水污染课程设计

一、绪论绍兴市基础资料：绍兴地处中国东南沿海，而绍兴滨海工业区位于古城绍兴北部，规划控制面积100平方公里，位于北纬29度14分至30度16分，东经119度53分至121度14分，东接宁波，西临杭州，距上海232公里。东北部为水网平原，西南部为丘陵山地，丘陵山地约占全市面积的2/3。境内四季分明，气候湿润，光照充足，年平均温度16.4摄氏度，年平均降水量1300毫米。绍兴市滨海工业区位于古城绍兴北部，规划控制面积100平方公里，而印染产业成为了滨海的产业支柱。2、污水水质、水量及变化特点绍兴滨海区印染废水达到20万平方米/日。纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一，印染废水随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异，污染物有组分差距很大。印染各工序排放印染废水情况如下：①退浆废水，水量较小，污染物浓度高，[1]主要含有浆料及其分解物、纤维屑、酸、淀粉碱和酶类污染物，浊度大。废水呈碱性，pH值为12左右。用淀粉浆料时BOD、COD均高，可生化性较好；用合成浆料时COD很高，BOD小于5mg/L，水可生化性较差；②煮炼废水，水量大，污染物浓度高，主要含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等。废水碱性很强，水温高，呈褐色，COD与BOD很高，达每升数千毫克。化学纤维煮炼废水的污染较轻；③漂白废水，水量大，污染较轻，主要含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等；④丝光废水，含碱量高，NaOH含量在3%-5%，多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH，所以丝光废水一般很少排出，经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD、SS均较高；⑤染色废水，水质多变，有时含有使用各种染料时的有毒物质（硫化碱、吐酒石、苯胺、硫酸铜、酚等），碱性，PH有时达10以上（采用硫化、还原染料时），含有有机染料、表面活性剂等。色度很高，而SS少，COD较BOD高，可生化性较差；⑥印花废水，含浆料，BOD、COD高；⑦整理工序废水，主要含有纤维屑、树脂、甲醛、油剂和浆料，水量少；⑧碱减量废水：是涤纶仿真丝碱减量工序产生的，主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等，其中对苯二甲酸含量高达75%。碱减量废水不仅pH值高(一般>12)，而且有机物浓度高，碱减量工序排放的废水中CODCr可高达9万mg/L，高分子有机物及部分染料很难被生物降解，此种废水属高浓度难降解有机废水。而在本次设计得处理工艺中，该印染厂所产生的主要废水是染色废印花废水。4、处理后的出水水质目标《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918----2002）按照一级B标准二、总体设计设计原始值参考公众环境研究中心2014-7-23测得的相关数据：项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）PH色度TN（mg/L）TP（mg/L）含量2701291158—113052.20.347污水处理工艺方案考虑到需要脱氮除磷，需要二级强化处理。根据《城市污水处理和污染防治技术政策》的推荐，在对氮、磷污染物有控制要求的地区，日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，除采用A/O法、A/A/O法外，也可选用具有除磷脱氮效果的氧化沟法、SBR法、水解好氧法和生物滤池法，可从上述工艺中选取一种作为此次污水处理厂的污水处理工艺。对上述符合要求的处理工艺进行比较：1.A/O法——A2/O工艺工艺特点：①除磷流程简单，不需投加化学药品，也不需要考虑内循环，因此建设费用及运行费用都较低；②厌氧段在好氧段前，可以抑制丝状菌生长，防止污泥膨胀，利于聚磷菌的选择性范繁殖；缺点：①适用于TP/BOD值较低的污水，当TP/BOD值很高时，BOD负荷过低会导致剩余污泥产量少，难以达到较为满意的处理效果；②污水进水流量变化会导致沉淀池内的停留时间部分时段过长，导致聚磷菌在厌氧状态下产生磷的释放，降低该工艺的除磷效率，应及时排泥和污泥回流。2.A2/O法工艺工艺特点：①该工艺流程是同步脱氮除磷工艺中最为简单的，总的水力停留时间也少于其他同类工艺；②在厌氧/缺氧/好氧交替运行条件下，丝状菌不会大量增殖，SVI值一般均小于100，污泥沉降性能好；③污泥中含磷浓度高，一般在2.5%以上，具有很高的肥效；④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。缺点：该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带的溶解氧和硝态氮氧的影响，两者的处理要求无法同时满足，脱氮除磷效果不可能很高。3.氧化沟工艺工艺特点：①流态上介于完全混合和推流之间,有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，有以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效果；②可考虑不设置初沉池，原污水经过格栅和沉砂池预处理，已经有效防止污水中无机沉渣沉积，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度；③可考虑不单独设置二沉池，使氧化沟与二沉池合建，可省去污泥回流装置；④内循环量从理论上说可以是不受限制，具有较大的脱氮潜力；⑤只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用较低。缺点：①当废水中的碳水化合物较多时，活性污泥的表面附着水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨胀；②进水中带有大量油脂，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫，泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫；③废水中含油量过大或曝气时间过长时，易产生腐化污泥上浮；④氧化沟上部流速较大而底部流速很小，致使沟底大量积泥大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响出水水质。4.SBR工艺工艺特点：①工艺流程简单、管理方便、造价低，只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，比传统活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，节省用地。运行管理方便、灵活，很适合小城市采用；②反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，处理效果好；③很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率；④抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能，沉淀效果更好；⑤SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动；缺点:工艺要求程序控制，自动化水平较高；②排水时间短（间歇排水时），并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备（滗水器），且对滗水器的要求很高。5、CASS工艺通常的CASS反应器分为生物选择区（第一区）、第二区和第三区（主反应区）3个部分。工艺特点：CASS工艺与传统活性污泥法的比较。①建设费用低。省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可节省20％—30％。工艺流程简单，污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CAS曝气池、污泥池，布局紧凑，占地面积可减少35％。（以10万吨的城市污水处理厂为例：传统活性污泥法的总投资约1.5亿，CASS法总投资约1.1亿；传统活性污泥法占地面积约为180亩，CASS法占地面积约120亩）。②运行费用省。由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运行费用可节省10％—25％。③有机物去除率高，出水水质好，不仅能有效去除污水中有机碳源污染物，而且具有良好的脱氮除磷功能。（对城市污水，进水COD为400mg/L时，出水小于30mg/L以下。）

④管理简单，运行可靠，不易发生污泥膨胀，污水处理厂设备种类和数量较少，控制系统简单，运行安全可靠。

⑤污泥产量低，性质稳定，便于进一步处理与处置。CASS工艺与间隙进水的SBR或CAST的比较①CASS反应池由预反应区和主反应区组成，预反应区控制在缺氧状态，因此，提高了对难降解有机物的去除效果。②CASS进水是连续的，因此进水管道上无电磁阀等控件元件，单个池子可独立运行，而SBR或CAST进水过程是间歇的，应用中一般要2个或2个以上交替使用，增加了控制系统的复杂程度。③CASS每