水污染課程設(shè)計(jì)

一、緒論紹興市基礎(chǔ)資料：紹興地處中國(guó)東南沿海，而紹興濱海工業(yè)區(qū)位于古城紹興北部，規(guī)劃控制面積100平方公里，位于北緯29度14分至30度16分，東經(jīng)119度53分至121度14分，東接寧波，西臨杭州，距上海232公里。東北部為水網(wǎng)平原，西南部為丘陵山地，丘陵山地約占全市面積的2/3。境內(nèi)四季分明，氣候濕潤(rùn)，光照充足，年平均溫度16.4攝氏度，年平均降水量1300毫米。紹興市濱海工業(yè)區(qū)位于古城紹興北部，規(guī)劃控制面積100平方公里，而印染產(chǎn)業(yè)成為了濱海的產(chǎn)業(yè)支柱。2、污水水質(zhì)、水量及變化特點(diǎn)紹興濱海區(qū)印染廢水達(dá)到20萬(wàn)平方米/日。紡織印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水之一，印染廢水隨采用的纖維種類和加工工藝的不同而異，污染物有組分差距很大。印染各工序排放印染廢水情況如下：①退漿廢水，水量較小，污染物濃度高，[1]主要含有漿料及其分解物、纖維屑、酸、淀粉堿和酶類污染物，濁度大。廢水呈堿性，pH值為12左右。用淀粉漿料時(shí)BOD、COD均高，可生化性較好；用合成漿料時(shí)COD很高，BOD小于5mg/L，水可生化性較差；②煮煉廢水，水量大，污染物濃度高，主要含有纖維素、果酸、蠟質(zhì)、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等。廢水堿性很強(qiáng)，水溫高，呈褐色，COD與BOD很高，達(dá)每升數(shù)千毫克?；瘜W(xué)纖維煮煉廢水的污染較輕；③漂白廢水，水量大，污染較輕，主要含有殘余的漂白劑、少量醋酸、草酸、硫代硫酸鈉等；④絲光廢水，含堿量高，NaOH含量在3%-5%，多數(shù)印染廠通過(guò)蒸發(fā)濃縮回收NaOH，所以絲光廢水一般很少排出，經(jīng)過(guò)工藝多次重復(fù)使用最終排出的廢水仍呈強(qiáng)堿性，BOD、COD、SS均較高；⑤染色廢水，水質(zhì)多變，有時(shí)含有使用各種染料時(shí)的有毒物質(zhì)（硫化堿、吐酒石、苯胺、硫酸銅、酚等），堿性，PH有時(shí)達(dá)10以上（采用硫化、還原染料時(shí)），含有有機(jī)染料、表面活性劑等。色度很高，而SS少，COD較BOD高，可生化性較差；⑥印花廢水，含漿料，BOD、COD高；⑦整理工序廢水，主要含有纖維屑、樹(shù)脂、甲醛、油劑和漿料，水量少；⑧堿減量廢水：是滌綸仿真絲堿減量工序產(chǎn)生的，主要含滌綸水解物對(duì)苯二甲酸、乙二醇等，其中對(duì)苯二甲酸含量高達(dá)75%。堿減量廢水不僅pH值高(一般>12)，而且有機(jī)物濃度高，堿減量工序排放的廢水中CODCr可高達(dá)9萬(wàn)mg/L，高分子有機(jī)物及部分染料很難被生物降解，此種廢水屬高濃度難降解有機(jī)廢水。而在本次設(shè)計(jì)得處理工藝中，該印染廠所產(chǎn)生的主要廢水是染色廢印花廢水。4、處理后的出水水質(zhì)目標(biāo)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918----2002）按照一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)二、總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原始值參考公眾環(huán)境研究中心2014-7-23測(cè)得的相關(guān)數(shù)據(jù)：項(xiàng)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污水處理工藝方案考慮到需要脫氮除磷，需要二級(jí)強(qiáng)化處理。根據(jù)《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》的推薦，在對(duì)氮、磷污染物有控制要求的地區(qū)，日處理能力在10萬(wàn)立方米以下的污水處理設(shè)施，除采用A/O法、A/A/O法外，也可選用具有除磷脫氮效果的氧化溝法、SBR法、水解好氧法和生物濾池法，可從上述工藝中選取一種作為此次污水處理廠的污水處理工藝。對(duì)上述符合要求的處理工藝進(jìn)行比較：1.A/O法——A2/O工藝工藝特點(diǎn)：①除磷流程簡(jiǎn)單，不需投加化學(xué)藥品，也不需要考慮內(nèi)循環(huán)，因此建設(shè)費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用都較低；②厭氧段在好氧段前，可以抑制絲狀菌生長(zhǎng)，防止污泥膨脹，利于聚磷菌的選擇性范繁殖；缺點(diǎn)：①適用于TP/BOD值較低的污水，當(dāng)TP/BOD值很高時(shí)，BOD負(fù)荷過(guò)低會(huì)導(dǎo)致剩余污泥產(chǎn)量少，難以達(dá)到較為滿意的處理效果；②污水進(jìn)水流量變化會(huì)導(dǎo)致沉淀池內(nèi)的停留時(shí)間部分時(shí)段過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致聚磷菌在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生磷的釋放，降低該工藝的除磷效率，應(yīng)及時(shí)排泥和污泥回流。2.A2/O法工藝工藝特點(diǎn)：①該工藝流程是同步脫氮除磷工藝中最為簡(jiǎn)單的，總的水力停留時(shí)間也少于其他同類工藝；②在厭氧/缺氧/好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不會(huì)大量增殖，SVI值一般均小于100，污泥沉降性能好；③污泥中含磷濃度高，一般在2.5%以上，具有很高的肥效；④運(yùn)行中勿需投藥，兩個(gè)A段只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運(yùn)行費(fèi)用低。缺點(diǎn)：該工藝脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中夾帶的溶解氧和硝態(tài)氮氧的影響，兩者的處理要求無(wú)法同時(shí)滿足，脫氮除磷效果不可能很高。3.氧化溝工藝工藝特點(diǎn)：①流態(tài)上介于完全混合和推流之間,有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其區(qū)分為富氧區(qū)、缺氧區(qū)，有以進(jìn)行硝化和反硝化，取得脫氮的效果；②可考慮不設(shè)置初沉池，原污水經(jīng)過(guò)格柵和沉砂池預(yù)處理，已經(jīng)有效防止污水中無(wú)機(jī)沉渣沉積，有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)能夠達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度；③可考慮不單獨(dú)設(shè)置二沉池，使氧化溝與二沉池合建，可省去污泥回流裝置；④內(nèi)循環(huán)量從理論上說(shuō)可以是不受限制，具有較大的脫氮潛力；⑤只有曝氣器和池中的推進(jìn)器維持溝內(nèi)的正常運(yùn)行，電耗較小，運(yùn)行費(fèi)用較低。缺點(diǎn)：①當(dāng)廢水中的碳水化合物較多時(shí)，活性污泥的表面附著水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨脹；②進(jìn)水中帶有大量油脂，部分油脂富集于污泥中，經(jīng)轉(zhuǎn)刷充氧攪拌，產(chǎn)生大量泡沫，泥齡偏長(zhǎng)，污泥老化，也易產(chǎn)生泡沫；③廢水中含油量過(guò)大或曝氣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，易產(chǎn)生腐化污泥上浮；④氧化溝上部流速較大而底部流速很小，致使溝底大量積泥大大減少了氧化溝的有效容積，降低了處理效果，影響出水水質(zhì)。4.SBR工藝工藝特點(diǎn)：①工藝流程簡(jiǎn)單、管理方便、造價(jià)低，只有一個(gè)反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。運(yùn)行管理方便、靈活，很適合小城市采用；②反應(yīng)器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過(guò)程之中，處理效果好；③很容易地交替實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并通過(guò)改變曝氣量、反應(yīng)時(shí)間等方面來(lái)創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率；④抑制了污泥中絲狀菌的生長(zhǎng)，減少了污泥膨脹的可能，沉淀效果更好；⑤SBR工藝獨(dú)特的運(yùn)行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動(dòng)；缺點(diǎn):工藝要求程序控制，自動(dòng)化水平較高；②排水時(shí)間短（間歇排水時(shí)），并且排水時(shí)要求不攪動(dòng)沉淀污泥層，因而需要專門的排水設(shè)備（潷水器），且對(duì)潷水器的要求很高。5、CASS工藝通常的CASS反應(yīng)器分為生物選擇區(qū)（第一區(qū)）、第二區(qū)和第三區(qū)（主反應(yīng)區(qū)）3個(gè)部分。工藝特點(diǎn)：CASS工藝與傳統(tǒng)活性污泥法的比較。①建設(shè)費(fèi)用低。省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省20％—30％。工藝流程簡(jiǎn)單，污水廠主要構(gòu)筑物為集水池、沉砂池、CAS曝氣池、污泥池，布局緊湊，占地面積可減少35％。（以10萬(wàn)噸的城市污水處理廠為例：傳統(tǒng)活性污泥法的總投資約1.5億，CASS法總投資約1.1億；傳統(tǒng)活性污泥法占地面積約為180畝，CASS法占地面積約120畝）。②運(yùn)行費(fèi)用省。由于曝氣是周期性的，池內(nèi)溶解氧的濃度也是變化的，沉淀階段和排水階段溶解氧降低，重新開(kāi)始曝氣時(shí)，氧濃度梯度大，傳遞效率高，節(jié)能效果顯著，運(yùn)行費(fèi)用可節(jié)省10％—25％。③有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，不僅能有效去除污水中有機(jī)碳源污染物，而且具有良好的脫氮除磷功能。（對(duì)城市污水，進(jìn)水COD為400mg/L時(shí)，出水小于30mg/L以下。）

④管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠。

⑤污泥產(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)定，便于進(jìn)一步處理與處置。CASS工藝與間隙進(jìn)水的SBR或CAST的比較①CASS反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，預(yù)反應(yīng)區(qū)控制在缺氧狀態(tài)，因此，提高了對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果。②CASS進(jìn)水是連續(xù)的，因此進(jìn)水管道上無(wú)電磁閥等控件元件，單個(gè)池子可獨(dú)立運(yùn)行，而SBR或CAST進(jìn)水過(guò)程是間歇的，應(yīng)用中一般要2個(gè)或2個(gè)以上交替使用，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度。③CASS每