辽宁海城感王污水处理厂印染废水升级改造工程可研报告

辽宁海城感王污水处理厂升级改造工程可行性研究报告广州一博环保科技有限公司GuangZhouEboEnvironmentalProtectionTechnologyCO.,Ltd2020年08月广州一博环保科技有限公司广州一博环保科技有限公司GuangZhouEboEnvironmentalProtectionTechnologyCO.,Ltd2020年06月辽宁海城感王污水处理厂升级改造工程可行性研究报告--1-第一章概论1.1项目概述1.1.1项目名称辽宁海城感王污水处理厂升级改造项目1.1.2项目地点辽宁省鞍山市海城市感王镇1.1.3建设单位辽宁海城汇通污水处理有限公司和海城绿源净水感王提标厂1.1.4项目规模辽宁海城感王污水处理厂升级改造工程建设规模为4.0万m3/d.1.1.5建设地点辽宁海城感王污水处理厂升级改造工程在现有厂区内建设，不新征建设用地。1.1.6污水处理后去向本工程出水将排入海丰集团厂区南侧的八里河内。1.1.7污泥经处理后去向外运污泥干化厂干化处理。1.2项目背景辽宁海城感王污水处理厂主要处理印染废水和部分生活污水，污水厂建设规模4万吨/日，远期规模4万吨/日，目前实际污水处理水量1.8~1.9（最大2.1）万吨/日；由于印染生产工艺改变以及环保排放标准的提高，目前的运行工艺已不能够满足要求，需要充分利用现有处理设施的基础上提高处理效率，确保达到更严格标准。印染废水升级改造需要充分考虑现有设施，在现有基础上进行细节改造，让每一个工艺发挥最大效能。印染废水有机物浓度较高，主要考虑COD、BOD、氨氮、总氮、总磷、SS的去除。1.3项目概况1.3.1污水厂概况辽宁海城感王污水处理厂建设时间：2007年；投入运营时间：2009年，本报告后文简称“一期污水处理厂”或“原有废水主生化处理系统”；海城绿源净水感王提标厂建设时间：2013年；投入运营时间：2014年，本报告后文简称“二期污水提标厂”或“原有提标改造系统”；一期污水处理厂（辽宁海城感王污水处理厂）设计规模4万吨/日，目前实际污水处理水量1.8~2.1万吨/日；污水处理厂采用集水池+加药反应+初沉池+中间水池+水解酸化+好氧+二沉池+清水池+混凝反应池+终沉池+提标部分工艺工艺流程；二期污水提标厂（海城绿源净水感王提标厂）建设规模4万吨/日，目前实际处理水量1.8~2.1万吨/日，污水处理厂采用格栅+沉淀池+臭氧接触氧化池+BAF+达标排放工艺；污水处理厂类别纺织染整工业+市政（部分生活污水）（市政、工业、如工业污水厂标明那类工业属性）污泥处理工艺流程污泥浓缩+带式脱水+污泥外运已建污水收集管网是（是、否）雨污分流，污水排放管道没有实现一企一管。1.3.2原有工艺流程一期污水处理厂现有工艺流程（设计规模4万吨/日，实际处理水量1.8~2.1万吨/日）：格栅（孔径5mm)+集水池（暂时停用）+加药反应+初沉池+中间水池（泵提升）+水解酸化+好氧+二沉池+清水池+混凝反应池+终沉池二期污水提标厂现有工艺流程（二期污水提标厂建设规模4万吨/日，目前实际处理水量1.8~2.1万吨/日）：格栅+混凝反应池+沉淀池+臭氧接触氧化池+酶处理池+BAF过滤池+清水池+达标排放1.3.3总体情况分析工业园内企业没有建设预处理系统，进水水质没有具体限制；进水水量不均匀，水量冲击较大。所收的水费较低，但是排放的要求较高（COD指标需要达到地表五类，其他执行一级A标准），企业难以接受运行成本较高的工艺；短时间内水费提高不会太多，需要降低运营成本。气候影响较大，冬季进水温度19~20度，到好氧池只有15度左右。需要减小现有（臭氧）提标部分的运行负荷。现有（臭氧）提标部分无总氮指标去除工艺，并且需要加强生化部分脱氮能力，保证总氮达标。第二章编制依据、原则及范围2.1编制依据（1）《中华人民共和国环境保护法》（2014年版）中华人民共和国主席令第9号（2）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中华人民共和国主席令第31号（3）《中华人民共和国水污染防治法》中华人民共和国主席令第87号（4）《国务院关于环境保护若干问题的决定》国发［1996］31号（5）《城市污水处理及防治技术政策》建城（2000）124号（6）《城市排水许可管理办法》建设部令第152号（7）《城镇排水与污水处理条例》中华人民共和国国务院令第641号（8）《水污染防治行动计划》国务院2015年4月2日（9）《城镇污水处理厂污泥泥质》GB24188-2009（10）《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南》（11）《城镇污水处理厂污泥处理分类》GB/T23484-2009（12）《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》（试行）（2011年3月）（13）《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》（试行）（2010年2月）（14）《市政公用工程设计文件编制深度规定（2013年版）》住房城乡建设部工程质量安全监管司（15）业主提供的其他相关资料2.2采用的规范和标准（1）《室外排水设计规范》GB50014-2006（2016年版）（2）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2019（2）《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014（3）《城市污水生物脱氮除磷处理设计规程》CECS149:2003（4）《氧化沟设计规程》CECS112-2000（5）《城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89（6）《城市污水处理工程项目建设标准》（修订版建标[2001]77号）（7）《城市污水处理及污染防治技术政策》建设部、国家环境保护总局、科技部2000.7.13（8）《污水排入城镇下水道水质标准》GB31962-20154（9）《城市污水处理厂工程质量验收规范》GB50334-2002（10）《污水过滤处理工程技术规范》HJ2008-2010（11）《城镇污水处理厂污泥处理技术规程》CJJ131-2009（12）《泵站设计规范》GB/T50265-2010（13）《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质》GB/T23485-2009（14）《城市排水工程规划规范》GB50318-2000（15）《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）（16）《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005（17）《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002（18）《城市生活垃圾处理和给水与污水处理工程项目建设用地指标》建标（2005）157号（19）《污水综合排放标准》GB8978-1996（20）《室外给水设计规范》GB50013-2006（21）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）（22）《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（23）《砌体结构设计规范》GB50003-2001（24）《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002（25）《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138：2002（26）《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》CJJ120-2008（27）其它行业标准及相关设计规范。2.3编制原则1、可行性原则。选择可靠的污水处理技术，在确保工艺可行的同时，考虑工艺可行性与经济可行性的协调统一。充分发挥建设项目的环境效益、社会效益和经济效益，实现污水的稳定达标排放。2、可靠性原则。针对进厂水质及出水水质要求，选用适合地方条件、运行安全可靠、处理效果好的污水处理工艺和污泥处理工艺。3、先进性原则。积极稳妥地采用当前污水处理领域内的先进技术和设备。4、可操作性原则。确保安全、可靠运行的同时，考虑减轻操作管理强度。5、安全性原则。在处理污染物的同时，避免或最小化噪音、污泥及废气等二次污染的发生。2.4编制内容及范围2.4.1编制内容1、对现有系统分析，确定污水厂改造工艺路线；2、根据污水处理厂运行情况及存在问题对改造工程拟采用的污水处理工艺进行经济技术比较，以确定技术可行、经济合理、适应水质水量变化的工艺技术方案作为推荐方案；3、针对推荐方案，对厂区范围内的处理工艺、建构筑物结构、电气、自控仪表等进行方案设计；4、提出工程初步实施计划和人员编制等；5、对工程进行投资估算、测算运行成本，并进行经济评价；2.4.2设计范围设计范围为：界区范围内处理设施的土建、工艺、设备、电器仪表、自控等。基础资料3.1自然状况3.1.1地理位置海城位于辽宁省南部，辽河下游之左岸，辽东半岛之北端。北靠钢都鞍山和省会沈阳，南临港口城市营口、大连，东接煤铁之城本溪及边境城市丹东，西与盘锦隔河相望。地处东经122°18′-123°08′，北纬40°29′-41°11′之间。东西长80公里，南北宽44公里。3.1.2地形地貌海城市地处东部山区与西部辽河平原交界地带，地势东高西低，总的趋势为东南向西北倾斜。海城河与五道河分别流经市区的南、北侧。市区内除玉皇山、亮甲山、双山子外，大部分地势平坦，平均海拔在20～30m左右。3.1.3气候特征海城市属北温带季风区大陆性气候，全境气候温和，四季分明、雨量充沛，年平均气温10.4℃，降雨量691.3mm，七月份平均气温24.3℃，一月份平均气温-10.6℃；极端最高气温为36.5℃，最低气温为-33.7℃，多年平均无霜期限为160天，平均冻土深度为1.0m。全市多年平均降水量为710.9mm，历年最大降雨量为1079.1mm，最小降雨量为455.7mm，6～7月份的降水量占全年降水量的72%以上。常年主导风向为夏季西南风，冬季北风。3.1.4水文、地质状况海城市河流较多，浑河、太子河均流经该市西部，至三岔河汇合于大辽河。流经海城市城区的主要河流有海城河和五道河。海城河与五道河分别流经市区的南、北侧。海城河发源于孤山镇弟兄山，流经孤山、析木、海城等十八个镇，至小姐庙入太子河，全长89km，河道平均比降为2.0‰，流域面积1310km2，最大流量23.1m3/s，最小流量0.26m3/s，平均流量15m3/s，最大流速0.81m/s，最小流速0.19m/s，平均流速0.20m/s。解放河发源于营口市盘岭村，经海城市感王镇入营口市。海城市所属地质构造单元为辽东地块与下辽河断陷过渡地带，地震基本裂度为8度，地基承载力12～18t/m2。3.2社会经济状况海城是辽宁省较大的县级市，全境面积为2734km2，总人口108.5万人，全市辖5个管理区、2个开发区、22个镇，574个行政村。是全国粮食、水果、畜牧业、柞蚕、乡镇企业生产基地之一，素有“渤海奥区”之誉。海城是东北地区城市工业发展最早，厂点最多的城市之一。当地矿产资源丰富，现已查明，有铁、硫化铁、铅、锌、钼、铀、煤、石油、天然气、滑石、菱镁等40余种宝藏。其中蕴藏量最大的菱镁矿占全球储量的1/3，滑石储量居世界之首。近年来，海城凭借着自身的优势，工业经济的运行质量与效益显著提高，菱镁、滑石、建材等一大批名牌产品在国内外市场独立鳌头。感王镇自东向西为山地、平原、沿河斜长地带，素有海城市貌缩影之称。气候适宜，雨水丰沛，土地肥沃，极适于蔬菜、粮食、水果等种植业发展。中长铁路、沟海铁路、沈大高速公路、海营公路纵横交错，贯穿全镇。交通十分发达，历来为商贾云集之埠。随着改革的不断深入，在市场经济的大潮中拼搏的感王人开创了全新的工作局面，形成了新的经济支柱产业。感王镇是东北最大的轻纺之乡。近几年崛起的感王镇轻纺工业中纺织企业34家，大型印染企业7家，服装加工企业325家，其中合资企业3家，出口创汇企业5家，有两家企业拥有出口自营权。轻纺之乡建设投资近8亿元。轻纺产品除通过西柳服装市场销售外，有一部分出口到日本、美国、德国、俄罗斯、韩国、台湾等十几个国家和地区。目前建设中的轻纺工业区共征地10万平方米。3.3排水现状及规划3.3.1污水厂服务范围1、污水处理厂服务区域主要为为纺织印染行业。规划发展的主要行业纺织印染。2、现工业废水（含部分生活污水）排水量1.8~2.1万吨/日，远期规划废水总量4万吨/日。3、企业所属行业、产品、用水量及生产污水是否有预处理设施，现有或今后入驻的主要排污企业出水水量及水质情况：（1）进水水量：长车工艺废水水量不超过总量的30%；针织废水水量为总量的30~40%，水洗废水水量为总量的30~40%，总进水水量1.8~2.1万吨/日。感王镇有新建企业即将投产，西柳镇也在积极招商，远期规划工业废水总量4.0万吨/日。目前，西柳镇企业污水集中通过一条污水管道排入污水厂，为间歇排水。（2）园内企业情况：工业园内现有已建成的34家纺织染整企业（详见表3-1）中，有0家企业建设有预处理系统，废水直接排放进入污水处理厂（浓度较高时，企业可能会稀释一下排放）。表3-1入网企业及进水量表（平均）序号位置排污企业名称平均水量（吨/天）1西柳镇海城市西柳针织印染有限公司100642海城市宏利印染有限公司121363海城市西柳镇松江水洗厂117554海城市丰华漂染厂73015海城市华强服装辅料有限公司78386海城市莅源纺织印染有限公司117977海城市宏泰纺织印染有限公司87188海城市翔鹏纺织有限公司19229海城市盛源服装整理有限公司1821310海城市昌盛嘉恒纺织有限公司163911海城市鸿承水系有限公司116812海城市西柳镇印染厂129013海城市金孔雀制线厂140514海城市东春线带厂108815海城市新中新印染厂111616海城市宝强供热有限公司115917感王镇海城市海富染整印花有限公司2681318辽宁宝兴纺织印染集团有限公司1385819海城市腾达印染水洗厂242020海城市恒巨印染有限公司146621海城市广源涂层有限公司128122海城市佰利达水洗厂344323鞍山英杰纺织有限公司308224辽宁永魁染整集团有限公司1194025海城市海圣服装有限公司511426海城市鸿翔染整有限公司494327海城市柏志服装水洗有限公司173028海城市华德水洗有限公司144629海城市海隆漂染厂155130海城市辰威水洗厂295931海城市感王日月明春织布厂86032海城市洪琪服装水洗厂103133海城市西柳镇兴盛制线加工厂127634海城圣凯恩水洗有限公司1558合计1853803.3.2现有污水厂设计进水水质海城汇通污水处理有限公司污水处理工程的原设计进水水质指标见下表：表3-2原设计进水水质指标CODcr800～1200mg/lBOD5200～300mg/lSS200～300mg/l色度～500倍pH9～113.3.3污水厂实际进水水质一期污水处理厂2020年5月份进出水水质各指标实际监测数据详见下表：表3-32020年5月进水与出水水质报告日期监测项目取水地点色度（倍）PHCOD(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)1日进水9006.56894（667）15.515.3出水507.2995（98）5.2732日进水8006.67813（1106）7.765.99出水507.6497（92）5.013.163日进水8008.641854（618）38.0418.75出水507.8492（99）3.94.414日进水9007.811008（780）16.6416.72出水507.9491（97）53.515日进水8008.87764（894）6.95.03出水507.8595（96）4.014.66日进水9008.33650（1024）7.844.98出水507.7298（95）3.854.27日进水9007.16553（618）6.374.53出水507.7698（95）4.354.058日进水8007.58829（813）13.914.01出水507.5893（95）3.773.949日进水9007.49664（880）8.324.05出水507.6999（98）3.883.4710日进水80010.71726（730）30.828.62出水407.6796（95）3.463.6611日进水9007.59830（863）21.557.79出水407.7494（98）3.933.4112日进水9007.06697（598）7.54.42出水507.797（95）3.463.5213日进水8008.732274（2440）44.215.94出水507.7498（95）4.043.715日进水8007.111328（1179）6.715.94出水507.6494（97）5.143.7616日进水8008.81780（548）20.714.79出水507.6796（97）4.223.6217日进水9007.241594（780）10.2313.18出水507.6499（93）4.593.5918日进水9008.661643（1826）40.858.62出水507.7697（99）4.883.719日进水8007.831062（498）23.23.94出水507.7594（92）4.465.5220日进水9007.7598（783）6.43.92出水507.7698（94）5.563.4121日进水8007.39604（702）6.354.15出水507.2998（95）6.323.1422日进水9008.57783（1093）15.984.09出水507.3696（95）5.063.4923日进水9007.13588（1175）5.453.77出水407.2299（96）5.693.3824日进水9007.29636（1893）10.784.54出水507.7893（91）5.223.3625日进水9007.03702（457）6.323.1出水507.8995（98）4.643.0726日进水9008.57763（993）7.743.55出水507.3693（96）2.82.6227日进水9007.711012（522）30.246.01出水507.96102（82）2.782.3628日进水9007.321159（947）7.743出水507.92131（151）2.962.2329日进水9007.2685（1208）6.535.12出水507.92159（135）2.912.230日进水9007.961257（1933）14.674.48出水507.95159（167）3.642.631日进水9007.7966（1416）16.515.36出水507.9171（158）2.753.25注：COD指标括号中为每天第二次检测值。每天测2次COD。

3.4工程规模及进、出水水质确定3.4.1污水水量预测一期污水处理厂设计处理能力如下：平均天设计水量：40000m3/d平均时流量为：Q=1666.67m3/h实际处理水量18000~21000m3/d根据现有污水厂服务的范围，以及工业园内的发展及招商规划，预测污水厂污水水量今后发展变化情况；综合考虑，预计以后污水量为40000m3/d。3.4.2污水水量确定根据上述污水量的预测，提标改造后污水处理系统设计处理能力如下：平均天设计水量：40000m3/d平均时流量为：Q=1666.67m3/h3.4.3进水水质的预估同一企业根据订单不同，生产工艺也会改变；具体水质情况如下：水洗废水COD：200~300mg/l，最高800mg/l；机织、印花废水COD：最高4000~5000mg/l，正常3000mg/l左右；针织废水COD：1000~1500mg/l；整体水质COD：高时2000mg/l，低时：1100mg/l；SS：300mg/l，高时500到600mg/l；水温：冬季废水进水温度为18~19度，到生化池约15度；夏季进水约30度，生化池最高温度约32度。氨氮：10~20mg/l，高时：30~40mg/l；总磷：正常5~8mg/l，高时：17~20mg/l；3.4.4进水水质确定表3-4废水进水水质（单位：mg/L，色度、pH值除外）项目浓度项目浓度pH8～10色度≤600倍CODcr≤1500mg/L悬浮物≤400mg/LBOD5≤600mg/L氨氮≤50mg/L总氮≤70mg/L注：整体水质：COD高时2000mg/L，低时1100mg/L；以上浓度参考现在一期污水处理厂进水水质的平均浓度。3.4.5一期终沉池出水水质表3-5一期终沉池废水出水水质（单位：mg/L，色度、pH值除外）项目浓度项目浓度pH6～9TN≤15mg/LCODcr≤50mg/L氨氮≤2mg/L悬浮物≤30mg/L3.4.6二期出水水质确定要求改造后二期污水处理系统出水COD、BOD5、氨氮指标执行《地表水环境质量标准》GB3838-2002V类标准；其余水质指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准。表3-6废水出水水质（单位：mg/L，色度、pH值除外）项目浓度项目浓度pH6～9色度≤30倍CODcr≤40mg/L悬浮物≤10mg/LBOD5≤10mg/L氨氮≤2mg/LTN≤15mg/L

3.5污泥处理目标污泥处理是废水处理系统非常重要的一部分，当系统污泥没有完全处理时，肯定会严重影响系统的正常运行。采用可减少污泥的处理工艺，尽量采用微生物处理技术，减少物化污泥量，采用水解酸化、活性污泥工艺，有效降低剩余污泥量。从而达到污泥的减量化。污水处理系统所产生的污泥经过浓缩、通过带式污泥压滤机脱水，将污泥含水率降低到80%以内，运往污泥干化厂干化处理。第四章印染废水处理系统升级改造方案论证4.1印染废水处理系统改造范围本案主要对现有印染废水处理设施进行改造主要包括：一期污水处理厂（废水前物化处理及生化处理系统），处理能力40000m3/d；二沉池出水芬顿深度处理系统（新增），处理能力40000m3/d；二期污水提标厂（原有臭氧提标改造处理系统），处理能力40000m3/d。要求改造后二期污水处理系统出水COD、BOD5指标执行《地表水环境质量标准》GB3838-2002V类标准；其余水质指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准。详见表3-6废水出水水质。4.2印染废水处理总体思路印染废水处理系统设计思路：不能用单一产品定工艺，需要根据市场的需要进行工艺确定。因为企业是以销定产，产品会根据不同的市场行情进行变化，因此造成废水种类发生变化，浓度发生变化。当采用单一工艺时适应不了变化，确保不了达标。当进行系统改造时则花费更大。市场变化往往一瞬间，污水处理系统改造需要一段时间，当污水处理系统适应产品生产了，市场又发生变化。因此，印染废水处理系统，需要考虑各种类型的印染种类，可调整空间非常大，考虑各种细节，机电设备采用知名品牌，管道、电控等采用优质，确保整个系统在运行过程中的适应性，变化性，长久性，稳定性。本项目为升级改造项目，充分利用现有处理设施，考虑前处理、生化处理、后处理的有机结合，考虑细节控制，让每一个构筑物均能够达到设计能力。印染工业污水中含有棉、毛及纺织品上洗脱的油类、脂类、盐类和纤维素。以及在加工过程投加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸、碱、盐等；因此，这类污水的成分比较复杂，污水中各类物质的变化很快。印染工业的加工对象与棉、毛、袜、丝绸、化纤等为主，每一种加工对象都有特殊的加工工艺及相应的浆料、染料、助剂。如棉纺织工业污水主要来自退浆，煮炼、漂白、丝光、染色、印花等工序。而毛纺织工业污水主要来自洗毛、染色、预缩工序。仅纺织工业的加工手段就有针织、梭织之分，纺织工业的染整设备分为高温、高压的卷染机和高温、高压的筒子缸。对印染工业污水处理的理解：对症下药，选准工艺；科学规范，措施到位；耐心细微，循序渐进；准确可靠，机电保证。同时提出对污水处理系统操作人员进行科学培训，针对每个项目具有针对性的培训，做到精细化管理。在我国仅凭“印染”两个字选工艺、选流程，并且做出工程来的例子经常可见。印染污水非常复杂，没有完全相同的两种污水。因此不仅要调查清楚印染的工艺、浆料、辅料及生产规律，分析污水中的污染物种类，污水特性（温度、PH、油类、SS、化学物质、毒性等对微生物的影响）对生化系统的影响，才能着手选工艺技术。只有这样才能够确保工程100%成功。环保产业是个新兴的行业，机械行业，化工行业那种科学严谨的工作作风值得学习。对技术的深层次理解需要到位。比如，厌氧工艺，关键点是传质反应过程，要让反应主体和物料充分接触。如果在化学工业上，势必会选用大型的反应设备和强有力的混合手段，从而提高效率。而且这个过程往往是可计量和可控制的。厌氧工艺是印染污水处理的重要工序，近十多年的实践证明对处理印染污水十分有效，不可缺少。但是许多厌氧池，池中厌氧污泥很少，也没有达到真正的混合效果。像那种单点进水，推流前进的厌氧池，纺织污水经常达不到期望的处理效果，即使采用了合理的布水，但细节上考虑不到位，系统也无法正常。大型印染工业污水的调试过程，是一个系统工程。它牵涉到设备、工艺、人员很多方面的事，包括化学、生物等方面的知识。选择了好的工艺和设备，仅仅是为好的处理效果创造了基本条件。要达到好的处理效果，还要靠调试。以生化为主工艺的印染污水处理工程可以说是一个微生物培育场。微生物的驯化和繁殖需要耐心细微的工作，要经历数月，它是一个循序渐进的过程，还要求有一批高素质的人员在企业的信任和支持下，耗费相当可观的资源和时间才能完成。完成工程的建造只能算做了一半，另一半靠调试来完成。对于印染废水生物系统的调试要为微生物创造好的生长环境、提供氧气、营养物质、提高微生物与其食物（污水中的有机物）的混合效果，尽可能的确保所有微生物都能够得到需要的养料。系统管理是非常重要的。处理印染污水需要降温、调酸碱度、提升布水、供气、刮泥及污泥处置。需要辅有流量、溶解氧、污泥浓度、水中微生物耗氧度等数据。所以选用准确可靠的计量仪表和机械设备是重要的保证。印染工业废水处理细节决定成败！任何细节都需要考虑，才能确保废水处理系统长期稳定的运行。4.3升级改造工艺选择原则本方案工艺选择是根据多种印染废水种类的特性进行选择，选取较难处理印染废水作为参照，充分考虑不利因素，在厌氧、好氧、沉淀工艺上进行细化。选取低容积负荷好氧及厌氧，当处理低浓度废水时也是绰绰有余。同时可提高低浓度废水的处理量。对于改造项目最难点是需要充分考虑现有处理设施的利用；考虑改造步骤不影响正常生产；考虑投资省运行费用低；考虑各种不可预见的问题出现。改造项目中需要全局把握，细节做足，循序渐进；对于生物处理系统要求工艺简单合理；满足生物生长最基本要求。选择原则：充分分析各种印染废水的种类细节，在处理工艺选择中考虑细节考虑工艺的合理性考虑工艺的流畅性考虑污泥处理能力，考虑污泥量，尽量减少污泥量。考虑水量、水质的变化性考虑运行成本：考虑阶梯式运行成本，不同浓度废水处理成本不同，尽量降低运行费用。考虑投资的合理性考虑工艺的成熟性考虑设备的稳定性，使用多年运行过程中检验出的性价比最高的设备生化选择原则管理操作简单方便耐冲击能力强处理效果高低搭配剩余污泥量少脱色效果好，运行成本低耗电量低能够适用不同印染废水经过各种印染废水进行长期检验的工艺4.4工艺选择注意事项根据不同的印染废水，需要注意的事项很多，在工艺设计过程中均需要考虑。根据废水水质注意事项如下：注意废水中温度，避免温度对系统造成影响，控制在38度以内最佳；注意废水中的PH的调整；注意废水水质及水量的变化对系统的影响，对调节池设计及生化系统设计考虑余量及耐冲击稳定性；采用加强后物化需要考虑污泥处理效率，尽量减少污泥量。注意废水中的B/C比，尽量提高B/C值，确保COD的去除，避免造成在好氧工艺中B/C值偏低的问题；注意好氧系统中的曝气系统运行管理问题，避免停产检修，以免对生产造成影响；好氧系统需要具有很强的耐冲击能力；注意系统的自动化控制问题，采用手动与自动的结合；注意废水后续脱色问题，采用脱色剂。并充分考虑水解酸化的运行。既要考虑工艺的合理性，又要考虑工艺的操作简单、运行管理方便、防止停产维修等。注意含硫酸盐浓度很高的废水进入水解所产生的影响；注意废水中的纤维去除问题，防止赌塞厌氧布水管路，水泵等；当含有碱减量废水时需要考虑将碱减量废水单独进行预处理，防止对系统造成比较大的冲击；当含有硫化染料时需要考虑硫化染料对生化系统的影响问题；注意PVA对系统的影响问题。注意操作人员的培训，操作人员的熟练程度都会对系统运行稳定性造成一定的影响。宗旨：能够使用微生物去除的，发挥生化法的最佳去除效率是降低运行费用、减少污泥量、提高处理效率的最佳途径。根据对印染废水的工程经验，建议注重细节，提高各个工艺单元的最佳工况，加强预处理，提高运行管理，确保生物处理的处理效率。是解决印染废水的最佳工艺路线。细节决定工艺的成败。污水处理系统人员培训，精细化管理是至关重要的。4.5废水处理系统现状及问题4.5.1一期污水处理厂现状及问题4.5.1.1一期污水处理厂平布置图及工艺流程图4-1一期污水处理厂平布置图一期污水处理厂原有工艺流程（设计规模4万吨/日，实际处理水量1.8~2.1万吨/日：格栅（孔径5mm)+集水池（目前暂时停用）+加药反应+初沉池+中间水池（泵提升）+水解酸化+吹脱池+好氧+二沉池+清水池+混凝反应池+终沉池各厂家（或者几家印染企业）印染综合废水通过泵站压力收集管泵入格栅前端的配水渠，废水经过格栅后经一条管道（Φ1.0m）自流进入反应池（另有一条管道（Φ1.0m）自流进入新建调节池，尚没有使用），经折流反应池后进入配水井，进入初沉池，出水自流进中间水池，经二级提升泵提升至水解酸化池，水解出水进入吹脱池，吹脱后进入好氧池，好氧出水进入二沉池，污泥经污泥泵回流至好氧池前段，出水进入絮凝反应池，然后进入终沉池，终沉池出水进入厂外二期污水提标厂。污泥通过带式污泥脱水后外运处置。4.5.1.2一期原有工艺主要构筑物参数表4-1原有工艺主要构筑物参数序号名称平面尺寸(m)高数量有效体积停留时间（按40000m3/d计算）表面积负荷（按40000m3/d计算）备注1调节池54.0x48.06.001.0011880.007.13/钢筋砼，地下4.0m，地上2.0m2格栅渠8.0x8.03.001.00160.000.10/钢筋砼，地上3.0m3中和反应池20.0x8.06.001.00880.000.53/钢筋砼，地下1.5m，地上2.5m4初沉池2-Φ40/2.000.000.66钢筋砼5中间水池10.501.001000.000.60/钢筋砼，约1000立方6厌氧池2-40.0x35.010.502.0028000.0016.80/钢筋砼，地下4.5m，地上6.0m7兼氧池2-40.0x18.06.002.007920.004.75/钢筋砼，地下1.5m，地上4.5m8好氧池2-40.0x47.06.002.0020680.0012.41/钢筋砼，地下1.5m，地上4.5m9二沉池2-Φ30.0/2.00//1.18钢筋砼，地下1.5m，地上2.5m10终沉池2-Φ30.0/2.00/1.1811提标部分沉淀池2-Φ36.0/2.00/0.614.5.1.3一期存在问题及改造思路原水无纤维去除设施，大量布毛会对后续系统产生影响；原来初沉池没有控制进水流量，容易产生水量的波动，影响出水水质；水解酸化布水系统及出水系统不合理，有跑泥现象，严重影响处理效率；水解酸化出水硫化氢含量较高，水解酸化需要采取措施，抑制硫酸盐还原菌的生长；好氧池采用射流曝气，不均匀且曝气效率较低；好氧池曝气管路系统老旧且管径偏小；缺少内循环系统，不利于系统的脱氮除磷；二沉池表面积负荷不足，有漂泥现象；整个工艺不能满足进一步降低有机污染物的能力；该系统目前处理出水水质较差，要达到40000吨/天的处理能力，同时使COD达到小于80mg/L以内，需要对系统进行全面改造；无进水流量计量，不能准确掌握进水水量变化；气候影响较大，冬天进水温度19~20度，到好氧池只有15度左右；进水不是很均匀，水量冲击较大；进水没有标准，并且暂时无法解决；污水前处理部分(格栅渠、调节池、初沉池、加药池)和生物反应池中的厌氧处理(水解池、厌氧池、缺氧池等)和污泥处理部分(污泥池、浓缩池、储泥池、污泥脱水等)会散发异味，影响污水厂周边环境及厂内人员的身心健康。改造思路：提高水解酸化的处理效率（提高水解酸化微生物总量）；提高好氧系统的处理效率（提高好氧微生物总量）；增加调节池，稳定水质水量后再通过一级提升进入初沉池，稳定进水水量，控制出水水质；增加后物化处理系统，确保出水达标排放，同时后物化处理考虑COD进一步去除的空间；使用性能更优异的设备，降低运行费用；提高运行管理水平，加强对进入系统的污水的检测及调节；将复杂的运行系统改为操作简单方便的处理系统；增加除臭系统；更换好氧池曝气管路系统；好氧曝气系统采用管式曝气器，提高曝气效率。4.5.2二期污水提标厂现状及问题4.5.2.1二期污水提标厂工艺流程二期污水提标厂工艺流程（二期污水提标厂建设规模4万吨/日，目前实际处理水量1.8~2.1万吨/日）：格栅+混凝反应池+沉淀池+臭氧接触氧化池+酶处理池+BAF过滤池+清水池+达标排放一期污水处理厂终沉池出水经格栅后进入集水池，在经过提升泵进入混凝反应池，加药反应后进入沉淀池，沉淀池出水进入臭氧接触氧化池和酶处理池，然后进入BAF过滤池，BAF出水进入清水池，然后排放进入厂外的八里河河道。沉淀池污泥经污泥浓缩池浓缩后，进入带式压滤机压干后外运处置。4.5.2.2二期污水提标厂主要构筑物参数表4-2二期污水提标厂主要构筑物参数序号名称尺寸(m)结构形式数量备注1初沉池2-Φ36.0x5.0半地上式钢砼结构2已建2臭氧接触氧化池11.8x11.8x6.5半地上式钢砼结构2已建3酶处理池17.1x11.8x6.5半地上式钢砼结构2已建4BAF过滤池24.6x10.6x6.5半地上式钢砼结构4已建5清水池28.6x10x6.5半地上式钢砼结构2已建6污泥浓缩池12.0x8.6x5.0半地上式钢砼结构1已建4.5.2.3二期污水提标厂存在问题及改造思路二期污水提标厂的运行负荷，系统负荷较大，需要增加投加药剂量，会增加运行费用；二期污水提标厂无总氮指标去除工艺，难以保证总氮达标；二期污泥浓缩池、脱水机房、污泥堆放场、污泥泵房会散发异味，影响污水厂周边环境及厂内人员的身心健康。改造思路：1）需要减小现二期污水提标厂的运行负荷；2）二期污水提标厂无总氮指标去除工艺，并且需要加强生化部分脱氮能力，将二沉池出水控制总氮在达标范围之内；3）为提高臭氧系统处理处理能力，提高臭氧利用率，对提标厂臭氧布气系统改造；4）增加除臭系统。4.6改造工艺方向及工艺选择和确定根据对现有系统分析，确定改造路线及改造细节4.6.1整体改造技术路线及工艺选择通过对一期和二期现有系统（原有废水主生化处理系统和原有提标改造系统）分析，该系统存在水解酸化效率低、好氧停留时间短、去除率低、沉淀池表面负荷低等特点。对系统进行整改：原有格栅孔径过大，采用小孔隙筛网过滤，有效去除原水中的纤维，降低大量布毛对后续系统影响；系统进水不均匀，水量波动较大，并且调节池积泥无法有效去除，容易堵管；新建一座调节池，停留时间11.8个小时，采用刮泥机刮泥，可降低水量及水质波动带来的影响；水解酸化停留时间不足，考虑现有水解酸化池体加高，按加高6米计算，停留时间可接近26.8小时；更改布水及出水方式，解决跑泥现象，提高处理效率；水解酸化出水硫化氢含量较高，水解酸化需要采取必要措施，抑制硫酸盐还原菌的生长；好氧停留时间内不足，考虑现有调节池及中和反应池加高改造成好氧池，和原有好氧池一起加高2米，共三组好氧池对好氧池的曝气系统进行改造，提高效率；增加内循环系统，一方面提高脱氮除磷效果，一方面提高系统的稳定性；二沉池表面积负荷不足，考虑把现有终沉池改成二沉池，4个沉淀池同时运行，可大大降低表面积负荷；二沉池出水不能满足排放标准，增加芬顿处理系统，二沉池出水经过芬顿处理系统，进一步降低COD，在水质（除COD和SS指标）满足一级A标准的情况下，进入二期提标改造部分工艺段：经臭氧接触氧化池和酶处理池，然后进入BAF过滤池，BAF出水进入清水池然后经过转盘滤池；提高臭氧系统处理处理能力，提高臭氧利用率，对提标厂臭氧布气系统改造。改造后工艺流程为：一期污水处理厂（辽宁海城感王污水处理厂）改造后工艺流程：原水→筛网过滤→新建调节池（高13米，有效水深大约7米）→加药反应→初沉池→中间水池（泵提升）→水解酸化（加高6米）→好氧（加高2米，原有集水池加高2米，共三组好氧）→二沉池（原有二沉池和终沉池一起）→中间水池（新建）→FENTON高级催化氧化反应塔（新增）→曝气反应池及混凝反应池（新建）→终沉池（新建）→二期集水池二期污水提标厂（海城绿源净水感王提标厂）改造后工艺流程：集水池（一期沉池出水）→二期提标改造部分沉淀池→臭氧接触氧化池→酶处理池→BAF过滤池→清水池→转盘滤池→达标排放改造特点：（1）最大限度的利用原来的构筑物，节约占地面积。（2）最大限度的利用原有设备，提高原有系统的处理效率，降低投资及运营成本。4.6.2主生化工艺选择印染废水的厌氧处理工程中普遍采用水解酸化工艺，针对不同的印染废水水质采用不同的水力停留时间和布水方式。总结工程实践，水解酸化效果取决于：①足够的污泥浓度②良好的泥水混合③污水足够的水力停留时间④合适的污泥留存方式。印染废水的好氧处理工程一般采用活性污泥法工艺，本项目规模较大，不建议采用接触氧化法工艺。在此，对活性污泥法和接触氧化法做出以下比选：活性污泥法活性污泥法是使微生物群体(又称活性污泥)在曝气池内呈悬浮状，并与污水充分接触而使污水得到净化的方法。所谓活性污泥即是向污水中通入空气，经过一段时间后，污水中就会产生一种絮凝体(菌胶体)，这些絮凝体由大量繁殖的微生物组成，它易于沉淀与污水分离，并使污水得到澄清。由于活性污泥表面积很大，而且具有多糖类粘质层，可使污水中悬浮的胶体物质被絮凝和吸附，使之迅速从水中得到去除。活性污泥微生物以污水中的有机物作为营养，在有氧的情况下，将其中一部分有机物合成新的细胞物质，对另一部分有机物则氧化分解提供给合成新细胞所需的能量，并最终形成CO2和H2O等稳定的物质。污水中有机物通过生物降解，一部分氧化分解形成CO2和H2O，另一部分合成细胞物质成为微生物菌体，如果微生物菌体不从污水中分离出去，即有机物仍留在水中，则通过重力沉降法将微生物和污水分离。内循环好氧活性污泥工艺的一般组成部分：曝气池体、曝气系统、内循环系统。内循环好氧活性污泥为高负荷活性污泥，池内有大回流比内循环工艺，可有效提高系统的耐冲击能力，提高溶解氧的利用。其主要特点如下：活性污泥法是目前应用最广泛的污水好氧生物处理技术。处理效率高，BOD去除率可达90%以上，对各类废水适用性强。由曝气池，沉淀池，污泥回流和剩余污泥系统组成，程序简单，设备要求不高，经济效应高。停留时间长，运行稳定，但占地面积大。污水中的可溶性有机污染物为活性污泥所吸附，并为存活在活性污泥上的微生物群体所分解，使污水得到净化。接触氧化法生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜上生物的作用下，废水得到净化。生物接触氧化法在运行初期，少量的细菌附着于填料表面，由于细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚。但当生物膜达到一定厚度时，氧已经无法向生物膜内层扩散，好氧菌死亡，而兼性细菌、厌氧菌在内层开始繁殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此基础上不断发展厌氧菌，经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体产物的逸出，使内层生物末大块脱落。在生物膜脱落的填料表面上，新的生物膜又重新发展起来。生物接触氧化工艺组成：曝气池、曝气系统、生物填料，无污泥回流。其主要特点如下：1）生物接触氧化法体积负荷高，同样大小体积的设备，处理时间短，节约占地面积。2）出水悬浮物浓度低，剩余污泥量少。3）管理方便，无污泥回流，在短期内进水突然变化时，出水水质受的影响很小，出水水质好而稳定；在毒物和PH值的冲击下，生物膜受影响小，而且恢复快。4）接触氧化法中不仅不产生膨胀，而且能充分发挥起分解、氧化能力高的优点。5）出水浊度低，有利于后续脱色，降低成本。6）出水口可以设置混凝反应池，无需在沉淀池后增加物化沉淀，减少投资。两种工艺比较：1、对于大水量处理，活性污泥法设备造价成本较低，接触氧化法设备造价成本较高，活性污泥法工艺由于停留时间长，还要考虑大比例的污泥回流，构筑物的占地相对于接触氧化法工艺要大；2、接触氧化法调试简单，日常运行管理简单，没有污泥膨胀的之类的问题，但是日常维护比较麻烦；活性污泥法日常管理相对工作量大一点，但是定期维护的工作量小，设备简单，检修方便；3、接触氧化法耐冲击负荷要比活性污泥法要好，常用在水量小、水质复杂的条件下。活性污泥法工艺一般用于城市生活污水及大水量工业废水处理，接触氧化法一般用于中小规模工业废水处理。综上所诉，本设计采用内循环活性污泥法工艺，满足出水及造价的初步要求。4.6.3主生化工艺确定水解酸化：水解酸化采用升流式水解酸化反应器，可提高污泥浓度，提高水解酸化处理效率，进一步提高好氧工艺的处理效率。好氧：期好氧采用内循环好氧活性污泥工艺，提高活性污泥浓度，提高耐冲击能力，大大提高有机物的去除率。4.6.4深度处理工艺选择和确定从目前应用的废水处理技术上看，尾水深度处理的高级氧化工艺主要有芬顿、微电解、臭氧氧化等：微电解工艺简介：微电解技术是利用填料中的铁碳元素在废水中的电位极差形成原电池，通过电子的迁移、得失来改变废水中污染物的分子结构，产生氧化还原反应，达到降低废水中的污染物浓度的一种工业废水处理工艺。该工艺无需消耗电源，操作简单，运行稳定，成本较低，性价比高。被广泛应用到电镀废水、印染废水、焦化废水、医药化工废水、皮革废水、选矿废水等多个工业废水的预处理和深度处理当中。臭氧接触氧化工艺简介：臭氧是氧的同素异形体，由三个氧原子组成，具有独特的腥臭味，呈现出淡蓝色。臭氧很不稳定，在常温下30分钟左右即可分解为氧气。臭氧、氯和过氧化氢的氧化势(还原电位)分别是2107、1136、1128伏特，三者相比臭氧的氧化能力最强。它可导致不饱和的有机分子断裂，使臭氧分子结合在有机分子的双键上，生成臭氧化物。臭氧化物的自发性分裂产生一个羧基化合物和带有酸性和碱性基的两性离子，后者不稳定，可分解成酸和醛。

综合考虑投资成本及运行成本，采用芬顿处理系统；考虑到少投资，充分利用原有设备，本方案采用芬顿处理系统和原有臭氧接触氧化共同处理废水的方案。FENTON高级催化氧化技术FENTON高级催化氧化工艺主要应用于废水的深度处理阶段。针对不断提高的废水排放标准，对于难生化降解的废水，必须利用新型的氧化技术进一步去除废水中的COD。FENTON反应产生自由基(利用自由基的高氧化能力与废水中的有机物反应，可分解氧化为H2O和CO2，将废水中难生化降解的COD进行氧化分解。FENTON高级催化氧化反应无需消耗电源，操作简单，运行稳定，成本较低，性价比高。被广泛应用到工业废水的预处理和深度处理当中。FENTON高级催化氧化技术应用到废水处理，具有以下几点作用：1、降低色度：FENTON高级催化氧化技术对色度去除有明显的效果，这是由于反应产生中间产物具有较强的还原能力，可使某些有机物的发色基团硝基-NO2、亚硝基-NO、还原成胺基-NH2；另外，胺基类有机物的可生化性也明显高于硝基类有机物；中间产物也可使某些不饱和发色基团（如羧基-COOH、偶氮基-N=N-)的双键打开，使发色基团破坏而除去色度，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。此外，反应产物具有很高的吸附+絮凝活性，吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，可进一步降低废水的色度，同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。综上所述，FENTON高级催化氧化技术脱色原理是综合的，还原反应使得偶氮基双键打开，混凝沉淀吸附使得发色基团的有机物进一步去除，均可使其色度降低。2、提高废水的可生化性：可使复杂有机物环状破裂，变成易生物降解的小分子有机物，也可使某些对微生物有毒性作用的有机物改变分子结构，具有“解毒”功效。通过FENTON高级催化氧化技术的还原作用，B/C值可提高0.05-0.3倍。3、降低废水COD：FENTON高级催化氧化技术具有较好的氧化能力，部分小分子有机物被氧化成CO2和H2O，同时，FENTON高级催化氧化技术反应析出的产物具有较好的吸附-絮凝沉淀性能，通过后端的絮凝沉淀，吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，使得有机污染物进一步脱离水体。工业应用经验，针对不同的水体，COD去除率为30-90%。4、去除重金属离子：常见的重金属有：铜、铅、锌、镉、铬（6价）、砷、锑、铊等，去除效率一般可达到85-99%。例如工业废水中常见的重金属锑，在进水浓度低于3mg/l的前提下，FENTON高级催化氧化技术出水锑含量小于0.5mg/l。其工艺与常规的化学沉淀法相比，具有污泥量少，出水浓度低，抗波动性能好等优点。5、除磷：可使一部分有机磷变成无机磷，与FENTON高级催化氧化技术生成的产物形成沉淀通过固液分离的方式从废水中脱离出来，具备化学除磷的类似效果。有机磷的去除效率一般可达70%以上。本方案保留原系统的臭氧氧化法：臭氧具有极强的氧化性和杀菌性能，是自然界最强的氧化剂之一，主要特点是臭氧的反应产物是氧气，对环境不会产生二次污染，氧化温度低，反应效率高，同时不会产生污泥残渣，没有原料运输和储存的麻烦，使用及制造方便，现已逐步运用到印染废水的深度处理中。本项目升级改造增加FENTON高级催化氧化工艺，FENTON高级催化氧化反应工艺无需消耗电源，操作简单，运行稳定，成本较低，性价比高；被广泛应用到工业废水的深度处理当中。4.7污泥处理工艺选择4.7.1污泥种类该项目污泥种类主要为：前物化污泥、好氧生化污泥、后物化污泥4.7.2污泥来源主要自来前物化沉淀池产生的前物化污泥、二沉池产生的生化污泥和终沉池产生的后物化污泥。在实际运行中可根据进水浓度确定前物化投加药剂的浓度，降低污泥产量。4.7.3污泥处理目的污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量及含水率较高且不稳定，并可能含有寄生虫卵，若不加以有效的处理和处置，将会引起严重的二次污染。污泥处理的目的主要是实现“四化”。⑴减量化：由于污泥含水量很高，体积很大，且呈流动性。经浓缩处理后，污泥体积减至原来的十几分之一，且由液态转化成固态，便于运输和消纳。⑵稳定化：污泥中有机物含量很高，极易腐败并产生恶臭，经消化处理以后，易腐败的有机物被分解，分解后的产物不易腐败，恶臭大大降低，方便运输及处置。⑶无害化：污泥中，尤其是初沉污泥中，含有大量病原菌、寄生虫卵及病毒，易造成传染病大面积传播。经消化处理后，可以杀灭大部分的蛔虫卵、病原菌和病毒，大大提高污泥的卫生指标。⑷资源化：污泥是一种资源，其中含有很多热量，其热值在1000～15000kj/kg(干泥)之间，高于煤和焦炭。另外，污泥中还含有丰富的氮、磷、钾，是具有较高肥效的有机肥料。通过消化处理后，可以将有机物分解产生沼气热能，而其中的热量加以利用，同时还可进一步提高其肥效。4.7.4本工程污泥泥量初沉池污泥量计算：设计水量Q：40000m3/d进水悬浮物浓度C1：400mg/L出水悬浮物浓度C2：180mg/L两次清除污泥间隔时间T：1d污泥密度γ：1.02t/m3污泥含水率ρ：97%污泥量V=Q(C1-C2)*100T/[γ(100-ρ)]/10-6=287.58m3/d绝干污泥量：V1=V*(1-ρ)=8.6T/d=8600kg/d水解酸化污泥量水量：40000m3/d进行计算：水解酸化池对污水SS的截留（按40%截留量进行核算）M1=40000×180×40%÷1000=2880kg/d=2.88吨/天按水解酸化池对SS的消解能力为50%，则需要排出水解酸化池的污泥（含水率99%）为：V1=2.88×(1-50%)÷(1-99%)=144m3/d2、微生物自身繁殖所产生的污泥量（按COD的35%去除率进行核算）产酸菌的产泥率Y为0.15~0.34kgVSS/kgCOD，取值Y=0.20kgVSS/kgCOD。产酸菌所产生的污泥量（含水率99%）为：M2=40000×956×30%÷1000×0.20=2294.4kg/d=2.2944吨/天V2=2.2944÷(1-99%)=229.44m3/d3、水解酸化池总产生污泥量（含水率99%）V=V1+V2=144+229.44=373.44m3/d3、厌氧+缺氧+好氧+二沉池产泥量设计水量Q：40000m3/d进水COD浓度S0：622mg/L出水COD浓度Se：145mg/L进水悬浮物浓度SS0：108mg/L出水悬浮物浓度SSe:54mg/L污泥产率系数Y:0.6kgVSS/kgBOD5衰减系数Kd:0.05d-1挥发性悬浮物固体平均浓度Xv:3gMLVSS/LSS的转换率f:0.6gMLSS/gSS生物反应池容积V:49800m3悬浮物固体平均浓度X:4gMLSS/L污泥龄θc:12d污泥含水率:99%剩余干污泥量△X=YQ(S0-Se)/1000-KdVXv+fQ(SS0-SSe）/1000=5279.06kg/d(干污泥量)=527.9m3/d(鲜污泥量)4、芬顿系统污泥量计算：COD按从143mg/l降到50mg/l：七水硫酸亚铁（固体）：七水硫酸亚铁投加量820mg/lPAM（固体）：PAM固体投加量0.3mg/l根据以上设计院制定的去除率表格，COD按从143mg/l降到50mg/l：本项目七水硫酸亚铁投加量0.82（Kg/m3），每天投加量为32.8（t/d）C（Fe3+）=32.8*106/278=1.18*105（mol/d）产生污泥量：Fe(OH)3沉淀污泥量为：Fe(OH)3↓=1.18*105*107/106=12.62（t/d）（绝干污泥），约420.82（t/d）（含水率97%）。二期初沉池、臭氧接触池及BAF池反洗产泥：(1)二期初沉池、臭氧接触池及BAF池设计参数设计水量Q：40000m3/d二期初沉池进水悬浮物浓度C1：27mg/LBAF池出水悬浮物浓度C2：21mg/L两次清除污泥间隔时间T：1d污泥密度γ：1.02t/m3污泥含水率ρ：97%污泥量V=Q(C1-C2)*100T/[γ(100-ρ)]/10-6=7.84m3/d绝干污泥量：V1=V*(1-ρ)=0.235T/d=235kg/d6、转盘滤池污泥产生量：设计水量Q：40000m3/d进水悬浮物浓度C1：21mg/L出水悬浮物浓度C2：8.5mg/L两次清除污泥间隔时间T：1d污泥密度γ：1.02t/m3污泥含水率ρ：97%污泥量V=Q(C1-C2)*100T/[γ(100-ρ)]/10-6=16.34m3/d绝干污泥量：V1=V*(1-ρ)=0.5T/d=500kg/d7、初沉池、水解酸化、二沉池和芬顿（终沉池）污泥总量：初沉池：287.58m3/d（97%）+水解酸化：373.44m3/d（99%）+二沉池：527.9m3/d（99%）+芬顿：408.2m3/d（97%）=1597.12m3/d（98.34%)浓缩后的污泥含水率按97%，则体积为：884.6m3/d（97%)一期现有污泥浓缩池：Φ20.0x5.0，3座（两座利旧，一座新建）总容积为：3956.4m3；通过带式脱水机后，含水率按80%（生化污泥）计算，脱水后污泥体积为：132.69m3/d；综上：一期污水处理厂的三个污泥浓缩池及四台污泥脱水机（新增两台带式污泥脱水机）可以满足处理初沉池、水解酸化、二沉池和芬顿（终沉池）产生的污泥的需求。二期初沉池、臭氧接触池、BAF池和转盘滤池污泥量臭氧接触池及BAF池：7.84m3/d（97%）+转盘滤池：16.34m3/d（97%）=24.18m3/d（97%）二期现有污泥池：12.00×8.60×5.00m，1座总容积为：464.4m3通过带式脱水机后，含水率按80%(物化污泥）计算，脱水后污泥体积为：3.63m3/d；综上：现有二期污水提标厂的一个污泥池及一台污泥脱水机可以满足处理臭氧接触池、BAF池和转盘滤池产生的污泥的需求。结论：现有二期污水提标厂的一个污泥池及一台污泥脱水机，可满足改造后二期系统处理污泥的需求；考虑到维修等因素，新增一台污泥脱水机。4.7.5污泥浓缩脱水工艺由于原有系统已经有污泥浓缩系统，并且基本满足系统的需要（详见4.7.4节论述），本改提标改造方案不再进行设计，使用原有的污泥浓缩系统：前物化沉淀池产生的前物化污泥和二沉池产生的生化污泥，以及终沉池产生的物化污泥，匹配一期污水处理厂原有的污泥脱水机房进行处理；臭氧接触池、BAF池和转盘滤池产生的污泥，匹配原有提标改造污水厂的污泥池及污泥脱水机房；考虑到维修因素，一期污泥脱水间在原有基础上增加二台带式脱水机。4.7.6污泥最终处置污泥是污水处理过程的必然产物。污泥属于固体废弃物的一种。污水处理设施的治理水平和污水本身的来源、性质决定污泥的类型、数量和质量。污泥一般含有大量的有机物、丰富的氮、磷、钾和微量元素，可以有效利用；但是，未处理的污泥中也含有重金属、病原菌、寄生虫以及某些难分解的有机毒物，如果处理不当，排放后会对环境造成严重的污染。随着全世界工业生产的发展，城市人口的增加，工业废水与生产污水的排放量日益增多，污泥的产出量迅速增加。据有关资料统计，目前美国所累积的干污泥总量已达1000万t，欧洲各国总计达660万t，日本为240万t左右。大量积累的污泥，不仅将占用土地，而且其中的有害成分如重金属、病原菌、寄生虫、有机污染物及臭气等，成为影响城市环境卫生的一大公害。因此，妥善、科学地处理污泥作为一个亟待解决的环境问题，越来越受到关注，人们也在积极寻求一个安全可靠、经济合理的污泥处置方案。常用污泥处置方法：A.土地利用主要指污泥作为农田、林地、市政绿化的土壤改良剂，或处理加工成无机、有机肥料后利用，或用于受到破坏的土地修复与重建等。由于污泥中含有大量有机质和氮、磷、钾以及微量元素，可作为一种迟效性的有机追肥，能增加土壤肥力，提高作物的产量和品质。研究发现，使用污泥的地块土壤容重减小，土壤的酸碱度比较稳定，孔隙度增加，紧密度下降，易耕作，保水保肥力强，对于水和风腐蚀的抵抗力增加，说明污泥是一种很好的土壤改良剂。针对农作物而言，稳定化、无害化后的污泥可以促进根的生长发育及其渗透特性，减少寄生虫的攻击，降低植物对于杀虫剂、除草剂等药物的依赖，而且土壤的自净能力还可使污泥进一步无害化。污泥可以用于受破坏的土地（各种采矿后残留的矿场、建筑取土、排放废物的深坑、森林采伐场、垃圾填埋场、地表重破坏区等）的修复。这类土地一般已失去土壤的优良特性，无法直接植树、种草，施入污泥可以增加土壤养分，改良土壤特性，促进植物的生长。这种方法也减少了食物链对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥，又恢复了生态环境。污泥的土地利用也是污泥处置方式中最便宜的一种，因此得到了广泛的应用。在美国约有40%左右的污泥采用土地利用的方式进行处置，欧盟国家预计在2005年将有约45%的污泥采用此处置方式。但是，由于污泥中含有很多盐分、重金属、病原菌、寄生虫、有机污染物等有害成分，直接施用会污染土壤、水体，危害农作物或通过食物链危害人体健康，因此必须经过无害化、稳定化处理，达到一定要求后方能施用。通常采用的措施有：碱稳定化、厌氧消化、好氧消化、堆肥、热干燥等。为此，许多国家政府颁布了农用污泥重金属浓度标准、土壤中重金属浓度标准和严格的无害化要求，并对单位面积土地污泥的应用量也有严格的限制。B.卫生填埋污泥的卫生填埋始于60年代，是从保护环境的角度出发，在传统填埋的基础上经过科学选址和必要的场地防护处理，具有严格管理制度的科学的工程操作方法。污泥填埋是一项比较成熟的污泥处置技术，其优点是处理容量大、见效快。但它也存在一些问题，如合适的场地不易寻找，污泥运输和填埋场地建设费用较高，填埋场容量有限，有害成分的渗漏可能会对地下水造成污染，填埋场的卫生、臭气问题造成二次污染等。在发达国家，这种方法过去采用较多，但目前可供填埋的场地越来越少，因此其所占比例也越来越小。C.焚烧焚烧是利用污泥的有机成分较高、具有一定热值等特点来处置污泥。焚烧的技术优势在于其处理的彻底性，减量率可到95%左右，其有机物被完全氧化，重金属（除汞外）几乎全被截留在灰渣中。但焚烧一直存在着以下几个问题：⑴投资和操作费用较高；⑵计划实施较困难；⑶在焚烧过程中产生飞灰、炉渣和烟气。研究发现，在焚烧灰渣中，尤其是飞灰（其有毒、有机污染物高出灰渣几个数量级）中含有较多Cd、Pb及其它重金属，属于危险废弃物，若处理不当，容易渗漏而污染地下水体、附近地表水体和土壤，进而危害人类健康。在排放的烟气中含有二恶英和呋喃等剧毒物质，若控制不当可能会产生二次污染。例如日本鹿儿岛县的川边町由于燃烧不彻底，使周围土质严重恶化，剥离出来的二恶英土壤已在仓库里堆积6500t；⑷污泥中的有用成分未得到充分的利用。4.7.7本工程污泥的出路目前，国内污水处理厂污泥最终处置方式以填埋为主，但是污泥填埋处置占用了城市垃圾填埋场大量的填埋量，减少了城市垃圾填埋场处理城市垃圾的能力。根据海城市目前各污水厂处理厂污泥的去向均为送至污泥干化厂干化处置后，送至水泥厂焚烧处理。因此本工程脱水后的污泥也同样运到污泥干化厂干化处置后，送至水泥厂焚烧处理。污泥脱水系统采用带式污泥脱水机处理，前物化沉淀池产生的前物化污泥和二沉池产生的生化污泥，以及终沉池产生的物化污泥，匹配一期污水处理厂原有的污泥脱水机房进行处理；臭氧接触池、BAF池和转盘滤池产生的污泥，匹配原有提标改造污水厂的污泥池及污泥脱水机房；考虑到维修因素，一期污泥脱水间在原有基础上增加二台带式脱水机。4.8生化工艺概述及主设备概述4.8.1水解酸化厌氧处理工艺在工业污水的运用已有30多年的历史。近20年来，随着微生物学、生物化学等学科的发展和工程实践的积累，通过不断的开发，克服了传统的厌氧工艺水力停留时间长，有机负荷低等缺点，在理论和实践上有了很大提高，在处理高浓度有机废水方面取得了良好效果，并且近些年在低浓度有机废水的水解酸化工艺采用上有了大量成功的实例。厌氧过程一般可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段。水解酸化的产物主要是小分子有机物，使废水中溶解性有机物显著提高，而微生物对有机物的摄取只有溶解性的小分子物质才可直接进入细胞内，而不溶性大分子物质首先要通过胞外酶的分解才得以进入微生物体内代谢。例如天然胶联剂（主要为淀粉类），首先被转化为多糖，再水解为单糖。纤维素被纤维素酶水解成纤维二糖与葡萄糖。半纤维素被聚木糖酶等水解成低聚糖和单糖。水解过程较缓慢，同时受多种因素的影响，是厌氧降解的限速阶段。在酸化这一阶段，上述第一阶段形成的小分子化合物在发酵细菌即酸化菌的细胞内转化为更简单的化合物并分泌到细菌体外，主要包括挥发性有机酸（VFA）、乳醇、醇类等，接着进一步转化为乙酸、氢气、碳酸等。酸化过程是由大量发酵细菌和产乙酸菌完成的，他们绝大多数是严格厌氧菌，可分解糖、氨基酸和有机酸。水解阶段在化学上指的是化合物与水进行的一类反应的总称。在废水处理中，水解指的是有机底物进入细胞之前，在胞外进行的生物化学反应。水解是复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。他们首先在细菌胞外酶的水解作用下转变为小分子物质。这一阶段最为典型的特征是生物反应的场所发生在细胞外，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完成生物催化氧化反应（主要包括大分子物质的断链和水溶）。酸化阶段则是一类典型的发酵过程，即产酸发酵过程。酸化是有机底物即作为电子受体也是电子供体的生物降解过程。在酸化过程中溶解性有机物被转化以挥发酸为主的末端产物。在厌氧条件下的混合微生物系统中，即使严格地控制条件，水解和酸化也无法截然分开，这是因为水解菌实际上是一种具有水解能力的发酵细菌，水解是耗能过程，发酵细菌付出能量进行水解是为了取得能进行发酵的水溶性底物，并通过胞内的生化反应取得能源，同时排出代谢产物(厌氧条件下主要为各种有机酸)。如果废水中同时存在不溶性和溶解性有机物时，水解和酸化更是不可分割地同时进行。如果酸化使pH值下降太多时，则不利于水解的进行。另外，厌氧微生物对苯环化合物也具有降解作用。低分子量的苯环化合物受到厌氧降解时，要经过三个步骤。第一步是：惰性的化合物受到活化，其中包括羧基化反应、厌氧羟基反应和CoA硫醚键的形成，苯环化合物必须形成一些苯环中间产物，以便接受到还原攻击，这些反应包括脱羟基反应或转羟基反应；第二步：中心苯环中间产物受到厌氧微生物生物还原酶的攻击，形成脂环化合物通过生物作用形成3－氧代化合物或直接还原成3－氧代化合物；第三步：非脂环化合物被转化为中心代谢物。经研究并经过大量工程实践证明，将厌氧过程控制在水解和酸化阶段，可以在短时间内和相对较高的负荷下获得较高的悬浮物去除率，并可将难降解的有机大分子分解为易降解的有机小分子，可大大改善和提高废水的可生化性和溶解性。与厌氧反应工艺，水解酸化工艺不需要密闭的池，也不需要复杂的三相分离器，出水无厌氧发酵的不良气味，因而也不会影响污水处理站厂区的环境，并且跟好氧工艺相比具有能耗低的优点。近年来，随着染料及染料助剂行业的快速发展，难生化降解染料和助剂的大量使用，致使印染废水的可生化性越来越差，因此水解酸化工艺在印染废水处理工程上得到广泛的采用。我公司在印染废水的处理工程中普遍采用了水解酸化工艺，针对不同的印染废水水质采用不同的水力停留时间和布水方式。总结我们已有的工程实践，水解酸化效果取决于：①足够的污泥浓度②良好的泥水混合③污水足够的水力停留时间④合适的污泥留存方式。UHASB升流式水解酸化工艺组成UHASB升流式水解工艺由以下几部分组成：合适的反应池体；布水器；均匀布水系统；出水集水槽；升流式水解工艺优势；泥水完全混合；能够形成流化的污泥床；能够确保很好的泥水分离；可对好氧生物剩余污泥进行减量化；去除进水的大部分悬浮物；对污泥的稳定性具有一定的作用；良好的内循环系统。UHASB升流式水解酸化工艺的特点根据水量水质设计最佳的池体结构，确保合理的整体上升流速；采用独特的布水具有较强的搅拌能力，泥水混合效果佳，反应彻底，提高可生化性；中心进水竖井避免大量气泡进入反应器的可能；有较高的上升流速；可根据运行需要调整合适和回流量和搅拌冲击强度；多点式布水确保布水均匀性，同时防止堵塞；污泥浓度高，耐冲击能力强；降低剩余污泥排放；具有较好的澄清区，防止污泥流失；出水集水槽或淹没式孔口出水保证出水负荷低，出水水质好；升流式水解发生器使废水中的有机物不但在数量上发生了很大变化，而且在理化性质上发生了更大变化，使污水更适宜后继的好氧处理，提高好氧处理的效能；工艺的产泥量，并已高度矿化，易于处理；升流式水解工艺可对进水负荷的变化起到缓冲作用，从而为好氧处理创造较为稳定的进水条件。水解酸化池多点布水系统水解酸化池出水水解酸化池多点布水系统水解酸化池出水图4-2UHASB升流式水解酸化现场图片4.8.2内循环好氧活性污泥工艺本方案好氧工艺采用内循环好氧活性污泥工艺。活性污泥法是使微生物群体(又称活性污泥)在曝气池内呈悬浮状，并与污水充分接触而使污水得到净化的方法。所谓活性污泥即是向污水中通入空气，经过一段时间后，污水中就会产生一种絮凝体(菌胶体)，这些絮凝体由大量繁殖的微生物组成，它易于沉淀与污水分离，并使污水得到澄清。活性污泥法去除污水中的有机物（BOD）的过程。(1)初期去除与吸附由于活性污泥表面积很大，而且具有多糖类粘质层，可使污水中悬浮的胶体物质被絮凝和吸附，使之迅速从水中得到去除。其去除量与污水中悬浮胶体的数量有关，如污水中悬浮胶体有机物多则去除率高，如可溶解性