水污染控制工程課程設(shè)計花費

1、 水 污 染 控 制 工 程 課 程 設(shè) 計350m3/d高濃度有機廢水處理工程初步設(shè)計姓名： 劉 晴 學(xué)號： 10110610 指導(dǎo)老師： 張 顯 球 日期： 2014.1.14 水污染控制課程設(shè)計任務(wù)書350m3/d高濃度有機廢水處理工程初步設(shè)計目 錄1設(shè)計資料12設(shè)計原則23工藝流程的選擇34工藝流程簡圖135主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)與設(shè)計以及費用概況146項目投資預(yù)算18一、設(shè)計資料1.某企業(yè)概況 山東某科技有限公司位于山東棗莊市臺兒莊經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，年產(chǎn)55000噸醛酮樹脂等化學(xué)品。在生產(chǎn)生活過程中，每天有一定數(shù)量的高濃度生產(chǎn)廢水、設(shè)備沖洗廢水、廠房地面清洗廢水、初期雨水以及生活污水產(chǎn)生，成分

2、復(fù)雜含有一定濃度的有毒有害物，生產(chǎn)廢水CODcr濃度可達4000mg/L，若不加以處理直接排放，將對臺兒莊污水處理廠的正常運行造成一定的影響，最終影響到受納水體環(huán)境。為保護環(huán)境，造福人類，業(yè)主委托南京師范大學(xué)對該廠廢水進行技術(shù)研究及示范設(shè)計，以確保處理出水達標排放。2.設(shè)計處理前后水質(zhì)、水量及排放標準 依據(jù)該廠環(huán)境評價報告，結(jié)合該廠實際情況，擬建項目廢水主要有生產(chǎn)設(shè)備及地面沖洗廢水、生活污水、初期雨水等，各股廢水水質(zhì)水量情況見表1。表1 擬建項目水污染物產(chǎn)生、排放情況廢水來源廢水量污染物名稱濃度(mg/L)(m3/d)CODCr生產(chǎn)廢水2004000地面沖洗廢水801500初期雨水3200生活

3、污水17400綜合廢水300（12.5m3/h）CODCr3000NH3-N15.6總磷0.6Cl-716 本項目廢水經(jīng)廠內(nèi)污水處理裝置處理后排入臺兒莊污水處理廠，廢水排放執(zhí)行污水處理廠主要污染物接管標準（污水綜合排放標準（GB8978-1996）表4中的三級標準），主要污染物控制指標見表2。表2 污水綜合排放標準（單位：mg/L（pH為無量綱）污染物pHCODCrBOD5NH3-N石油類SS總磷三級標準6月9日50030035*204008.0* *：NH3-N、總磷參照污水排入城市下水道水質(zhì)標準（CJ3082-1999）中的排入有城市污水處理廠的城市下水道系統(tǒng)的標準值。二、設(shè)計原則：（1）

4、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可靠認真研究基礎(chǔ)資料、基本數(shù)據(jù)，全面分析各項影響因素，充分掌握水質(zhì)特點和地域特性，合理選擇好設(shè)計參數(shù)，為工程設(shè)計提供可靠的依據(jù)。 （2）針對水質(zhì)特點選擇技術(shù)先進、運行穩(wěn)定、投資和處理成本合理的處理工藝，積極慎重的采用經(jīng)過實踐證明行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備，使處理工藝先進，運行可靠，處理后水質(zhì)穩(wěn)定的達標排放。（3）避免二次污染盡量避免或減少對環(huán)境的負面影響，妥善處置處理滲濾液工程中產(chǎn)生的柵渣、污泥，臭氣等，避免對環(huán)境的二次污染。（4）運行管理方便建筑構(gòu)筑物布置合理，處理過程中的自動控制，力求安全可靠、經(jīng)濟適用，以利提高管理水平，降低勞動強度和運行費用。（5）嚴格執(zhí)行國家環(huán)境

5、保護有關(guān)規(guī)定，使處理后的水能夠達標排放。三、工藝流程的選擇：1 污水的化學(xué)處理法1.1 臭氧氧化法近年發(fā)展的臭氧氧化新技術(shù)主要分為兩大類:一是用各種催化方法強化臭氧氧化單元的氧化能力，二是臭氧聯(lián)用技術(shù)，其創(chuàng)新性在于將多種技術(shù)組合,使原有技術(shù)得到強化。催化臭氧氧化技術(shù)是利用反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量高氧化性自由基(羥基自由基)來氧化分解水中的有機物從而達到水質(zhì)凈化。光催化臭氧氧化是以紫外線UV為能源、O3為氧化劑,利用臭氧在紫外線照射下分解產(chǎn)生的活潑的次生氧化劑氧化有機物。均相催化臭氧氧化是近年來發(fā)展起來的新技術(shù),它是利用溶液中金屬(離子)催化促進O3分解,以產(chǎn)生活潑自由基,強化其氧化作用。臭氧- 生物

6、活性炭氧化技術(shù)主要是應(yīng)用于自來水的深度處理。近年來國內(nèi)外報導(dǎo)的臭氧化處理的自來水深度處理流程,是以常規(guī)的混凝-沉淀-過濾為骨架, 在此基礎(chǔ)上增加臭氧和生物活性碳兩個處理環(huán)節(jié)1。但臭氧氧化技術(shù)也有很大的局限性：一是臭氧不能氧化一些難降解的有機物2,如氯仿等；二是單一的臭氧氧化技術(shù)不能將有機物徹底分解為CO2和H2O3,同時難以達到較高的COD去除效果。1.2 高級氧化法高級氧化技術(shù)又稱深度氧化技術(shù)，以產(chǎn)生具有強氧化能力的羥基自由基HO為特點，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應(yīng)條件下，使難降解的大分子有機物氧化降解成低毒或無毒的小分子物質(zhì)。常用的高級氧化法主要包括以下幾種4-6：Fenton

7、法、O3/UV法、O3/H2O2法、UV/H2O2法、O3/UV/H2O2法、TiO2催化氧化法。1.2.1 Fenton試劑氧化法 Fenton試劑法是一種均相催化氧化法，在含有亞鐵離子的酸性溶液中投加H2O2發(fā)生如下一系列反應(yīng)： Fe2+H2O2+H+Fe3+H2O+·OHFe3+H2O2Fe2+·OOH+ H+H2O2+·OH·OOH+H2O ·OH +·OHH2O2 Fe2+·OHFe3+ OH- 生成的羥基自由基·OH具有較高的氧化電位，僅次于氟，因而可與廢水中大部分的有機物發(fā)生反應(yīng)，使其分解：·

8、;OH +RHR+H2O R·+O2ROO·ROOH·分解產(chǎn)物+·OH 1964年，加拿大學(xué)者H.R.Eisenhaner首次成功使用Fenton試劑以·OH的強氧化性處理苯酚廢水和烷基廢水，F(xiàn)enton試劑開始在有機廢水處理方面?zhèn)涫車鴥?nèi)外關(guān)注7。2007年，謝成，晏波，韋朝海等8，以焦化廢水原水為研究對象，采用Fenton氧化法進行預(yù)處理結(jié)果表明，焦化廢水經(jīng)Fenton氧化預(yù)處理不僅能取得較高的CODCr和酚、苯系物、石油烴、含氮雜環(huán)有機物、多環(huán)芳烴等揮發(fā)酚類物質(zhì)去除率，而且能將其中有毒難降解有機污染物氧化為較易生物降解的醇、醛、酮及有機酸等

9、中間產(chǎn)物，有利于后續(xù)生物處理過程。2011年，廣東工業(yè)大學(xué)戴琴，羅建中，唐志雄等9，采用Fenton試劑預(yù)處理含芳香族化合物廢氣吸收液，在H2O2投加量為0.39 mol/L，F(xiàn)eSO4·7H2O投量為16.32mmol/L，pH為7.4，反應(yīng)1h的條件下，初始COD為12850mg/L的廢水的COD去除率可達到71.36%，結(jié)果表明，F(xiàn)enton試劑對該高濃度有機廢水可以取到很好降解作用。1.2.2 O3/UV法O3/UV法是將O3與UV輻射相結(jié)合的一種高級氧化法。此法在治理含復(fù)雜鐵氰鹽廢水中開發(fā)出來，對處理難氧化物質(zhì)十分有效。將UV輻射與O3相結(jié)合，能使氧化速率提高10-1000

10、0倍。1.2.3 O3/H2O2法O3/H2O2法是近20年來發(fā)展起來的一種高級氧化法。實驗證明，H2O2的共軛基能誘發(fā)O3分解成OH，而后者可以極大地提高降解反應(yīng)速率。1.3 電化學(xué)氧化法  電化學(xué)氧化又稱電化學(xué)燃燒,它是在電極表面的電氧化作用下或由電場作用而產(chǎn)生的自由基作用下使有機物氧化。電化學(xué)氧化分為直接電化學(xué)氧化和間接電化學(xué)氧化。直接電化學(xué)氧化是使難降解有機物在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)。目前,已證實對氯苯酚、五氯化酚均可在陽極上徹底分解。Hwang B J等10報道了電化學(xué)處理含氯有機物的有效性,并成功地利用PbO2/聚吡咯復(fù)合電極去除廢水中的氯離子。陰極還原過程已被用于一氯

11、乙烷、三氯乙烷和芳香氯化物等的脫氯處理。間接電化學(xué)氧化就是利用電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氧化劑或還原劑使污染物降解的一種方法。據(jù)報道,采用電解生成次氯酸鹽氧化劑,可氧化去除氨氮及難降解的有機污染物。2 物理化學(xué)法2.1 混凝沉淀法混凝沉淀法是處理污水的重要方法11-13,用以去除水中細小的懸浮物和膠體污染物質(zhì)?；炷ㄓ糜诟鞣N工業(yè)廢水的預(yù)處理、中間處理或最終處理及城市污水的三級處理和污泥處理。除了用于去除懸浮物和膠體，它還可用于除油和脫色?；炷臋C理主要有四種：壓縮雙電層機理，吸附與電中和機理，吸附架橋機理以及網(wǎng)捕機理。由于懸浮物的吸附作用,在懸浮物沉淀的同時,將其它污染物吸附沉淀下來,有利于污水的進一步處

12、理14。混凝沉淀效果的好壞,對于后處理過程的設(shè)計及污水處理總效率的提高具有重要作用15-18。2.2 離子交換法離子交換樹脂是一種含有活性基團的合成功能高分子材料，它是由交聯(lián)的高分子共聚物引入不同性質(zhì)離子交換基團而成。離子交換樹脂具有交換、選擇、吸附和催化等功能。應(yīng)用離子交換樹脂進行工業(yè)廢水處理，不僅樹脂可以再生，而且操作簡單、工藝條件成熟、流程短，目前在廢水處理方面得到了大量應(yīng)用。在工業(yè)廢水處理中，離子交換樹脂主要用于回收重金屬、貴金屬和稀有金屬，凈化有毒物質(zhì)，除去有機廢水中的酸性或堿性的有機物質(zhì)如酚、酸、胺等19。按離子交換的有效功能基,可以將它分為鰲合型、兩性、強酸型、弱酸型、強堿型和弱

13、堿型等幾大類20。2.3 微電解法 以鐵碳微電極為例，鑄鐵鐵屑中含碳量較大，一般達到8%，而含鹽量高的污水是一種良好的電解質(zhì)。當鐵屑浸在污水中時，鐵的電位低成為陽極，碳的電位高成為陰極，這樣就構(gòu)成無數(shù)個微小的原電池，發(fā)生以下電極反應(yīng)21：陽極(Fe): Fe-2eFe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V陰極(C): 在酸性條件下： 2H+2eH2 E0(H+/H2)=0V 在酸性充氧條件下： O2+4H+4e2H2O E0(E0)=1.23V 在堿性或中性條件下： O2+2H2O+4e4OH- E0(O2/OH-)=0.4V這些電極反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)物有很強的氧化還原能力。 其中的新生態(tài)H能

14、氧化污水中的染料等有機物，破壞染料的發(fā)色基團，有脫色的作用(而Fe2+有很強的還原能力，能使污水中氯代芳香族有機物還原脫氯，含磺酸基的芳香族有機物還原成酚類有機物，為后續(xù)的生物處理打下基礎(chǔ)。另外，F(xiàn)e2+也是很好的混凝劑，當污水流到曝氣池后，在有氧條件下，F(xiàn)e2+很容易發(fā)生下列反應(yīng)： 4Fe2+8OH-+O2+2H2O4Fe(OH)3生成的Fe(OH)3是膠體絮凝劑，它的吸附能力高于一般的藥劑水解法產(chǎn)生的Fe(OH)3。這樣又形成了以為Fe3+核心的絮凝體，能捕集、卷掃和吸附懸浮物及活性污泥，變成沉降性能很好的生物鐵污泥。以民豐印染廠為例，使用微電解的方法進行印染廢水的處理22。民豐印染廠是一

15、個大型的印染企業(yè)，產(chǎn)生的混合污水每天大約有3000m3。CODCr為1600mg/L，BOD5為350mg/L，色度700倍，SS為500mg/L。污水的色度深，成分復(fù)雜，水量大，對周圍的環(huán)境污染很大。環(huán)保局規(guī)定出水要達到GB8978-1996“污水綜合排放”一級標準才能排放。經(jīng)過分析比較，決定采用微電解加厭氧加二級活性污泥法處理工藝，工藝流程如圖所示：圖1 工藝流程圖該工程經(jīng)過三個月的施工及調(diào)試， 順利建成投入使用。環(huán)保局監(jiān)測站驗收監(jiān)測數(shù)據(jù)：CODCr為97mg/L，BOD5為25mg/L，色度40倍，SS為60mg/L。總投資1600萬元，取得了良好的社會和經(jīng)濟效益，并取得了一些寶貴的經(jīng)驗

16、體會。3 生物法3.1 水解酸化法水解酸化池主要在厭氧情況下生長、繁殖大量的水解細菌、產(chǎn)酸菌和微生物, 經(jīng)過初始階段的培養(yǎng)和馴化,分階段地將水中的部分大分子固形物水解為溶解性物質(zhì),將大分子和難降解物質(zhì)水解為易于溶解的小分子物質(zhì),從而改善和提高廢水的可生化性23。這是難生化廢水用生化法處理均需考慮的預(yù)處理過程,否則整個工藝的COD去除率難以保證24-25。水解酸化池中存在厭氧、兼氧環(huán)境，使得產(chǎn)酸性厭氧、兼氧菌將水中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子有機物分解為簡單小分子有機物,將不溶性物質(zhì)分解成可溶性物質(zhì),為后續(xù)好氧生化處理創(chuàng)造有利條件。水解酸化池內(nèi)分污泥床區(qū)和清水層區(qū)，待處理污水以及濾池反沖洗時脫落的剩余微生物

17、膜由反應(yīng)器底部進入池內(nèi)，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(zhì)與膠體物質(zhì)迅速截留和吸附。由于污泥床內(nèi)含有高濃度的兼性微生物，在池內(nèi)缺氧條件下，被截留下來的有機物質(zhì)在大量水解產(chǎn)酸菌作用下，將不溶性有機物水解為溶解性物質(zhì)，將大分子、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的物質(zhì)；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(zhì)層發(fā)生水解，使細胞壁打開，污泥液態(tài)化，重新回到污水處理系統(tǒng)中被好氧菌代謝，達到剩余污泥減容化的目的。3.2 SBR法SBR(sequncing batch reactor)法是一種序批式生物反應(yīng)器間歇運行

18、的活性污泥法污水處理工藝,將傳統(tǒng)活性污泥法中曝氣、沉淀等單元操作在同一個反應(yīng)池中按時間順序反復(fù)進行。一個典型的SBR工藝的運行過程包括進水、反應(yīng)、沉淀、排水及必要的閑置等5個階段。設(shè)有幾個池子輪換運行, 操作過程類似于循環(huán)活性污泥法CASS(cyclic activated sludge system)26。SBR工藝特點是流程簡單,可省去二沉池,耐水量和水質(zhì)負荷沖擊, 運行方式靈活多變并可組成多種工藝路線。增加生物選擇池, 創(chuàng)造厭氧或缺氧環(huán)境,具有儲存性反硝化、同時性反硝化等除氮脫磷功能,強化生物吸附作用, 凈化效率高, 處理能力強,效果穩(wěn)定。應(yīng)用電動閥、液位計、自動計時器及可編程序控制器(

19、PLC),可使SBR工藝全過程實現(xiàn)自動控制,操作方便快捷,勞動強度低。SBR法工藝流程及控制方法:來自于一級處理系統(tǒng)(經(jīng)格柵、砂濾、提升后)的城市污水連續(xù)進人前調(diào)節(jié)池, 前調(diào)節(jié)池有效容積270m³, 停留時間1.5h,池內(nèi)設(shè)有5臺ITT飛力潛污泵,可向3個按反應(yīng)周期運行的SBR反應(yīng)池交替輸送污水, 以達到連續(xù)處理的目的。池內(nèi)設(shè)有2臺水下攪拌器連續(xù)運行使進水與活性污泥充分混合接觸。3個SBR反應(yīng)池可按照進水、曝氣、沉淀、津水、閑置5個階段交替運行。進水階段一般控制在30-60min，將SBR反應(yīng)池一周期內(nèi)所應(yīng)處理的水量輸人反應(yīng)池(單池輸人污水量2500m3),啟動SBR池內(nèi)3臺水下攪拌

20、器,使污水與池內(nèi)活性污泥混合形成有機物高濃度差,以利于推動缺氧或厭氧環(huán)境下微生物反硝化、放磷反應(yīng)。 撫順市三寶屯污水處理廠2001年底建成投入使用，占地14.46hm2，采用SBR 的改良DAT-TAT活性污泥工藝，日處理污水25萬t。本文以撫順市三寶屯污水處理廠為例，探討新SBR法在城市污水處理廠的應(yīng)用27。運行中重點解決進出水的自動控制，供氣量調(diào)節(jié)，活性污泥濃度以及厭氧、缺氧段的控制問題。經(jīng)過一段時間的調(diào)試運行，目前運行狀態(tài)穩(wěn)定，出水均低于設(shè)計要求。從運行情況來看，SBR工藝取得了理想的處理效果(COD去除率88.4%，BOD5去除率93.9%，SS去除率95.1%)，NH4+-N和TP也

21、低于設(shè)計值?？梢钥闯?，SBR工藝完全適用于撫順的污水處理工藝。3.3 UASB法隨著厭氧廢水處理技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的快速發(fā)展,上流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket,簡稱UASB)工藝具有構(gòu)造簡單,處理量大,運行穩(wěn)定和處理效果好,成本費用低等優(yōu)點28,在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。目前,國內(nèi)外主要用它處理高濃度制糖廢水、土豆加工廢水、淀粉廢水、啤酒廢水、酒精廢水、乳品廢水、屠宰廢水和造紙廢水29-35。但UASB反應(yīng)器處理生活污水在國內(nèi)研究較少,不少國家(如荷蘭、巴西、哥倫比亞和意大利等)的一些大學(xué)研究機構(gòu),針對生活污水濃度低、水量大、中溫消化不經(jīng)濟等特點

22、進行了常溫試驗,并已有一些生產(chǎn)性裝置投入運行。USAB具有以下特點：(1)在反應(yīng)器中污泥的循環(huán)和機械攪拌一般維持在最低限度, 甚至完全取消；(2)在反應(yīng)器的上部設(shè)置一個氣、液、固分離系統(tǒng)。液相所攜帶的污泥可自動返回設(shè)備內(nèi)。USAB反應(yīng)器的基本出發(fā)點在于:(1)為污泥絮凝提供有利的物理一化學(xué)條件, 使厭氧污泥獲得并保持良好的沉淀性能；(2) 良好的污泥床可形成、種相當穩(wěn)定的生物相,能抵抗較強的擾動力。較大的絮體具有良好的沉降性能,從而提高設(shè)備內(nèi)的污泥濃度；(3)通過在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置一個沉淀區(qū),使污泥細顆粒在沉淀區(qū)的污泥層內(nèi)進一步絮凝和沉淀,然后回流入反應(yīng)器內(nèi)36。4 水解酸化-SBR 工藝處理印染

23、廢水 印染廢水通常具有較強堿性、污染物濃度高、種類多、含有毒害成分及色度高等特點37。序批式活性污泥法(SBR)是一種污水生化處理方法,目前已用于多種工業(yè)廢水處理,并取得顯著效果38-44。 原水水質(zhì)BOD5200-400mg/L,色度倍數(shù)400，pH7-12。廢水BOD5/COD值較小，可生化性差。水解酸化池按4m3/d設(shè)計，停留時間為8.0h；SBR池按3m3/d設(shè)計。水解酸化池連續(xù)進水，通過布水管使污水均勻穿過污泥層，出水進入SBR 池。SBR池每日分3個周期運行，每周期8h，其中進水2h，進水1h后曝氣5h，沉淀1h，排水1h。裝置運行的起始階段，COD去除率在70%以下；隨運行時間增

24、加，COD去除率不斷增加，至正常運行階段可達90%左右。雖然進水COD波動較大，但出水COD一直處于較穩(wěn)定的水平，說明系統(tǒng)有很好的耐沖擊能力。經(jīng)水解酸化-SBR工藝處理后，出水COD平均可達100mg/L，基本達到了國家一級排放標準45-46。當進水色度平均為400倍時，出水色度平均可達120倍以下，去除率為70%。 實驗結(jié)果表明，采用水解酸化-SBR工藝處理印染廢水，COD去除率高，處理效果好。COD平均總?cè)コ蕿?9.9%，色度平均去除率70%。5 水解酸化好氧工藝處理滲濾液與城市污水混合廢水ABR反應(yīng)器由四個隔室組成,總有效容積為13.2L,其中第一隔室為3.0L,其余三個隔室均為3.4

25、L。由蠕動泵供水。在ABR各隔室頂部設(shè)置集氣管并接人水封以保證ABR反應(yīng)器的厭氧條件。曝氣池的有效容積為6.3L,沉淀區(qū)的有效容積為4.0L。曝氣池由微型空氣壓縮機供氣,用氣體流量計對曝氣量進行調(diào)節(jié), 并將曝氣池中的DO控制在2一3mg/L。 運行期間的氣溫為18.0-27.5,ABR的HRT為13.2-26.4h,好氧段HRT為6.4-12.5h。為保證好氧段的正常運行,采取剩余污泥排放與污泥回流相結(jié)合的措施,對泥齡進行及時調(diào)整,保證曝氣池中的MLS濃度。運行期間曝氣池中MLS濃度為2300-5500mg/L,泥齡為3.5-10d。結(jié)果表明，原滲濾液COD濃度為370-550mg/L、混合比

26、達4:6時,處理出水COD和BOD，可分別低于200mg/L和30mg/ L?；旌媳冗_5:5時,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,COD和BOD，去除率達80.9%和96.8%。6 預(yù)處理+水解+SBR工藝處理制藥廢水47 無錫山禾集團第一制藥有限公司，是一家以生物發(fā)酵為主，兼有化學(xué)合成和制劑的綜合性大中型制藥企業(yè)。其中8907是新一代半合成氨基糖苷類抗生素國家一類新藥，具有高效、低毒、廣譜的特點，8907在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量高濃度有機廢水，成分復(fù)雜，處理難度很大。6.1 廢水的水量和水質(zhì)該公司廢水處理工程規(guī)模為500m3/d，主要包括8907生產(chǎn)廢水，各車間沖洗廢水和廠區(qū)生活污水。廢水成分包括DMSO(二甲亞

27、砜)、氨氮、金屬鈷離子等有毒有害物質(zhì)，其水質(zhì)情況見表。6.2 廢水處理工藝流程首先對廢水進行分質(zhì)預(yù)處理，盡量回收廢水中的有用物質(zhì)；然后將預(yù)處理過的8907廢水與生活廢水和其他廢水一道進行生化處理。從而探索出了一種技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理、運行成本低、可實際使用的治理工藝和針對性應(yīng)用設(shè)備。預(yù)處理后的廢水和生活污水及其他廢水一起進入集水池，經(jīng)水泵打入綜合調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池停留時間約為24h，設(shè)有穿孔曝氣裝置，均勻水質(zhì)水量后，由泵提升進入水解池。水解池中掛有填料，停留時間約為20h。出水流入中間池，再由泵打入SBR池。SBR池分為2組，可交替使用，池中設(shè)有微孔曝氣器，實際運行中SBR一個反應(yīng)周期為8h，廢

28、水經(jīng)過SBR處理后達標排放。 從整個工程的運行情況來看，本項目的廢水處理工藝基本達到設(shè)計要求。BOD去除率達到99.1%，COD去除率打到84.9%。7 水解-SBR法處理農(nóng)藥化工廢水48沙隆達鄭州農(nóng)藥有限公司生產(chǎn)中廢水的主要成分有硫磷醋、抓化按、抓乙酸甲醋等，經(jīng)過車間預(yù)處理后，廢水水質(zhì)情況:CODCr=1150mg/L,BOD5=450mg/L。 此工藝流程為車間預(yù)處理后的廢水在車間水池進行前期沉淀后，經(jīng)泵提升至中和池，加人堿液進行中和使pH值為6-9，經(jīng)過格柵過姨流人地下調(diào)節(jié)池，在進入水解-SBR系統(tǒng)前進行濃度和pH值調(diào)節(jié)，系統(tǒng)工藝流程如下圖。圖2 工藝流程圖 水解池采用升流式污泥反應(yīng)器，

29、污水由反應(yīng)器底部進人反應(yīng)器，通過污泥床，大量微生物將進人水中，顆粒物質(zhì)和酸體物質(zhì)迅速截留和吸附，截留下來的物質(zhì)吸附在水解污泥表面，在大量水解細菌的作用下將不溶性有機物水解為溶解性物質(zhì)，同時在產(chǎn)酸菌的協(xié)同作用下，將大分子物質(zhì)、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)。本系統(tǒng)總水力停留時間：6.5h；水解反應(yīng)時間：4.7h；回流比：25%-50%；沉淀時間：1.8h。處理效果：CODcr去除率平均為90.1% ，BOD5的去除率平均為94.2%，TP的去除率平均為84.9%，表明水解博BR處理技術(shù)去除率高，對較難處理的農(nóng)藥化工廢水有很好的去除效果，具有高效低能耗的特點，而且工藝先進，占地面

30、積較小，適用于城市工業(yè)污染源治理，自動化程度高，降低了工人的勞動強度，便于集中控制，運行效果穩(wěn)定，能保證廢水各項指標達標排放，對化工行業(yè)治理廢水具有重要推廣意義。4、 工藝流程簡圖 通過第三部分的論述，最后的工藝及流程確定如下：污泥濃縮脫水污泥泵SBR鼓風機污泥水解酸化池廢水池投加酸投加堿水泵斜管沉淀池微電解塔調(diào)節(jié)池細格柵五、主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)與設(shè)計以及費用概況1.格柵： 格柵傾斜角取=30°，細格柵間隙b=10mm，水流過格柵速率取v=0.7m/s，柵前水深取h=0.3m,求得： 格柵的間隙數(shù)n=Q*(sin)0.5/bvh=12 表3 格柵規(guī)格型號 參數(shù)尺寸GSLY-300GSL

31、Y-500GSLY-800GSLY-1000GSLY-1200安裝角度 60°75°60°75°60°75°60°75°60°75°耙齒節(jié)距(mm)100100100100100電機功率(kv)0.750.751.11.52.2過水流量(T/h)4051125360045006300液體流量(m/s)>0.3>0.5>1>1>1有效寬度k1(mm)300500800100012000水槽寬度k3(mm)550750105012501450設(shè)備總寬k4(mm)8801

32、080138015801780水槽深度H(mm)1000800010008000100080001000800010008000 設(shè)計選型細格柵GSLY-300，報價兩萬一臺。 廢水池、細格柵和污泥泵房容積和設(shè)為200m³，即10m*5m*4m。2.調(diào)節(jié)池： 設(shè)HRT=6h ，Q=12.5m³/h 得池體積 V=HRT*Q=6h*12.5m³/h =75m³ 池高度取3.5m，其中超高0.5m，有效水深為3m， 得池面積 A=V/h=75m³/3m=25 池子取方形，池長取5m，池深取5m， 得調(diào)節(jié)池總體積V=5m*5m*3.5m=87.5m&

33、#179;調(diào)節(jié)池的攪拌器：使廢水混合均勻，調(diào)節(jié)池下設(shè)兩臺LFJ-350反應(yīng)攪拌機。調(diào)節(jié)池的提升泵：DC50E-24150S3.斜管沉淀池：設(shè)表面負荷q=2*2=4m³/（·h） 沉淀池表面積A=Q/0.91nq=12.5m³/h/(0.91*1*2m³/（·h）)=6.87平面尺寸 D=2*(A/)=3m,改為6m斜管區(qū)上部清水層高度取h2=0.7m，自身垂直高度取 h3=0.87m,沉淀時間取t=1.5h,沉淀部分有效水深h2=q*t=4m³/（·h）*1.5h=6m污泥斗高度設(shè)為3m，保護高h1=0.3m,斜板下緩沖層高

34、取h4=1.0m,污泥斗高度h5=3m： 總高度H=h1+h2+h3+h4+h5=5.87m沉淀池有效容積： V1=Q*t=12.5m³/h*1.5h=18.75m³總?cè)莘eV=*3*3*h5/3+6*6*(h1+h2+h3+h4)=132m³SS去除率：（400-375）/400=6.25%4. 微電解：設(shè)備為現(xiàn)成，碳鋼結(jié)構(gòu)。 水力停留時間HRT=5h，直徑為6m，高4m。有效容積為113m³，符合要求。 COD去除率：52.7% COD=3000*（1-52.7%）=1419mg/L5. 水解酸化： 水力停留時間取HRT=6h，總變化系數(shù)K2=1.5，

35、 水解酸化池的容積：V=K2*Q*HRT=1.5*12.5*6=112.5m³反應(yīng)器高度設(shè)為H=4m，V=7m*4.5m*4mCOD去除率：10% COD=1419*（1-10%）=1277mg/LSS去除率：60% SS=375*（1-60%）=150mg/LBOD去除率：50% 原水BOD5設(shè)為1300mg/L 出水BOD5=650mg/L6. SBR反應(yīng)器： 首先，SBR反應(yīng)池一備兩用。設(shè)計流量Q=12.5m³/h，日變化最大系數(shù)Kz=1.5，設(shè)計水溫T=15（冬季）或25（夏季），則最大流量Qmax=18.75m³/h。而進水水質(zhì)如下： BOD5（Sa）=

36、650mg/L，COD=1277mg/L，SS=150mg/L出水水質(zhì)要求如下： BOD5(Se)=150mg/L，COD=255mg/L，SS=100mg/L反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度X（MLSS）設(shè)為4000mg/L，BOD污泥負荷Ns設(shè)為0.2kgBOD/(kgMLSS·d)： 池容積V=Q·Sa/（Ns·X）=245m³ 池深設(shè)為H=4.5m,則池面積A=55m³不妨設(shè)計為7m*8m的反應(yīng)池。 曝氣池f設(shè)為0.75， 混合液懸浮固體濃度Xv(MLVSS)=MLSS*f=0.75*4000mg/L=3000mg/L活性污泥微生物對有機污染物的氧化分

37、解過程的需氧率，即活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需要的氧量a設(shè)為0.5kg；活性污泥微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率，即每kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量b設(shè)為0.15kg： 混合液需氧量O2=aQSe+bVXv=132.750kgO2/d=92.925m³O2/dSVI設(shè)為100mg/L,污泥回流比R=(Se-S0)/Se（1-），Sa=Se,S0為原水BOD5，設(shè)為Se為處理后的BOD5，Sa為進水BOD5： 污泥回流比R=（Sa-S0）/(Se-Sa)=1.3每日新增污泥量： X=a*(Sa-Se)Q-bXV=20kg/d各部分反應(yīng)時間： 進水時間：1h,曝氣時

38、間：3h,有效反應(yīng)時間：4h,沉淀時間：2h,潷水時間：1h,總反應(yīng)周期：7h潷水器： 潷水速度Q=V/t=245m³/1h=245m³/h 潷水高度H=3m則潷水器選型：XB200，最大潷水量200m³/h，功率0.37kW，報價24000元。BOD去除率：77% BOD5=150mg/LCOD去除率：80% COD=255mg/L7. 濃縮池： 濃縮池面積根據(jù)污泥剩余量，取84.8m³，即*3m*3m*3m。六、項目投資預(yù)算1. 項目土建投資如下表：表4 土建投資項目容積（m³）數(shù)量（座）價格（元）建材廢水池、細格柵、污泥泵房2001100

39、000地埋鋼砼調(diào)節(jié)池87.5143750地埋鋼砼斜管沉淀池132166000地埋鋼砼水解酸化池112.5156250地埋鋼砼鼓風機房40120000地埋鋼砼SBR反應(yīng)池2453367500地埋鋼砼污泥泵房40120000地埋鋼砼污泥濃縮池84.8142400地埋鋼砼污泥脫水間60130000地埋鋼砼總投資745900元2. 設(shè)備投資如下表：表5 設(shè)備投資表項目型號數(shù)量報價（元/臺）總價（元）細格柵GSLY-30012000020000攪拌機LFJ-35022500050000微電解塔LAT-DJ101100000100000鼓風機TXU-1223004600污泥泵QJB-W4420016800

40、水泵DC50E-24150S325007500微孔曝氣器10003030000總報價228900元3.總項目投資如下表：表6 總項目投資項目投資（元）土建總投資1044260設(shè)備總投資228900管道總投資127316稅收費用50926總投資費用14514024.運行電費如下表：表7 運行電費項目功率（kW·h）數(shù)量電費（元/h）細格柵311.5微電解塔512.5水泵0.086420.0864污泥泵2.522.5攪拌機10315鼓風機0.7510.375污泥脫水機311.5總電費23.4614元/h將表格內(nèi)總電費轉(zhuǎn)化為每噸水的電費量，為1.88元/t。5.運行費用及人員工資如下表：表

41、8 運行費用及人員工資項目元/t藥劑投加費6人員工資費0.7運行電費1.88總費用8.58元/t參考文獻：1陳琳,劉國光,呂文英.臭氧氧化技術(shù)發(fā)展前瞻J.環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2004,27(S1):143-161.2張立德, 牟季美. 納米材料和納米結(jié)構(gòu)M.北京:科學(xué)出版社,2002.3Shimoiiziaka.U.S.Patent:4094804,1978.4周明華,吳祖成,汪大翚.電化學(xué)高級氧化工藝降解有毒難生化有機廢水J. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝,2001,17(3):263-271.5陳德強.高級氧化法處理難降解有機廢水研究進展J.環(huán)境保護科學(xué),2005,31(6):20-23.6蔣雄,舒平.

42、電生氫氧自由基用作氧化劑處理有機廢水J.華南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2000(3):41-44.7閔懷,傅亮,陳澤軍.Fenton法及其在廢水處理中的應(yīng)用研究J.環(huán)境污染與防治,2004,26(1):28-30.8謝成,晏波,韋朝海.焦化廢水Fenton氧化預(yù)處理過程中主要有機污染物的去除J.環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2007,27(7):1102-1105.9戴琴,羅建中,唐志雄,等.含芳香族化合物廢氣吸收液的氧化預(yù)處理J.廣東化 工,2011,38(4):68-69.10Hwang B J, Lee KL. Electro-catalytic

43、60;Oxidation of 22Chcorophe2nol on a Composite PbO2/Polypyrrole Electrode in Aqueous SolutionJ. J Appl Electro2chem, 1996,26(1):153-159.11馬青山等.絮凝化學(xué)和絮凝劑J.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1988.12E·R·Cristensen etc.著.架兆坤譯.利用沉淀、絮凝和超濾法除去電鍍漂洗廢水的重

44、金屬J.環(huán)境中的重金屬(第三屆國際學(xué)術(shù)議論文選譯),北京:中國環(huán)境化學(xué)研究所,1983: 62-65.13楊寶田,等.用聚鐵絮凝劑處理肉聯(lián)廠廢水的研究J.環(huán)境科學(xué),1987,6(5):44-47.14唐順鐵,吳為中.含鉻污水的混凝沉淀處理J.污水防治技術(shù),1997,10(02):105-107.15唐順鐵,丘昌強,等.鉻在穩(wěn)定塘系統(tǒng)中的遷移分布和歸宿.環(huán)境化學(xué),1993,12(2):127-151.16薛含斌.水環(huán)境重金屬的化學(xué)穩(wěn)定性及吸附模式.環(huán)境化學(xué).1985,4(3):9-20.17丘昌強,唐順鐵,等.鉻及鉻福鉛復(fù)合毒物對鳳眼蓮的毒性.水生生物學(xué)報.1995,12(4):1-7.18唐順

45、鐵,丘昌強等.污水資源化穩(wěn)定塘中鳳眼蓮吸收富集鉻規(guī)律及除鉻效能.五邑大學(xué)學(xué)報.1992,6(3):56-67.19陳秀芳.離子交換法在廢水處理中的應(yīng)用J.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2004,14(7):148-149.20舒情,王紅衛(wèi),陳銀.離子交換纖維在污水處理中的應(yīng)用J.化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù),2006,27(6):41-43.21丁亞蘭. 國內(nèi)外廢水處理工程設(shè)計實例M. 北京:化學(xué)出版社,2000,109.22周琳,溫燕飛,陳天凌.微電解處理印染污水應(yīng)用實例J.給排水與污水處理,2004,1:48-49.23王敦球,張學(xué)洪,解慶林,等.水解酸化-SBR法處理啤酒廢水J.24朱文亭,顏玲.污水的水解

46、(酸化)-好氧生物處理工藝J.城市環(huán)境與城市生態(tài), 2000,13(5):43-45,48.25王凱軍.厭氧(水解)-好氧處理工藝的理論與實踐J.中國環(huán)境學(xué),1998,18(4):337-340.26張統(tǒng).SBR及其變法污水處理與回用技術(shù)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003: 2-3.27周銳峰.SBR工藝在城市污水處理廠的應(yīng)用J.環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟,2010,06:53-58.28王凱軍,左劍惡,甘海南,等. UASB工藝的理論與工程實踐M.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2002.29 Kato M.T., et,al. The anaerobic treatment of low streng

47、th waste water in UASB and EGSB reactors.W at.Sci.Tech.,1997, 36( 6-7):375-382.30 van der Last A. R. M. and Lettinga G. Anaerobic treatment of domestic sewage undermoderate climatic(dutch)conditions using upflow reactors at increased superficial velocities J.W at. Sci.Tech.,1992,25(7):167-178.31 Reb

48、ac S.,et,al. High rate anaerobic treatment of malting waste water in a pilot scale EGSB system under psychrophilic conditionJ.J.Chem.Tech.Biotechnol, 1997,68:135-146.32 Dries J.,et,al.High rate biological treatment of sulfate rich waste water in an acetate-fed EGSB reactor Biodegradation,1998,9:103-111.33 DeSmul ,et,al. High retes of m