管路系统空气管道的流速：干、支管为10-15m/s，多使用焊接钢管；通向空气扩散装置的竖管、小支管为4-5m/s，多采用塑料给水管根据管道通过的风量和流速，计算得到管径，然后再核算压力损失，调整管径最长一根空气管道总损失应控制在4.9kPa以内空气管道的压力损失空气管道的压力损失空气管道的压力损失为沿程阻力损失与局部阻力之和.沿程阻力损失沿程阻力损失:局部阻力则根据下式将各配件换算成管道的当量长度L0=55.5KD1.2式中，D-管径,m

K-长度换算系数配件K三通:气流转弯1.33直流异口径0.42-0.67直流等口径0.33弯头0.4-0.7大小头0.1-0.2球阀2.0角阀0.9闸阀0.25接触氧化池曝气干管采用钢管，干管流速选取v=10～15m/s之间，计算所需管径133～162mm，选取DN150mm焊接钢管。竖管流速选取4～5m/s之间，并联两组三级接触氧化池，六个竖管，计算所需管径94～105mm，选取DN100mmABS管。只要保证流速分别不超过10～15m/s和4～5m/s，空气供给系统的压力损失一般均可保证在14.7kPa以下，因此可直接采用空气流量和上述流速确定管径，无需核算压力损失。第四章工业废水厌氧生物处理好氧生物降解厌氧生物降解微生物种类:好氧微生物(简单)厌氧微生物(复杂)降解速率:快慢降解途径:碳降解、氨降解碳降解对氧的要求:适当的溶解氧无溶解氧温度要求:常温常温-中温-高温环境条件:适应范围宽适应范围较窄营养物质:100:5:1200:5:1最终产物:H2O、CO2CH4、H2O、CO2基建费用:较低较高运行费用:较高较低、回收能源粗处理厌氧生物处理工艺厌氧活性污泥法厌氧接触法UASB工艺厌氧生物膜法厌氧生物滤池水解酸化池池中填料是处理效果的关键因素之一。可以当作填料的有碎石、卵石、焦炭、塑料制品、纤维等。填料选择应符合以下要求：①比表面积大、孔隙率高、生物易附着；②足够的强度、不易磨损、化学稳定性高、通水阻力小、无有害物质溢出；③和水的密度相近，价格便宜。厌氧生物滤池处理废水的原理是：废水通过一个密封的水池，其水池中装有填料，填料上培养生长着厌氧菌膜，通过厌氧菌膜对废水中有机物予以分解，从而达到净水的目的。第一节厌氧生物滤池厌氧生物滤池的特点优点有机负荷高：有机负荷一般为0.2～16kgCOD/(m³·d)，且适应废水范围广。耐冲击负荷能力强：因池中污泥浓度高且停留时间长，所以，即使进水中有机物浓度变化剧烈，微生物也有适应能力。有机物去除快：在相同的负荷下，COD的去除比其他生化方式要快。不需污泥回流：因微生物在池中以固着态生存，不易流失，因此，不需污泥回流增加污泥浓度。启动时间短：启动或停运后再启动，时间比其他厌氧法相对要短。缺点处理含悬浮物较高的废水易发生堵塞；所以本法最好用于溶解有机废水。反冲洗尚无有效的办法。当池中污泥浓度过高时，易发生短流现象，减少了水力停留时间，影响处理效果。厌氧生物滤池的设计计算滤料层高度：采用块状滤料时，高度不宜超过1.2m，塑料滤料高度可达5m。布水多采用多孔管。滤料支撑板多采用多孔板或竹子板。1、有机负荷公式

式中：V——池容积，m³；Q——处理水量，m³/d；S0——处理水COD浓度，g/L；N1——有机负荷，kgCOD/(m³·d)。

式中

：K——动力学常数，1.53d-1；S0——处理前COD，mg/L；Se——处理后COD，mg/L；t——水力停留时间，d。有机负荷等工艺设计参数应通过试验或参考同类废水的运行资料确定。低温（15℃～25℃）时宜采用低负荷，高温（50℃～55℃）时宜采用高负荷。2、动力学公式池容积计算对于升流式厌氧生物滤池，一般认为废水的COD浓度大于8000mg/L时，必须采用回流；小于8000mg/L亦可以采用回流。回流比不宜过大以节省电耗并避免冲走厌氧污泥。布水系统的设计布水的均匀性对厌氧生物器的正常运行起着重要作用。通常采用穿孔管，孔口流速比管内流速应相对大一些，一般孔口流速1.5~2.0m/s、管内流速0.4~0.8m/s之间，孔口设在布水管的下方两侧，孔口直径应不小于10mm，以免堵塞。穿孔进水管上部应设置多孔隔板以支承滤料，其与底部的距离视进水管管径而定，一般比管径大0.3~0.5m。某工厂有机废水流量Q=250m³/d、COD浓度S0=5520mgL，SS浓度为100mg/L，水温为20～25℃。采用厌氧-好氧两级生物处理。进行厌氧生物滤池小试时，试验滤池采用焦炭作填料，填料高度为2.0m，测得当COD去除率达到90%、出水COD平均浓度为600mg/L时，该厌氧生物滤池的容积负荷为6.0kgCOD/(m3·d)。塑料管的规格型号DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250等01钢管规格型号包括但不限于DN15（4分管）、DN20（6分管）、DN25（1寸管）、DN32（1寸2管）、DN40（1寸半管）、DN50（2寸管）、DN65（2寸半管）、DN80（3寸管）、DN100（4寸管）、DN125（5寸管）、DN150（6寸管）、DN200（8寸管）、DN250（10寸管）等02设计练习某厂有机废水，流量200m3/d，进水COD浓度为8000mg/L，SS为80mg/L。要求废水处理后达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级标准即COD≤100mg/L，SS≤20mg/L。拟采用厌氧生物滤池－好氧接触氧化法进行处理，厌氧生物滤池有机容积负荷取6.5kgCOD/m3▪d，COD去除率预计达到80%；好氧接触氧化法容积负荷取2.0kgCOD/m3▪d，COD去除率预计可达94%，气水比取30:1。目的：对于城市污水是将原水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物：对于工业废水处理，主要是将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水可生化性水解，产酸阶段的产物主要为小分子有机物，可生物降解性一般较好。故水解池可以改变原污水的可生化性，从而减少反应的时间和处理的能耗。对固体有机物的降解可减少污泥量，其功能与消化池一样。工艺仅产生很少的难厌氧降解的生物活性污泥，故实现污水污泥一次性处理，不需装经常加热的中温消化池。不需要密闭的池，不需要搅拌器，不需要水、气、固三相分离器，降低了造价和便于维护。由于这些特点，可以设计出适应大、中、小型污水处理厂所需的构筑物。反应控制在第二阶段完成之前，出水无厌氧发酵的不良气味，改善处理厂的环境。第一第二阶段反应迅速，故水解池体积小，与初次沉淀池相当，节省基建投资。第二节

水解酸化池升流式水解酸化反应器设计公式布水装置确保各单位面积的进水量基本相同。以防止短路或表面负荷不均匀等现象发生；尽可能满足水力搅拌需要，保证进水有机物与污泥迅速混合；易观察到进水管的堵塞；当发现堵塞后，易被清除。目前布水装置的形式一般可以采用一管多孔式布水，一管一孔式布水或枝状布水方式。一管多孔式布水采用在反应器池底配水横管上开孔的方式布水，其中几个进水孔由一个进水管负担。为了配水均匀，要求出水流速不少于2.0m/s，使出水孔阻力损失大于孔管的沿程阻力损失。为了增大污水在出水孔的流速，可采用脉冲间歇进水。配水管的直径最好不少于100mm，配水管中心距池底一般20~25cm。应该尽可能避免在一个管上有过多的孔口。目前这种布水方式已较少采用。一管一孔式布水方式为了确保进水可以等量分布在反应器截面，每个进水管线仅仅与一个进水点相连。这种布水系统的特点是一根布水管只服务于一个布水点，只要保证每根布水管流量相等，即可取得等流量的布水要求。为了保证每一个进水点达到其应得的进水流量，建议采用高于反应器的水箱式（或渠道式）进水分配系统。这种情况下的一个好处是可以容易用肉眼观察堵塞状况。这类配水方式很容易通过在进水管或渠道与分配箱之间的三角堰来保证等量的进水，在恰当的调整每箱中三角堰水位后获得均匀的流量分配。从布水器到布水口应尽可能少的采用弯头等非直管。废水通过布水器进入池内时在管道垂直段流速（或顶部）低于0.2～0.3m/s。管道垂直段上部管径应大于下部，反应器下部采用较小直径的管道产生高的流速，从而产生较强的扰动使进水与污泥之间充分接触。枝状布水为了配水均匀一般采用对称布置，支管出水口向下距池底约200mm，位于所服务面积的中心，出水管孔最小孔径不宜小于15mm，一般在15～25mm之间，出水孔处需设45°导流板使出水散布池底，出水孔正对池底。这种形式的配水系统的特点是采用较长的配水支管增加沿程阻力以达到布水均匀的目的。只要施工安装正确，配水基本能够达到均匀分布的要求。例题：某炼化厂产生炼油废水，Q=500m3/d，总变化系数Kz=1.5，拟采用水解酸化法进行预处理，试设计水解酸化池的主要尺寸。难生物降解工业废水处理的实际应用含PVA和表面活性剂废水国内某染整厂排出的生产废水COD为761.9mg/L,BOD为100.2mg/L,B/C只有0.16,废水可生化性差，废水中含难处理的化学浆料聚乙烯醇(PVA)和表面活性剂。如采用常规好氧方法处理，则因好氧池曝气而泡沫漫溢，从而导致整个处理流程无法正常运行；采用水解酸化处理后COD有所下降，而BOD反而増加，使得废水的可生化性改善，并可使大分子PVA和表面活性剂断链，从而减少曝气所产生的泡沫，使得废水在好氧中有较高的去除效果。涤纶纺丝油剂废水COD为2000mg/L左右，而BOD为350mg/L，B/C为0.18。采用各种物化处理费用高，生化好氧处理有大量泡沫产生，因此采用厌氧、好氧串联工艺流程，厌氧反应停留时间10h，采用软性纤维填料反应器，好氧采用7.8h的接触氧化法。经过厌氧反应，B/C比例从0.18上升到0.20,并且经厌氧反应后COD、BOD值都有所增加，这说明一些很难降解的物质（甚至COD也测不出的化合物）经厌氧反应后易于生物降解了。经过厌氧、好氧处理后,BOD去除可达89%,COD去除可达89%。废水种类COD去除率/%SS去除率/%BOD/COD水力停留时间污泥水解率/%生活废水30-50>80提高2-430-50造纸综合废水30-50>80大为提高4-650印染废水<10很低大为提高6-1050焦化废水<1080大为提高450啤酒废水40-5080-00不变2-430-50屠宰废水30-5080-90不变2-430-50UASB（Up-flowAnaerobicSludgeBed/Blanket）即上流式厌氧污泥床反应器，是一种处理污水的厌氧生物方法。由荷兰Lettinga教授于1977年发明。集有机物去除以及泥、水、气三相分离于一体。厌氧生物处理是利用厌氧性微生物的代谢特性，在不需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。污泥床反应器内没有载体，是一种悬浮生长型的消化器。由反应区、沉淀区和气室三部分组成。在反应器的底部是浓度较高的污泥层，称污泥床，在污泥床上部是浓度较低的悬浮污泥层，通常把污泥层和悬浮层统称为反应区，在反应区上部设有气、液、固三相分离器。第三节UASB工艺UASB反应器的工作原理与构造(1)进水配水系统(2)反应区

(3)三相分离器(4)出水系统沼气出水进水(5)集气罩悬浮污泥区颗粒污泥区UASB反应器的特点反应器内污泥浓度高，一般平均污泥浓度30～40g/L，其中底部污泥床污泥浓度60~80g/L，污泥悬浮层污泥浓度5～7g/L；有机负荷高，HRT短，中温消化，COD容积负荷一般为10～20kgCOD/（m3.d）；反应器内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自动的流到反应区，一般无污泥回流设备；无混合搅拌设备。利用本身产生的沼气和进水来搅动；污泥床内不填载体，节省造价及避免堵塞问题。启动难的问题。UASB的工艺设计要求UASB结构要求池形：圆形、方形、矩形。小型装置常为圆柱形，底部呈锥形或圆弧形；大型装置为便于设置气、液、固三相分离器，则一般为矩形，高度一般为3～8m，其中污泥床1～2m，污泥悬浮层2～4m，多用钢结构或钢筋混凝土结构，三相分离器可由多个单元组合而成。进水装置的设计使分配到各点的流量相同，确保单位面积的进水量基本相同，防止发生短路等现象；很容易观察进水管的堵塞，当堵塞发现后，必须很容易被清除；应尽可能的满足污泥床水力搅拌的需要，保证进水有机物与污泥迅速混合，防止局部产生酸化现象。2、进水系统的设计要求沉淀区斜壁角度约50°，使沉淀在斜底上的污泥不积聚，尽快滑回反应区内；应防止气泡进入沉淀区影响沉淀；沉淀区的表面负荷应在0.7m3/（m2▪h）以下，混合液进入沉淀区前，通过入流孔道（缝隙）的流速不大于2m/h；应防止气室产生大量泡沫；并控制好气室的高度，防止浮渣堵塞出气管，保证气室出气管畅通无阻。03010402三相分离器的设计要求某工业废水，排放量2000m3/d，进水COD1500mg/L，采用UASB工艺，设计COD去除率70%设计练习某乳制品公司废水，废水排放量：600m3/d进水浓度：CODCr≤1600mg/L，BOD5≤800mg/L，SS≤250mg/L，油脂≤100mg/L，pH5～11处理后要求达到的水质指标：达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级标准（CODCr100mg/L，BOD530mg/L，SS70mg/L，油脂20mg/L，pH6～9）水温20℃。地面高程20.00m，进水管底标高为18.8m。请遴选合适工艺并设计完整流程。第四章工业废水的化学处理处理方法处理对象混凝胶体、乳化油中和酸、碱化学沉淀溶解性有害物质，如汞、镉、硫、氰、铬、锌等氧化还原吹脱溶解性气体，如H2S、CO2等萃取溶解性物质，如酚汽提溶解性挥发物质，如一元酚、氨等易挥发物质吸附溶解性物质，如酚、汞等离子交换可离解物质，如盐类物质等电渗析第一节中和酸和碱是常用的工业原料，使用酸﹑碱的工厂往往有酸性废水和碱性废水排放。废酸来源于精炼石油产品制造，涂料、油器、颜料及类似产品制造，基础化学原料制造，钢压延加工，金属表面处理及热处理加工，电子元件及电子专用材料制造等行业。废酸主要种类包括废硫酸、废硝酸、废磷酸、废氢氟酸等，其中废硫酸的排放量占绝大比例。废碱的来源也很广泛，主要有制碱工业的废水，碱法造纸的黑液，印染工业煮纱，丝光的洗水，制革工业的火碱脱毛废水以及石油、化工部分生产过程的碱性废水等。根据《国家危险废物名录(2021年版)》，废碱来源于精炼石油产品制造、基础化学原料制造、毛皮糅制及制品加工、纸浆制造、选矿等行业。010203酸含量大于5%~10%的高浓度含酸废水，常称为废酸液；碱含量大于3%~5%的高浓度含碱废水，常称为废碱液。对于这类废酸液、废碱液，宜因地制宜回收其中的酸和碱或综合利用。例如，用蒸发浓缩法回收苛性钠；用扩散渗析法回收钢铁酸洗废液中的硫酸；利用钢铁酸洗废液作为制造硫酸亚铁、氧化亚铁、聚合硫酸铁的原料等。对于酸性废水，中和处理的方法有：①酸碱废水相互中和；②投药中和；③过滤中和；④离子交换；⑤电解。一般前三种方法多用。碱性废水的处理方法有：①酸碱废水相互中和；②加酸中和；③烟道气中和。湿投加法酸性废水投药中和法常用的药剂是石灰、电石渣、石灰石和白云石等，有时也采用苛性钠和碳酸钠。石灰常使用熟石灰，配制成石灰乳液，浓度在10%左右。混合反应池可采用隔板式或设搅拌器，容积按水力停留时间5min设计。中和沉淀池容积按水力停留时间1～2h设计。中和沉淀产生的污泥体积为废水量的10%～15%，含水率为90%～95%，必须设置污泥脱水系统。工程上，一次性投药的中和处理效果远差于分批投药的中和处理效果，特别是酸碱度较大的废水。如果处理水量大时更应采取分批投药的方式，可设计两个或多个中和反应池或反应槽。投药中和法有两种运行方式：①当废水量小或间歇排出时，可采用间歇式操作，并设置2～3个中和池交替工作；②当废水量大时，可采用连续式操作，并可采取多级串联运行，以获得稳定可靠的中和效果。中和处理应尽可能采用自动投药控制系统。目前多采用二级或三级，分为粗调和终调或粗调、中调和终调。投药量由设在池出口的pH值检测仪控制。一般初调可将pH值调至4~5。例题：某厂酸性废水需中和处理到pH=7，废水流量Q=45m3/h，拟用石灰浆作中和剂，并已通过实验室试验得出了中和曲线图，要使该废水中和到pH=7，石灰投加量为3600mg/L，要求据此设计中和处理系统。例题某炼油厂酸性废水平均流量Q=19000m³/d，最大时流量Qmax=950m³/h。为将其pH值调整至8.5，经试验需加熟石灰量c[以Ca(OH)2计]为100～700mg/L，平均500mg/L。若调整到pH=9，石灰需用量Cmax为1200mg/L，长期平均最大需用量为1000mg/L。要求确定：石灰贮存量V，按平均每月贮存量或最大两周需用量计。并设所用的石灰小块CaO的密度ρ为1042.6kg/m³。石灰消化设备及石灰输送设备所需的能力（按最大计算用量计）。平均和最大消化用水量W（设配制成10%质量比的石灰浆）。按最小停留时间为5min计的石灰浆池的容积和尺寸。第二节混凝

投加化学药剂（混凝剂）使得胶体分散体系脱稳和凝聚的过程称为化学混凝。在混凝过程中，含有微小悬浮微粒和胶体杂质被聚集成较大的固体颗粒，使颗粒性的杂质与水分离的过程，称为混凝处理。混合反应沉淀工艺流程聚合氯化铝聚合硫酸铁聚丙烯酰胺PAM硫酸铝钾（明矾）设计混凝工艺应着重考虑：混合工艺要求混合过程是絮凝和固液分离的前提，要求在加药后迅速完成。混合搅拌时间一般为10～30s，工业应用常取2min，适宜的速度梯度是G=500～1000s-1。分水力搅拌和机械搅拌两类。水力搅拌反应池有旋流反应池和竖流折板反应池，机械搅拌反应池多见桨板式机械搅拌反应池。较大的G值有利于颗粒碰撞，但水流剪切力也相应增大，对已经形成的絮凝体有被剪碎的可能。絮凝体越大，承受剪切的能力越弱。所以在反应设备中，G值应随絮凝体的成长而逐渐减少。反应设备进口G值可以与混合设备一样，然后递减至反应设备出口，G值降至10~20s-1。絮体形成的水流速度为15～30mm/s，反应时间为15～30min。絮体反应（絮凝）池应尽可能紧邻或与沉淀池合建。反应设备第四章工业废水物理化学处理工艺吸附离子交换反渗透吸附法主要用以脱除水中的微量污染物，应用范围包括脱色、除臭味、脱除重金属、各种溶解性有机物、放射性元素等。吸附法可作为离子交换、膜分离等方法的预处理，以去除有机物、胶体物及余氯等；也可作为二级处理后的深度处理手段，以保证回用水的质量。目前在废水处理中应用的吸附剂有：活性炭、活化煤、白土、硅藻土、活性氧化铝、焦炭、树脂吸附剂、炉渣、木屑、煤灰、腐殖酸等。活性炭是目前废水处理中普遍采用的吸附剂。其中粒状炭因工艺简单，操作方便，用量最大。国外使用的粒状炭多为煤质或果壳质无定型，国内多用柱状煤质类。项目数值项目数值比表面积/(m²/g)950～1500空隙容积/(cm³/g)0.85密度碘值(最小)/(mg/g)900堆积密度/(g/cm³)0.44磨损值(最小)/%70颗粒密度/(g/cm³)1.3～1.4灰分(最大)/%8真密度/(g/cm³)2.1包装后含水率(最大)/%2粒径筛径(美国标准)有效粒径/mm0.8～0.9大于8号(最大)/%8平均粒径/mm1.5～1.7小于30号(最大)/%5均匀系数≤1.9水处理用活性炭吸附工艺多数情况下采用连续性吸附操作流程。连续式吸附可以采用固定床、移动床和流化床三种不同的设备形式。固定床是废水处理中最常用的一种方式，待处理废水多从上部自上而下顺流进行首先通过静态吸附试验测出不同种类吸附剂的吸附等温线，从而选择吸附剂种类并可估算出处理每立方米水所需的吸附剂量。在此基础上进行动态吸附柱试验，确定各设计参数如吸附柱形式、吸附柱串联级数、通水倍数（m3水/kg吸附剂），最佳空塔速度、接触时间、吸附柱设计容量、吸附剂用量及再生设备容量、每米填料层水头损失、反冲洗频率及强度、设备投资及处理费用等。设计的一般原则动态吸附柱的工作过程可用下图所示的穿透曲线来表示纵坐标为吸附质浓度c，横坐标为出流时间t（或出水量V）。溶质浓度为c0的水流过炭柱时，溶质就逐渐被吸附。除去溶质最多的区域称为吸附带（或吸附区）。在此带上部的炭层已达饱和状态，不再起吸附作用。当吸附带的下缘达到柱底部后，出水溶质浓度开始迅速上升。当达到允许出水浓度cB时，此点即为穿透点cB；当出水溶质浓度达到进水浓度的90%～95%时，可认为吸附柱的吸附能力已经耗尽，此点即为吸附终点cE。在从cB到cE这段时间△t内，吸附带所移动的距离即为吸附带的长度h。由图可见，如果只用单柱吸附操作，活性炭柱的处理水量只有VB。如果采用多柱串联操作，则此柱的活性炭的吸附能力即可充分利用达到饱和，则处理水量可达到VE，通水倍数就由VB/M增加到VE/M（m3/kg炭）。第四章工业废水处理中的氧化还原方法利用溶解于废水中的有毒有害物质能被氧化或还原的性质，将其通过氧化还原反应转化为无毒无害的化合物，这种方法称为氧化还原法。电镀废水（亚硫酸钠、硫酸亚铁还原铬离子）高级氧化技术原理高级氧化技术的基本原理，是利用化学或者电化学的反应过程来产生羟基自由基，并利用羟基自由基所具有的极高氧化电极电位(2.80V)和电子亲和能(569.3KJ),进攻废水中有机污染物分子的高电子云密度点，形成电子交换和转移，使废水中难降解的高分子有机化合物的化学键断裂，分解成为易降解的低分子化合物；同时协同因羟基自由基氧化反应所激发的链式反应而形成的大量攻击性极强的其他各类有机自由基，如原子氧，过氧化物自由基等，进一步氧化分解有机污染物，直至其得到完全矿化降解，达到去污、消毒、杀菌、脱色的目的。高级氧化技术

AOP羟基自由基已经成为国内外水处理专家公认的，唯一能对水中各种有机污染物实现无选择氧化，而且可以完全矿化为CO2和H2O的超强氧化剂，而利用羟基自由基或者其他强氧化性自由基对污水进行氧化降解处理的方法通称为高级氧化技术AOP(Advanced

Oxidation

Process)。高级氧化技术芬顿氧化法是在酸性条件下﹐H2O2在Fe2+存在下生成强氧化能力的羟基自由基(·OH)，并引发更多的其他活性氧，以实现对有机物的降解，其氧化过程为链式反应。其中以·OH产生为链的开始，而其他活性氧和反应中间体构成了链的节点，各活性氧被消耗，反应链终止。其反应机理较为复杂，这些活性氧仅供有机分子并使其矿化为CO2和H2O等无机物。从而使Fenton氧化法成为重要的高级氧化技术之一。芬顿高级氧化还原反应影响因素芬顿（Fenton）法作为废水高级处理技术，利用Fe2+和H2O2之间的链反应催化生成具有强氧化性的羟基自由基(·OH)，可氧化各种有毒和难降解的有机化合物，针对高浓度难生物降解废水处理，可作为生物前处理以改善水质，提升废水的可生化性，为后续的深度处理创造有利条件。（1）温度温度是芬顿反应的重要影响因素之一。温度升高会加快·OH的生成速度，有助于·OH与有机物反应，提高氧化效果和COD的去除率；但是，温度升高也会加速H2O2的分解，分解为O2和H2O，不利于·OH的生成。（2）pH一般来说，芬顿试剂是在酸性条件下发生反应的，在中性和碱性的环境中Fe2+不能催化氧化H2O2产生·OH，而且会产生氢氧化铁沉淀从而失去催化能力。当溶液中的H+浓度过高，Fe3+不能顺利的被还原为Fe2+，催化反应受阻。多项研究结果表明芬顿试剂在酸性条件下，特别是pH在3～5时氧化能力很强，此时的有机物降解速率快，能够在短短几分钟内降解。（3）有机底物（4）芬顿氧化后污泥沉降处理由于芬顿氧化过程中硫酸亚铁的大量投加，使得硫酸亚铁中铁离子的大量沉淀，产生大量的铁泥。甚至会造成大量的污泥悬浮物在废水中难以沉降。出现这种情况的原因大多数是因硫酸亚铁与双氧水的投加比例没有控制好，或双氧水投加过量、反应不彻底导致。出现这种情况后可以通过投加絮凝剂（聚丙烯酰胺）进行强化絮凝沉淀。或者通过投加石灰粉进行PH值调节及助凝对悬浮物进行凝聚沉淀。某难降解工业废水，拟采用芬顿试剂进行高级氧化处理，设计处理能力100m3/d，进水COD760mg/L，COD去除率为50%。第九章

污泥处理减量化A稳定化B无害化C资源化D污水生物处理过程主要污染物“物质流”•转入污泥的COD约30-50%•转入污泥的N约30-45%•转入污泥的P约90%处置方法填埋A干化焚烧B堆肥C建材D协同D污泥减量化

污泥减量化处理技术浓缩污泥含水率从99%下降到95%,体积将减少到原来的1/5；重力浓缩法、机械浓缩法；瓶颈：药耗、电耗；污泥减量化处理技术脱水污泥含水率从95%下降到80%,体积将减少到原来的1/4;离心脱水、带式脱水和板框压滤脱水；瓶颈：含水率、药耗、电耗；稳定化-污泥厌氧消化污泥稳定化减量化为目标；污水处理过程的一部分;污泥中的污染物能源(清洁能源)高效回收；污泥脱水性能提高5%;实现污泥减量(30-50%);降低温室气体排放；消化污泥土地利用或焚烧等。污泥稳定化-好氧堆肥好氧堆肥是通过好氧微生物作用降解有机物，温度升高，实现有机物降解、污泥干化、消毒杀菌等稳定化处理；相比厌氧：运行简单;瓶颈：污泥含水率、臭气、辅料、占地、标准21重金属污泥的处置水泥固化技术已被证实为一种有效的重金属固定方法。采用水泥与粉煤灰混合物固化重金属（如铬、镍、镉等），可实现以废治废和节约成本的目标。实验得到的参数为：水泥与粉煤灰的比例为2:5，污泥与固化剂的比例为1.43:1。样品在室温下固化28天以上，有害金属离子得以化学固化。粉煤灰的加入有助于降低固化物的渗透性，限制重金属的溶解。铁氧体固化则是以亚铁离子对重金属废水进行絮凝处理，再将沉淀的氢氧化物污泥通过无机合成技术转变为复合铁氧体。在此过程中，几乎所有重金属离子均进入铁氧体晶格内并被固化。铁氧体固化的特点是无需外部固化剂，在pH值为2-10的范围内长期稳定，重金属不会复溶。得到的铁氧体离子具有磁性，易于分离。质量较好的渣可直接作为工业原料，如吸收电磁波的材料等。制砖或烧结方法是将重金属污泥掺入黏土中烧砖，或与煤混合烧结，将重金属污泥掺入炉渣中制造炉渣砖。实践证明，经过高温烧制，制砖与烧结方法可以将有害重金属氢氧化物与硅铝等物质形成结晶化合物，实现固定化。检验重金属固定化程度的方法是测定砖或烧结产物的浸出液中重金属离子浓度。实际检测结果表明，制砖或烧结是固定重金属的有效方法。第十章工业废水处理厂设计的一般步骤工业废水的处理模式可以分为企业单独处理和园区集中处理两大类。企业单独处理指企业单位对各自的污染源建造和运行小型废水处理设施，在厂区内处理达到排放标准，排放至周边受纳水体或下水管道。园区集中处理指工业园区内工业企业的废水纳入下水道管网，由统一的园区污水厂集中处理。企业单独处理工业废水在工厂内单独处理，达到行业排放标准或《污水综合排放标准》GB8978-1996标准后排放至受纳水体，或达到《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T31962-2015后排入下水道。《污水综合排放标准》规定了除造纸行业、船舶工业、海洋石油开发工业、纺织染整工业、肉类加工工业、合成氨工业、钢铁工业、航天推进剂工业、兵器工业、磷肥工业、烧碱工业、聚氯乙烯工业外，其它工业废水必须执行的标准。《污水排入城镇下水道水质标准》适用于向城镇下水道排放污水的排水户和个人的排水安全管理，包括而不限于工业企业。园区集中处理随着我国对环保的日益重视，新建工业企业已基本进入工业园区，原有企业也逐渐搬迁至工业园区。工业园区是指在划定的较为独立的地块或地段内，通过科学规划、合理布局的建设，实现项目、资金、人才、技术、信息等的聚集效应和规模效应，形成产品、产业、行业关联和具有充分活力的工业企业群体，对地区经济发展和对外开放具有推动力的集中经济区域。我国现有工业园区（或传统工业园区）多以同类工业门类或相似企业集聚进行规划和布局，一般按产品、产业或行业的关联分类，如纺织工业园区、造纸工业园区、电镀工业园区、精细化工工业园区、食品工业园区、皮革工业园区、建材工业园区等。进入同一工业门类的企业可以降低基础设施配套建设成本，有利于改善生产经营条件，有利于信息交流，有利于优势互补、产投流动，提高运营效率和经济效益。工业废水处理厂（站）建设的设计基本程序工业废水处理厂（站）的设计程序前期工作：编制《项目建议书》和《工程可行性研究报告》（设计任务书）。工程设计：包括初步设计和施工图设计。根据建设项目实际情况，有时经建设单位与管理部门商议，设计工作程序可简化。例如，以工程可行性方案设计（简称方案设计）替代工程可行性研究报告，或以方案设计替代工程可行性研究报告和初步设计。此时，方案设计的深度应接近初步设计，内容应包括工程可行性研究报告。《项目建议书》编制《项目建议书》的目的在于为上级部门的投资决策过程提供重要依据，通过迅速且少量经费的方式，及时向上级主管部门提交具有建议性质的文件，以确保项目得到合理且有效的推进。《项目建议书》的主要内容为：建设项目的必要性、建设项目的规模、技术标准、废水处理的工艺路线（方案构思）、工程投资估算、预期达到的社会与环境效益。《项目建议书》经上级审批后，即可立项，进行工程可行性研究。《工程可行性研究报告》（设计任务书）工行性研究是建设项目投资决策前的主要工作内容。工程可行性研