1.1設計水量

根據甲方提供的資料數據，處理水量為：120m3/D；

1.2設計水質及排放標準

根據業主提供的資料及以往工程案例經驗，確定本工程設計水質及排放標準如表2-2所示：

1.3設計目標

1、貫徹執行國家有關環境保護的政策，按照國家頒布的有關法規、規范及標準進行設計，保證出水達到《紡織染整工業水污染物排放標準》（GB4287-2012）修訂單間接排放標準，（即：COD≤200mg/L BOD≤50 mg/L SS≤100 mg/L NH3-N≤20 mg/L 色度≤80倍，PH 6-9）等相關國家及地方標準、規范規定。采用適宜的處理工藝，實行污水綜合處理，改善廠區環境，最大程度的發揮本工程的社會效益、經濟效益、環境效益。

2、污水處理工藝力求技術先進可靠、經濟合理、高效節能、在確保污水處理效果的前提下，最大限度的減少工程投資和日常運行費用。

3、選擇國內外先進、可靠、高效、運行管理方便、維護維修簡便的水處理專用設備。

4、精心設計，在處理水質達標的前提下，盡量考慮節省投資、方便管理、減少占地面積等。

2工藝選擇

3.1水量調節

污水預處理是污水進入傳統的沉淀、生物等處理之前根據后續處理流程對水質的要求而設置的預處理設施，污水處理站的預處理對后續的生化處理及深度處理有著至關重要的作用，直接決定污水處理效果的達標與否。對于城市污水集中處理廠和污染源內分散污水處理廠，預處理主要包括格柵、篩網、沉砂池、砂水分離器等處理設施。而對于某些工業廢水在進入集中或分散污水處理廠前則除需要進行上述一般的預處理外，還需進行水質水量的調節處理和其他一些特殊的預處理，例如中和、撈毛、預沉、預曝氣等。若預處理工藝不達標，造成柵渣過多，對后續的處理設備損耗大。針對此種廢水一般采用格柵+調節池預曝氣工藝。

3.2污水脫色及懸浮物處理

預處理是污水進入傳統的生化等處理之前根據后續處理流程對水質的要求而設置的預處理設施，是污水處理廠的咽喉。針對此種廢水一般采用絮凝沉淀工藝。

3.2.1混凝機理

印染廢水的色度一直是廢水的處理難題之一，尤其是印染廢水由于其廢水里面含有大量的殘留的染料、助劑、漿料與細小纖維，使得廢水色度增加顏色發生了變化。

 硫酸亞鐵有除磷、混凝脫色效果好、沉降速度快的特點，所以廢水的色度處理一般采用硫酸亞鐵進行混凝脫色處理。原理為硫酸亞鐵以亞鐵離子為中心與染料分子形成多核絡合物，進而被吸附除去來脫色。使得廢水中的有色懸浮態的染料物質通過混凝凝聚成大顆粒的絮凝體或礬花，與廢水分離脫色,處理工藝如下圖。

硫酸亞鐵與石灰生成氫氧化亞鐵、氫氧化鐵，對活性染料的吸附量增加,形成脫色。石灰也能夠調節廢水的PH值，硫酸亞鐵的最佳脫色PH值為11以上，所以石灰的投加對硫酸亞鐵的脫色效果產生了很大的影響，當石灰的投加量將廢水的PH值范圍控制在9.5-11.5之間時，硫酸亞鐵的脫色率便可以達到90%--95%。

硫酸亞鐵的投加量也需要嚴格控制，通過實驗由圖3可知，當硫酸亞鐵投加量為7 mL時,廢水脫色率最好,可達90%以上。所以石灰硫酸亞鐵混凝脫色時，先將石灰投加將污水PH值調節好，充分攪拌混合后，再投入合理的硫酸亞鐵量進行混凝脫色效果最好。硫酸亞鐵投加量過少則會使脫色不干凈，投加過量便會使得廢水顏色變黃，導致色度不但沒去除反而重新增加。一定要注意觀察混凝過程中礬花的形成。

硫酸亞鐵加雙氧水的芬頓脫色法

在芬頓處理中硫酸亞鐵與雙氧水的強氧化性對染色體及發色基團進行破壞，達到脫色的作用。此種方法對脫色的效果也可達到95%以上，但成本相對較貴。而石灰+硫酸亞鐵處理污水的藥劑成本只需要0.25-0.30元左右，成本相當低，目前為主要脫色方法。

隨著技術的發展，很多工藝都的到了優化，本設計采用絮凝沉淀工藝；

3.3綜合廢水處理工藝選擇

根據廢水的水質特點，采用“預處理+水解酸化+A/O+二沉+深度處理”的大工藝路線，各個階段工藝必選如下：

3.3.1水解酸化處理工藝選擇

水解（酸化）處理方法是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法，和其它工藝組合可以降低處理成本提高處理效率。水解酸化工藝根據產甲烷菌與水解產酸菌生長速度不同，將厭氧處理控制在反應時間較短的厭氧處理第一和第二階段，即在大量水解細菌、酸化菌作用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物，將難生物降解的大分子物質轉化為易生物降解的小分子物質的過程，從而改善廢水的可生化性，為后續處理奠定良好基礎。

水解是指有機物進入微生物細胞前、在胞外進行的生物化學反應。微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細胞外壁上的固定酶來完成生物催化反應。

酸化是一類典型的發酵過程，微生物的代謝產物主要是各種有機酸。

從機理上講，水解和酸化是厭氧消化過程的兩個階段，但不同的工藝水解酸化的處理目的不同。水解酸化-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機物轉變為溶解性有機物，特別是紡織染整廢水，主要將其中難生物降解的有機物轉變為易生物降解的有機物，提高廢水的可生化性，以利于后續的好氧處理。考慮到后續好氧處理的能耗問題，水解主要用于低濃度難降解廢水的預處理。

酸化水解池內分污泥床區和清水層區，待處理污水以及濾池反沖洗時脫落的剩余微生物膜由反應器底部進入池內，并通過帶反射板的布水器與污泥床快速而均勻地混合。污泥床較厚，類似于過濾層，從而將進水中的顆粒物質與膠體物質迅速截留和吸附。由于污泥床內含有高濃度的兼性微生物，在池內缺氧條件下，被截留下來的有機物質在大量水解—產酸菌作用下，將不溶性有機物水解為溶解性物質，將大分子、難于生物降解的物質轉化為易于生物降解的物質；同時，生物濾池反沖洗時排出的剩余污泥（剩余微生物膜）菌體外多糖粘質層發生水解，使細胞壁打開，污泥液態化，重新回到污水處理系統中被好氧菌代謝，達到剩余污泥減容化的目的。

3.3.2好氧處理工藝選擇

3.3.2.1好氧生物處理的機理

好氧生物處理法(aerobic biological treatment):利用好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧氣存在的條件下進行生物代謝以降解有機物，使其穩定、無害化的處理方法。微生物利用水中存在的有機污染物為底物進行好氧代謝，經過一系列的生化反應，逐級釋放能量，最終以低能位的無機物穩定下來，達到無害化的要求，以便返回自然環境或進一步處理。污水處理工程中，好氧生物處理法有活性污泥法和生物膜法兩大類。 

3.3.2.2好氧生物處理與厭氧生物處理的區別

1、起作用的微生物群不同  好氧生物處理是由一大群好氧菌和兼性厭氧菌起作用的；而厭氧生物處理是兩大類群的微生物起作用，先是厭氧菌和兼性厭氧菌，后是另一類厭氧菌。

2、產物不同  好氧生物處理中，有機物被轉化成CO2、H2O、NH3-、等，且基本無害；厭氧生物處理中，有機物先被轉化成為數眾多的中間有機物，以及CO2、H2O等；其中有機酸、醇、醛等有機物又被另一群被稱為甲烷菌的厭氧菌繼續分解。由于能量的限制，其終產物受到較少的氧化作用，如有機碳常形成CH4，而不是CO2；有機氮形成氨、胺化物或氮氣，而不是亞硝酸鹽或硝酸鹽；硫形成H2S，而不是SO2或等。產物復雜，有異臭，一些產物可作燃料；

3、反應速率不同  好氧生物處理由于有氧作為氫受體，有機物轉化速率快，需要時間短。可用較小的設備處理較多的廢水；厭氧生物處理反應速率慢，需要時間長，在有限的設備內，僅能處理較少量廢水或污泥；

4、對環境要求條件不同   好氧生物處理要求充分供氧，對環境條件要求不太嚴格；厭氧生物處理要求絕對厭氧的環境，對環境條件(如PH值、溫度)要求甚嚴。

3.3.2.3好氧工藝的影響因素

1、微生物的營養：微生物要求的營養物質必須包括組成細胞的各種原料和產生能量的物質，主要有：水、碳素營養源、氮素營養源、無機鹽及生長因素。一般估算一般估算營養比例： C∶N∶P ＝100 ∶5 ∶1；

2、溫度：各類微生物所生長的溫度范圍不同，約為5℃ ～80℃ ；此溫度范圍，可分為最低、最高和最適生長溫度（是指微生物生長速度最快時溫度）；依微生物適應的溫度范圍，微生物可以分為中溫性（20～45℃ ） 、好熱性（高溫性）（45℃以上）和好冷性（低溫性）（20℃以下）三類；當溫度超過最高生長溫度時，會使微生物的蛋白質迅速變性及酶系統遭到破壞而失活，嚴重者可使微生物死亡；低溫會使微生物代謝活力降低，進而處于生長繁殖停止狀態，但仍保存其生命力；

3、pH值：同的微生物有不同的pH適應范圍。細菌、放線菌、藻類和原生動物的pH適應范圍是在4～10之間；大多數細菌適宜中性和偏堿性（pH＝6.5～7.5）的環境；廢水生物處理過程中應保持最適pH范圍；當廢水的pH變化較大時，應設置調節池，使進入反應器（如曝氣池）的廢水，保持在合適的pH范圍；

4、溶解氧：溶解氧是影響生物處理效果的重要因素；好氧微生物處理的溶解氧一般以2～4mg/L為宜。

5、有毒物質：在工業廢水中，有時存在著對微生物具有抑制和殺害作用的化學物質；其毒害作用主要表現在細胞的正常結構遭到破壞以及菌體內的酶變質，并失去活性；在廢水生物處理時，對這些有毒物質應嚴加控制，但毒物濃度的允許范圍，需要具體分析。

3.3.3典型好氧生物處理工藝

1、生物接觸氧化工藝

生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術，是具有活性污泥法特點的生物膜法，兼具兩者的優點。附著在填料上的生物膜是接觸氧化系統的主體作用物質，生物膜是生物高度密集的物質，在膜的表面和一定深度的內部繁殖著大量的各種類型的微生物和微型動物，并形成有機污染物—細菌—后生動物的食物鏈。由于生物膜的高度親水性，在其外側總存在一層附著水層，在污水不斷的在其表面更新的條件下，有機污染物由流動水層傳遞給附著水層，然后進入生物膜內部并通過細菌的代謝活動而被降解。從而污水得以凈化。生物膜老化后從填料上脫落下來，形成污泥，經沉降泥水分離后，上清液排放，污泥回流至前端生化單元或輸送至污泥濃縮池處理和處置。

生物接觸氧化工藝的主要優點：

①技術成熟，立足國內，具有成熟的設計與運行管理經驗。該工藝獲得國家科技進步二等獎；

②管理簡便，在運行中如受沖擊負荷影響時，不會像好氧活性污泥法形成污泥膨脹，導致系統運行失效。相反，由于絲狀菌附著于載體上，增強了裝置處理能力；

③產泥量少，由于生物膜中由多個微A2/O組成，膜的表面為好氧層，好氧層的下層為缺氧層，最底層為厭氧層，故生物膜中食物鏈長，生物相當豐富，從細菌、原生動物到后生動物形成了穩定的生態系統，使污泥在該系統中能充分的自身氧化、使污泥量比活性污泥法大為減少，節省了污泥處理設備投資及運行費用；

④開車培菌時間短，通常僅需幾個星期可完成。

綜上所述，接觸氧化工藝具有技術路線成熟、維護管理簡便、產泥量少、調試周期短等特殊的優勢，所以本工藝選擇接觸氧化工藝，采用多段設計。

3設計方案

3.1工藝流程

根據上述對水質分析和本公司的工程經驗，我們提出如下處理工藝，如下圖：

3.2污水處理路線

3.2.1綜合廢水

50m3/h綜合廢水首先進入格柵渠，進行預處理，除去水中的懸浮物與漂浮物，保護后序設備。格柵出水進入調節曝氣池，起到調節水量、均衡水質的作用。通過預曝氣，去除部分水中的污染物與色度，同時防止水中懸浮物的沉淀，然后通過調節池提升泵提升進入混凝沉淀池。在此投加生石灰和硫酸亞鐵，通過對發色基團的開環斷鍵，達到對廢水脫色的效果，同時使水中的懸浮物得以去除，并去除部分有機污染物。混凝沉淀池出水進入水解酸化池，在該池內通過酸化菌的作用將水中大顆粒有機物降解為小分子有機物，為后續生化處理做準備。水解酸化池出水進入A/O池，在A/O池A段，污水中的難降解長鏈或環狀有機物可被降解為易于降解的短鏈或有機物，并在缺氧的條件下，將硝態氮還原為氣態氮得以釋放。A/O池的O段設計為接觸氧化池格式，接觸氧化池內設置大量的組合填料，使廢水與微生物進行充分的混合，同時進水和回流污泥也在此進行充分的接觸混合。使用微孔曝氣的條件下，對好氧微生物進行供氧，利用這些微生物的新陳代謝作用，將COD等有機污染物氧化為二氧化碳與水，在亞硝酸菌與硝酸菌的作用下，將氨氮氧化成亞硝酸鹽與硝酸鹽。硝化液回流到缺氧段進行反硝化，從而達到生物降解的目的。O池曝氣所需空氣由羅茨風機提供。

A/O池出水自流至沉淀池進行固液分離后，出水達標排放。

3.2.2污泥處理路線

在整個工藝路線中，有兩處排泥：絮凝沉淀池、二沉池，產生的污泥自流排入污泥池，由氣動隔膜泵提升至板框壓濾機，經脫水干化減量后外運處理，上清液回流至調節曝氣池。

3.2.3其它配套路線

系統中采用羅茨鼓風機對好氧池體進行充分曝氣，從而保證水體中大分子有機物的充分降解，有效地降低CODcr的濃度，對曝氣調節池進行空氣攪拌。

3.3工藝特點

3.3.1完善的預處理系統

為保證后續工藝正常、穩定的運行，我們充分考慮了該污水的特點，采用物化的方法先進行預處理：生產廢水經氣浮后去除廢水中部分懸浮物，減輕后續處理單元的負荷，利于后續的生化處理。

3.4預期去除率

本工程中各工藝廢水濃度及預期去除率見下表：