印染废水SBR处理工艺流程Word文档格式.docx
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按国家环保要求，该厂的印染废水应达标排放。
文中主要对处理厂单元组成包括各个构筑物、设备进行了选取和计算，对厂址的选择、平面布置、高程布置等作了简要概述，最后评估了建设该处理厂的基建和运行费用。
根据该印染厂提供的现场实测污水水质资料，再结合我们所掌握的印染废水资料，确定本方案的原水设计水质如下：
指标
项目
水量（m3/d）
CODcr（mg/l）
BOD5（mg/l）
SS（mg/l）
NH3-N（mg/l）
PH
色度（倍）
进水
1500
800
250
10
10-11
300
出水
<
100
20
70
5
6-9
50
1、按照国家给排水设计标准设计
2、按照国家城市污水处理标准设计
3、按照国家污水排放标准设计
4、按照类同企业污水工程处理达标设计
5、选用技术成熟，处理效果稳定、适应性强的生物处理与物化处理相结合的处理工艺，确保出水水质达标。
6、工艺设计做到工艺精、投资少、效果好、运转成本低、管理方便、操作简单。
4.1污水水质特点
根据设计进出水水质指标和设计规模，结合同行业印染废水的特征，本工程进出水有如下特点：
（1）由于不同染料、不同助剂、不同织物的染整要求，所以废水的PH值、CODCR、BOD5、颜色等也各不相同，但其共同的特点是BOD5/CODCR值均很低，一般在20%左右，可生性差，因此需要采取措施，使BOD5/CODCR值提高到30%左右或更高些，以利于生化处理。
（2）印染废水一般为碱性废水，其PH值一般在10—11，因此必须进行预处理把碱回收，并投加酸降低PH值，经预处理到一定要求后，再进入调节池，与其他的印染废水一起进行处理。
（3）印染废水的另一个特点是色度高，需要进行脱色处理，为此需要研究和选用高效脱色菌、高效脱色混凝剂和有利于脱色的处理工艺。
（4）印染行业中，PVA浆料和新型助剂的使用，使难生化降解的有机物在废水中含量大量增加。
特别是PVA浆料造成的CODCr含量占印染废水总CODCr的比例相当大，而水处理用的普通微生物对这部分CODCr很难降解。
因此需要研究和筛选用来降解PVA的工艺。
（5）污水量在淡、旺季时的变化差距大，需充分考虑工艺运行的稳定性及经济性。
（6）因为此废水中不含磷（P），所以可以不考虑除磷工艺。
4.2污水处理工艺的确定
污水处理工艺的确定，一般根据确定的设计规模，污染物去除率要求，结合建设条件，经过技术经济比较加以确定。
结合近年来国内在印染废水治理技术方面取得的新进展，根据该印染厂水质水量的特点，我们采取“物化+厌氧+好氧”的处理工艺。
4.2.1物化处理技术选择
4.2.1.1气浮
气浮法基本原理是利用外力将空气吹入水中，使水中产生大量微小气泡，使其作为载体，粘附污水中的污染微粒，形成比重小于水的浮体，浮到水面，实现固液分离，从而分离出污水中的污染物质。
对于电镀废水、印染废水、制革废水有很好的处理效果。
4.2.1.2沉淀
沉淀是利用自身重力的作用，使污染物质从污水中分离出来的一种方法，在城市污水处理中被广泛运用。
4.2.1.3各物化工艺比较与本方案选择
气浮法对于那些很难用沉淀法去除的污染物质具有很好的去除效果。
气浮法的浮渣含水率低，比沉淀池污泥体积少2-10倍左右，但气浮法电耗较大。
一般来水，选用气浮还是沉淀法要根据污水中污染物质的物理性质决定。
对于比重小于或接近1的漂浮和悬浮物质，宜选用气浮法。
对于比重大于1的易沉的物质宜选用沉淀法。
考虑到污泥体积与污泥处理费用成正比，我们选用气浮处理技术。
采用加压溶气气浮方式，选用成套气浮设备。
4.3厌氧技术选择
4.3.1水解酸化工艺
物料的厌氧生化降解过程分为四个阶段。
一是水解阶段，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氧化反应（主要指大分子物质分解为小分子及其水溶物）；
二是发酵（或酸化）阶段，酸化菌将上述小分子转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外，主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸等；
三是产乙酸阶段，指上一阶段产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸及新的细胞物质；
四是产甲烷阶段，指上一阶段产物被转化为甲烷、二氧化碳及新的细胞物质。
水解酸化工艺就是考虑到产甲烷菌和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、酸化细菌的作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难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。
水解酸化阶段主要利用的兼性厌氧菌。
兼性厌氧菌具有繁殖速度快，代谢强度高，对外界环境适应能力强和对有毒物质不敏感的特点。
水解酸化反应器是一种高负荷厌氧生物处理单元，其构造简单，作为一级独立的厌氧生物处理装置，其目的是调节、酸化、去除有毒污染物、改善污水的可生化性，降低后续生物处理装置的负荷，提高后续处理设施的稳定性和效果，创造一个稳定高效的厌氧处理系统，该工艺主要应用于有机物浓度较低的废水。
有机物去除不彻底，去除率仅占20%-30%，不适合高浓度废水。
4.3.2厌氧接触法
厌氧接触法属于传统的厌氧消化技术的发展，它采用完全混合式消化反应器，适合于处理含悬浮物固体较高的废水，对预处理要求低，需要设置池内完全混合搅拌装置，池外设消化液沉淀池。
其处理效率比传统厌氧消化技术有所提高，其水力停留时间较长，要求消化池容积大。
存在的问题是厌氧消化池排出的混合液中的污泥附有大量气泡，在沉淀池中易于浮于水面而被带走，进入沉淀池的污泥仍有产甲烷菌在活动并产生沼气，使已下沉的污泥上翻，结果固液分离不佳，出水的SS、COD、BOD等指标较高，本方案不建议采用厌氧接触法。
4.3.3UASB反应器
上流式厌氧污泥床（UASB）采用了滞留型厌氧生物处理技术，属于高速厌氧反应器，由污泥床、污泥悬浮层、布水系统、三相分离器组成。
反应器内废水依次流过污泥床、污泥悬浮层、三相分离器，水流呈推流形式，进水与污泥床、污泥悬浮层的微生物充分混合接触进行厌氧分解，厌氧分解产生的沼气的上升引起污泥床表面的沸腾和流化状态，依靠进水与污泥的高效接触而取得高的去除率，依靠池顶部的三相分离器，进行气、固、液分离，使污泥维持在污泥床内而很少流失，污泥保持很长的停留时间，使反应器中具有足够的污泥量，因而，生物污泥停留时间长，处理效率高，适合于处理浓度较高的有机废水。
4.3.4各厌氧工艺比较与本方案选择
目前常用的厌氧技术有水解酸化、厌氧接触法、厌氧生物滤池、UASB法、厌氧流化床等技术，水解酸化反应不够充分，有机物去除有限，但其水解菌适应能力强，有较高的耐毒物浓度；
而且水解酸化能提高污水的可生化性，方便后续的生物处理工艺。
厌氧接触法其反应器中微生物与废水混合在一起，污泥停留时间段，污泥浓度低。
厌氧滤池处理效率高于厌氧接触法，但容易造成堵塞，特别是含悬浮物较高更容易发生堵塞现象，给管理带来很大麻烦。
UASB是一种集微生物反应、沉淀为一体的高效厌氧反应器，具有很高的有机物降解能力，容积负荷率高，抗冲击能力强，pH缓冲能力强，处理效果稳定。
结合本项目印染废水水质特点，我们采用水解酸化工艺。
4.4好氧技术选择
有机废水的好氧处理工艺是向废水中鼓入空气，创造出微生物生长、繁殖的良好环境，加速微生物的增殖及新陈代谢能力，从而使废水中呈溶解状态、胶体状态的有机物得以降解、去除，好氧生物技术主要有传统活性污泥法、氧化沟、生物接触氧化法等技术及改良工艺。
4.4.1传统活性污泥法
活性污泥法是利用机械设备向污水中充氧，使曝气池内废水、活性污泥处于剧烈搅动状态，形成混合液。
废水与活性污泥相互混合、充分接触，使活性污泥反应得以进行，废水中有机污染物得以去除，活性污泥本身得以繁殖生长，废水得以进化。
处理出水水质好，运行稳定，技术成熟，但传统工艺容易出现泡沫、污泥膨胀等问题，工艺路线长，设备及构筑物多，运行管理困难，投资高，已逐渐被新型工艺取代。
4.4.2氧化沟
氧化沟是常规活性污泥法的一种改进和发展，它的基本特征是曝气池呈沟渠型，污水在其中不停循环流动，其水力停留时间长，泥龄长。
它是一个完全混合曝气池，进水将迅速被稀释，有很强抗冲击能力。
沿沟长存在着溶解氧浓度梯度的变化，利用其水力特征，使沟渠中出现硝化——反硝化的过程，达到除氮效果。
氧化沟工艺流程简单，构筑物少，能脱氮除磷，投资比活性污泥法少。
但能耗高，运行费用高。
4.4.3生物接触氧化法
生物接触氧化法是活性污泥与生物滤池复合的生物膜法。
曝气池中设有填料，采用机械曝气设备进行充氧，微生物部分固着，部分悬浮。
具有以下优点：
（1）由于填料比表面积大，池内充氧条件好，氧化池内单位容积的生物量高于活性污泥及生物滤池，因此，它可以达到较高的容积负荷；
（2）由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理方便；
（3）由于池内生物固着生长量多，水流属完全混合型，因此它对水质水量的骤变有较强的适应能力；
（4）污泥浓度高，当有机容积负荷较高时，其F/M仍保持在一定水平，因此污泥产量教低。
4.4.4各好氧工艺比较与本方案选择
活性污泥法、氧化沟均能满足要求，效果稳定可靠，但占地面积相对较多，运行成本较高；
接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法处理技术，在氧气充足的条件下，微生物迅速繁殖，其部分微生物以膜的形式固生长在填料表面，部分微生物是絮状悬浮物生长在水中，废水经过填料层时，有机物与微生物充分接触，吸附降解有机物，在微生物的作用下净化水质。
其特点是体积负荷高，处理时间短，生物活性高，有一定脱氮除磷能力，占地面积少。
综合考虑前段为提高可生化性而设置的水解酸化工艺，本方案采取较为先进合理的接触氧化技术作为好氧处理单元。
4.5去除色度处理和砂滤过滤
因为污水站处理的出水要生产回用，采用双氧水除色度，并设砂滤池进行过滤出水。
为了保持良好的过滤效果。
当滤沙中的细微杂质累积到一定程度后，滤池也要定期进行“气水反冲洗”清洗。
4.6污泥处理及处置
污泥处理方式有污泥干化场、浓缩+机械4水等方式。
污泥干化场投资少，无需投加化学药品，但占地面积大，干化效率低，对周遍环境影响大，一般较少采用；
浓缩+脱水方式效率高，占地较少，对环境影响小，是目前应用较多的技术，尤其对于较大规模的污水处理系统，是一种较为合理的污泥处理办法。
本方案拟采用带式浓缩脱水一体机，这样可以减少污泥浓缩池,不仅降低了成本投资，而且减少污水站的建设面积。
同时污泥浓缩脱水一体机可连续运行，脱水能力大。
各沉淀池的污泥通过污泥泵抽入污泥浓缩脱水一体机进行污泥脱水，污泥饼通过污泥斗收集外运处理，脱水滤液回流至调节池处理。
五、设计工艺流程图
六、工艺设计计算
6.1设计参数
（1）平均流量：
Qa=1500m3/d=62.5m3/h=0.1736m3/s（Qa_表示平均流量，单位L/s）
总变化系数（题已知）：
Kz=1.1
所以设计流量：
Qvmax=
=1.1
=1650m3/d=68.75m3/h=0.019m3/s
（2）物料衡算
a.COD去除量
整个系统流程中，进水COD浓度800mg/l；
出水COD浓度100mg/l。
COD总去除量：
10-3=1050kg/d
COD去除率：
b.BOD去除量
整个流程中，进水BOD浓度250mg/l，出水BOD浓度20mg/l。
BOD总去除量：
10-3=345kg/d
BOD去除率：
c.SS去除量
整个系统中，进水SS浓度250mg/l，出水SS浓度70mg/l。
SS总去除量：
10-3=270kg/d
SS去除率：
d.NH3-N去除量
整个系统中，进水NH3-N浓度10mg/l，出水NH3-N浓度5mg/l。
NH3-N总去除量：
10-3=7.5kg/d
NH3-N去除率：
=50%
e.色度去除量
整个系统中，进水色度300倍，出水色度50倍。
色度总去除量：
10-3=375kg/d
色度去除率：
6.2构筑物计算
（1）格栅
功能：
过滤悬浮物、漂浮物、沉淀物等固体或胶体物质，能有效地降低水中的SS，减轻后续工艺的处理负荷，避免后续处理中设备被堵塞。
格栅设计参数：
栅条宽度s=10.0mm栅条间隙宽度d=15.0mm栅前水深h=0.1m过栅流速u=0.6m/s
。
格栅计算：
格栅间隙数目（n）：
n=
=
=19.7（个）取20个
格栅建筑宽度（b）：
b=s（n-1）+d
n=0.01x（20-1）+0.015x20=0.49m取0.5m
每日栅渣量（w）：
设渣量为0.05m3/1000m3，取Kz=1.1
W=
=0.075m3/d（小于0.2m3/d）
所以采用人工清渣。
特点：
格栅由一组平行的金属条制成，删条间形成缝隙，栅缝与水流方向垂直，栅缝呈楔型（喇叭口状），水流经过栅缝时压力急剧降低，因而不易堵塞；
利用重力，无能耗；
设备采用不锈钢制造，耐腐蚀性好，使用寿命长；
需要人口定期清洗栅缝，防止被堵塞。
（2）调节池
调节水量、均化水质，确保水处理效果稳定性，并调pH。
设计参数：
停留时间（t）:
设计停留时间t=8.0h
有效容积（V有效）:
V有效=Qt=62.5
8.0=500m3采用潜水搅拌机搅拌。
有效水深h:
有效水深采用h=3.5m
池子面积F：
F=V/h=500/4=125m2
池子的平面尺寸：
采用L×
B=15m×
10m池子的总高度H：
设超高h1=0.5m，
H=h+h1=3.5+0.5=4.0m
池子几何尺寸：
B×
H=15m×
10m×
4.0m
规格：
15m×
4.0m，一座，钢筋混凝土结构，地上式。
潜水搅拌机：
在调节池内设GQT040×
48080（功率4.0kw）高速推流器一台，起搅拌混合作用，防止污水中悬浮物沉积在池底。
计量泵：
型号80QW100-12.5A，排出口径80mm,流量58.3m3/h,扬程6.9m，转速2900r/min,电机功率为3.0kw,泵重121kg。
二用一备。
（3）中和池
中和池设计参数：
1500m3/d的印染废水PH=10，预计将PH调节到7。
中和池计算：
作图由曲线图可知，碱性废水中和到PH值为7时，硫酸的需用量为150mg/l（含量98%）。
硫酸用量的计算：
=9375g/h=9.4kg/h
中和池容积和尺寸：
中和反应时间一般为5～10分钟，选择中和时间为5分钟，则中和池有效容积为：
V=
m3
图碱性废水中和曲线
（4）气浮池
利用外力将空气吹入水中，使水中产生大量微小气泡，使其作为载体，粘附污水中的污染微粒，形成比重小于水的浮体，浮到水面，实现固液分离，从而分离出污水中的污染物质。
Q=62.5m3/h,t=30min=0.5h，V有效=Qt=31.25m3。
规格：
5×
4×
2.0m，成套设备，碳钢材质。
附属设备：
加压溶气泵，1个
压力表，3个
离子流量计，2套
加药箱1.0×
1.0×
1.0m1套
刮泥机，1台
电控箱，1个
（5）水解酸化池
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，在大量水解细菌、酸化细菌的作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质。
提高废水可生化性的同时，脱氮。
Q=1500m3/d，总变化系数为Kz=1.3,设表面负荷q=1m3/m2.h
池表面积：
采用两个，则表面积A=Q/（N×
q）=1500/（24×
2×
1）=31.25m2
有效水深：
设停留时间t=5h，则有效水深为h=q×
t=1×
5=5.00m
有效容积：
V=A×
h=31.25×
5=156.25m2
长度的确定：
尺寸确定L×
B=7m×
5m
超高：
设超高0.3m,则H=h+h2=5+0.3=5.3m。
7×
5.3m，1座，钢筋混凝土结构、半埋式。
SBR池设计参数
（1）污泥负荷率：
Ns取值为0.15kgBOD5/（kgMLSS·
d）。
（2）污泥浓度和SVI：
污泥浓度采用3000mgMLSS/L,SVI取150。
（3）反应周期：
SBR周期采用T=6h,反应器一天内周期数n=24/6=4。
（4）周期内时间分配：
反应池数：
N=4；
进水时间：
T/N=6/4=1.5h；
反应时间：
3.0h；
静沉时间：
1.0h；
排水时间：
0.5h；
（5）周期进水量：
024QTQN=（4-20）
316966106244md×
==×
（6）设计水量水质：
设计流量：
Qmax=Kz×
Qa=2.12×
800=1696m3/d=70.67m3/h=0.020m3/s
SBR池设计计算
（1）反应池有效容积:
001snQSVXN=（4-21）
式中：
n-----------反应器一天内周期数；
Q0-----------周期进水量,m3/s；
S0-----------进水BOD含量,mg/l；
X-----------污泥浓度,mgMLSS/L；
Ns-----------污泥负荷率。
314106350329.830000.15Vm×
×
（2）反应池最小水量:
3min10329.8106223.8VVQm=−−
（3）反应池中污泥体积:
1610XVVSVIMLSS=⋅8901.（4-22）
36329.81503000148.4110m=×
=
Vmin＞Vx,，合格。
（4）校核周期进水量:
周期进水量应满足下式：
Q0＜（1-MLSS·
MLSS/106）·
V（4-23）
=（1-100×
3000/106）×
329.8
=230.4m3
而Q0=106m3<
230.4m3，故符合设计要求。
（5）确定单座反应池的尺寸:
SBR有效水深取5.0m,超高0.5m,则SBR总高为5.5m,
SBR的面积为329.8/5=65.96m2
设SBR的长:
宽=2:
1，则SBR的池宽为：
6m；
池长为：
12.0m.
SBR反应池的最低水位为：
223.83.116.012.0m=×
SBR反应池污泥高度为：
148.412.066.012.0m=×
3.11-2.06=1.05m
可见，SBR最低水位与污泥位之间的距离为1.0m，大于0.5m的缓冲层高度符合设计要求。
污水提升泵
4．2．7．1设计说明
该污水泵设置在中和池之后，污水泵从中和池中吸水至水解酸化池。
泵房采用半地下式形式，污水泵的轴线标高为-2.8m。
污水泵提升流量按平均时流量设计，污水泵自灌运行，自动启动。
4．2．7．2设计计算
（1）污水泵扬程计算
污水泵扬程为H5
5123HHHHH=+++（4-40）
H1——污水泵吸水管水头损失，m；
H2——污水泵出水管水头损失，m；
H3——水解酸化池最低水位和中和池的水位之差，4.8m。
（2）H1的计算
取汲水管DN200，铸铁管，管长10m。
由进水管Q=20l/s,选用管径为200mm的铸铁管，查《给水排水设计手册》第1册第299页表11-11得：
v=0.64m/s,1000i=3.97。
汲水管沿程水力损失：
=×
=13.9710.0（）0.03971000hm
汲水管局部阻力系数ξ：
进口0.45，闸阀0.2，渐缩管0.16则©
222vhg（4-41）
=++=×
20.64（0.450.20.16）0.01729.81m
故，
=+=+=1120.03970.0170.057Hhh
（3）H2的计算
取出水管DN200，铸铁管，管长8m。
v=0.64m/s,1000i=3.97。
汲水管沿程水力损失ξ：
=13.978.0（）0.031761000hm
汲水管局部阻力系数：
渐放管0.03，弯头3个为0.63，闸阀为0.2，止回阀7.0，流量计为0.3（参考蝶阀），合计局部阻力系数为9.42，则
ξ==×
Σ2220.649.420.20229.81vhmg
=+=+=2120.031760.200.2318Hhh
（4）H3的计算，水解酸化池最低水位和中和池水位之差，取4.8m
=++=++=51230.0190.244.85.059HHHH
取污水泵扬程为H5＝6m
（5）污水泵的选用
污水泵扬程为H5＝6m,流量为Q5＝70.7m3/h。
查《给水排水设计手册》第11册第449页，可选用100WL-12A污水泵两台，一备一用。
污水泵性能：
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