印染废水处理设计方案.doc

1、 1200m3/h 印染污水处理工程 技术方案 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 1 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 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 2 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，

2、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

3、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

4、设计方 案，供业主和有关部门决策参考。 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 3 二、设计依据、规范、范围及原则 2.1 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） ； （

5、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） 。 2.2 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

6、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 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 4 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。 2.3 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

7、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

8、次污染。 三、设计水量与水质 3.1 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，Q d=1200m3/d 本改造方案 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 5 设计流量最终确定为：Q d= 1200m3/d，污水处理站 24 小时运行，每小时处理水量确定 为：Q h=50m3/h。 3.2 设计水质 A） 废水性质为染整废水、涂装废水； B） 设计废水水质 C） 根据江苏省印染行业污染整治方案 （2011-2015）要求，污水排放的未纳管 印染企业于 2015 年 6 月

9、底前按 CODcr60mg/l，氨氮10 mg/l，总氮12 mg/l 和总磷0.5 mg/l 执行。出水水质具体指标见表 2-3。 设计水质一览表 进水水质一览表（平均值） 项目 CODcr BOD5 SS 色度 NH3-N PH 1100mg/l 250mg/l 250 mg/l 250 35 67 出水水质一览表 CODcr BOD5 SS 色度 NH3-N PH 综 合 废 水 60 mg/l 10 mg/l 20 mg/l 40 10mg/l 69 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 4.1 污

10、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。 4.2 污水处理工艺方案选择（原有工艺） 4.2.1 选择思路 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 6 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

11、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、

12、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)工艺流程简捷、工程造价低、运行经济、便于管理。 4.2.2 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 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 7 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(OH)2,经搅拌混合 反应将 PH 值调节值 7.5-8.5，在第二格

13、内投加 PAC、PAM，经搅拌机搅拌反应，污染物 与药物反应生产矾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

14、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-、NO 2-、NO-，同时为好氧处理系统创造良好的生化基础。厌氧 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

15、盐 NO3-、NO 2- 、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 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 8 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

16、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，冲洗场地及厠所 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。 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 9 污水处理工艺流程图 生产废水 上清液、滤液回流 污泥排放 混合液回流 污泥排放 达标排放 排至调节池重新处理 注： 为增加设备， 为原有设备。 污水冷却器

17、缺氧池池 接触氧化池 调节池+预曝气 事故排放池 聚铁、 PAC/PAM 中间水箱 酸碱调节系统 气浮处理装置 箱式压滤机 供氧风机 MBR 膜处理池 污泥浓缩 池 排放水池 干泥外运 抽吸泵 化学清洗系统 膜清洗池反冲洗泵 供氧风机 斜管沉淀池聚铁、 PAC/PAM 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 10 4.3 污泥处理工艺方案的选择 4.3.1 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。 4.3.2 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

18、泥体积，达到性质稳定，并为进一步处置创造条件。 1） 污泥处理总体流程选择 污泥处理的一般流程为：浓缩硝化脱水干化处置。 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。 2） 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

19、， 运行管理及费用低。问题是滤布要经常冲洗，不能连续运行。 带式过滤 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 11 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，

20、劳动强度较低。 叠螺式污泥脱水机 5 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 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。 4.3.3 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 5.1 主要工艺构（建）筑物、处理设备 5.1.1 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

21、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 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 12 水不能正常达标回用，在工艺中采用污水冷却器有效降低污水温度，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 Q900m 3/h

22、,进水温度 70左右，出水温度 40左右，冷却器外形尺寸 为 770077008200mm。 （二套，单套处理水量 500m3/h） 5.1.2 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

23、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） 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 13 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

24、、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。 5.1.3 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 7.5-8.5，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

25、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60m 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、

26、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。 5.1.4 气浮净水器（原有） 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 14 1）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 60m 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

27、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。 2）设计参数 气浮池设置 1 座，平面净尺寸为 600022002500mm，有效水深 2.3m。反应采用 混合反应方式，反应时间 20 min，接触区上升流速 4.17mm/s，分离区上升流速 0.58mm/s，分离区有效水力停留时间为 66.7min，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 型释放器 2 只，RGZ-型刮渣机 1 台， N=0.55KW。 3）加压溶气回流释放系统及

28、加药装置 Z-0.25/6 空压机 1 台,Q=0.05m 3/min,H=0.6MPa,N=1.1KW。800 溶气罐 1 只,直径 800mm 高度 3200mm。WDL40-52 溶气水泵 1 台， Q=10.0m3/hr，H=40mH 2O，N=4.0KW。JY-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=0.85KW。 4）中间水箱、中间泵 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 15 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

29、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： 250015002000mm，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

30、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。 (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） 。 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 16 5.1.5 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

31、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

32、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。酶的催化反应效率要比相应无酶反应高 1061015 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

33、甲烷化。 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 17 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

34、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 DO0） ，而缺 氧（anoxic）作用是指无氧或微氧（DO0.3-0.5mg/l） 。 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

35、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 AO 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。 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 18 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

36、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 16 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 1C62C3） 。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 丙酸酮进入三羧酸循环，达到完全的氧化：2CH3COCOOH4H6O26

37、CO2+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。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。 1200t/d 印染

38、污水处理工程 设计方案 19 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）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，

39、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

40、中的 NH3-N 裂解成 NO3-、NO 2- 、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 BOD5CODcr 比值明显 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 20 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， BOD5CODcr 比值仅为 0.030.025，但水解反应后，形成的苯胺结构碎片分子，其 BOD5CODcr 比值，上升至 0.410.59。为了确保厌氧池的生化效果，在溶解氧不足 0.3-0.5mg/L 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

41、水搅拌器，数量 4 台,型号为 QJB0.85/260-280r，功率 0.85KW 在 酸化池中溶解氧指数 DO0.2-0.5mg/l。利用混合液回流的溶解氧，使污水和回流污水 均匀混合，提高厌氧微生物利用率。 酸化池尺寸为：长宽高=800025003000 mm 2 套，有效容积为：112m 3，水力停留时间为 5 小时。 5.1.6、接触氧化池（原有） 生物接触氧化法工艺中因微生物的载体-填料设置形式的不同，可分为固定床 和流化床（或浮动床） 。 传统生物接触氧化法（固定床）较成熟，在生活污水处理工艺中应用较多。选用 的填料主要为组合填料。组合填料成本低，但挂膜容易，生物膜生长周期短，不

42、易结 块，使用寿命长，不需经常更换， 。而蜂状窝形填料在局部平滑面上生物膜附着较慢， 稍有冲击就剥离，填料之间不具备通道，使水流单调。 组合性填料其比表面积大，为一般生化填料的 3-5 倍，生物膜生长周期短，新陈代谢 后的生物易脱落，不堵塞，且其使用寿命长。固定床较流动床有以下优点：(1)、填料 比表面积大，设计选用填料比表面积达 300m2/m3，故单位容积生物量较大，污物去除 率也高；(2)填料本身形成一个接触氧化的好氧消化与活性污泥流动性大于一体的微环 境，更有效地保证了系统的处理效果，因此处理系统具有较强除污功能外还具备较好 的脱氮功能；在硝化反应的作用下，硝酸菌以污水中的无机碳为电子

43、载体，依靠水中 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 21 的溶解氧，不断新陈代谢，使硝化反应顺利进行，将污水中的 NO3-、NO 2-、NO 转化成 氮气经曝气吹脱。使硝酸盐得以除去，消除氮源的污染。 (3)、经固定床填料与污水及空气的接触使污水中的空气得到多次重复切割，故氧利用 率及污染物转化率较高； （4）固定床无需专业人员管理维护，运行简单可靠； （5）特别适应废水的水质水量变化，耐冲击负荷强。故本工程中选用固定床处理工艺。 1.接触氧化工艺特点 1) 有较高的污泥浓度，除了填料表面生长有生物膜外，在填料间隙还有悬浮生长的微 生物，污泥浓度一般可达 1020g/l，比活性污泥法（

44、23g/l）高许多。 2) 生物膜具有丰富的生物相，膜中的微生物不仅数量多，而且种类也多，除了游离态 和菌胶团内的细菌外，还有大量附着于填料表面的丝状菌，它的繁殖不仅不会引起污 泥膨胀，相反能改善有机物的去除效果，另外在生物膜上还有多种原生动物和后生动 物，形成了稳定的生态系。 3) 生物活性高，由于采用微孔曝气器，气泡直径小且密集空气气泡在填料空隙中起了 充分搅拌的作用，加之生物膜后生动物的存在可软化生物膜，从而加速生物膜的脱落 更新，使生物膜具有较高的活性。 4) 具有较强的氧利用率，由于生化池内设置弹性立体 PP 填料，生化池曝气装置采用 圆盘式微孔曝气器，气泡在填料中曲折穿过，增加了停

45、留时间，从而提高了氧从气相 向液相转移的效率，一般接触氧化池中的氧利用率高达 45%。 5) 具有较强的耐受冲击负荷能力，这主要是接触氧化池中污泥浓度高，加上曝气的充 分搅动，负荷冲击可得到缓冲而从不致影响工作性能。 1200t/d 印染污水处理工程 设计方案 22 6) 生物接触氧化工艺具有较高有机负荷和水力负荷率 5.1.6-1 圆盘式微孔曝气器技术性能一览表 工作条件 清水充氧性能 水深 （m） 气量 （m 3/h） 压力损失 （pa） qe （kgo 2/h） （%） （kgo 2/kw.h ） 6.0 3 2900 0.336 31.54 6.99 4.0 3 3400 0.18 2

46、1.70 6.58 注：qe 曝气器充氧能力（kg/h） 曝气器氧利用率（%） 理论动力效率（kg/kw.h） 生物脱氮 好氧固定床采用组合填料，该填料具有质轻、耐老化等性能，膜生长良好的填料 在空气的搅动下处于悬浮漂流状态，使固定床同时具有活性污泥法的特点，悬挂填料 不仅增加了有机物和生物膜的接触机率，同时填料对气泡具有切割作用，因此固定床 与活性污泥法比较具有较高的去除效率。 5.1.7MBR 膜生物反应器（新增） 膜 生 物 反 应 器 （ MBR） 是 高 效 膜 分 离 技 术 与 活 性 污 泥 法 相 结 合 的 新 型 污 水 处 理技术， 可用于有机物含量较高的市政或工业废水处理。 虽然有好氧MBR过程的技术