1 引言
1.1 课题背景
印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为3×106～4×106m3。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水。近年来由于化学纤维织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使 PVA浆料、人造丝碱解物（主要是邻苯二甲酸类物质）、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，该类废水处理难度加大，对环境的危害也更加严重。
1.2国内外研究现状
目前，国内的印染废水处理手段以生化法为主，有的还将化学法与之串联。国外也是基本如此。由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，给处理增加了难度。原有的生物处理系统大都由原来的70%的COD去除率下降到50%左右，甚至更低。色度的去除是印染废水处理的一大难题，旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。此外，PVA等化学浆料造成的COD占印染废水总COD的比例相当大，但由于它们很难被普通微生物所利用而使其去除率只有20%～30%。
针对上述问题，近年来国内外都开展了一些研究工作，主要是新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。其中具有代表性的有：厌氧好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、高效脱色混凝剂的研制等。
1.3 本课题的研究方法
本次设计为对印染废水处理达到一个很好的效果，通过对处理方法的比选，我最终采用的是水解酸化加生物氧化处理的方法。根据印染废水的处理要求，对废水处理构筑物的尺寸计算，并且对其进行合理布局，绘制平面布置图、高程布置图、主体构筑物等图纸。
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2 设计任务书
某厂排放的印染废水水量为12000m3/d，废水处理工程设计水量规模为12000m3/d，处理后水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。进出水水质标准见下表：
项目 进水水质 排放标准
CODcr(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L)
800 100
200 25
100 70
pH 9-10 6-9
色度（倍）
500 40
2.1设计内容
① 废水净化方法的选择论证；② 工艺流程的比选、确定；③ 处理构筑物和设备的设计、计算和选型；④ 基本附属设施的设计计算；⑤ 处理站平面布置和高程布置设计；⑥ 绘制图纸。
2.2 预计设计成果
完成设计计算与说明书一份，A1图纸共5张（平面布置图，高程布置图，主要构筑物单体图等）。
2.3 毕业设计的要求
① 资料收集齐全，工艺论证正确充分；② 设计计算概念清楚，公式选取正确；③ 设计参数选取合理；④ 设计说明书条理清晰，层次分明，文字通顺，格式规范；⑤ 图纸表达正确，符合制图规范。
3 工艺流程的选择
3.1影响流程选择的因素
污水处理工艺流程的选择，一般要考虑以下因素： 3.1.1 废水处理程度
这是废水处理工艺流程选择的主要依据，而废水处理程度又取决于废水的水质特征、处理后水的去向。废水的水质特征表现为废水中所含污染物的种类、形态及浓度，它直接影响废水处理的程度及工艺流程。各种受纳水体对处理水的排放要求各不相同，有各种水质的标准规定，它决定了废水处理厂对废水的处理程度。
3.1.2 建设及运行费用
考虑建设及运行费用时，应以处理水达到水质标准为前提。在此前提下，工程建设及运行费用低的工艺流程应得到重视。此外，减少占地面积也是降低建设费用的重要措施。
3.1.3 工程施工难易程度
工程施工的难易程度也是选择工艺流程的影响因素之一。如地下水位高、地质条件差的地方，就不宜选用深度大、施工难度高的构筑物。
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3.1.4 当地的自然条件和社会条件
当地的地形、气候等自然条件对废水处理流程的选择具有一定的影响。如当地气候很冷，则应采用在采取适当的技术措施后，在低温季节也能正常运行，并保证取得达标水质的工艺。
3.1.5 废水水量
除水质外，废水水量也是影响因素之一。对于水量、水质变化大的废水，应选择耐冲击负荷强的工艺，或考虑设立缓冲池等缓冲设施以减少不利影响。
综上所述，废水处理流程的选择应综合考虑各项影响因素，进行多种方案的技术、经济对比才能得出合理的结论。
3.2 印染废水处理设计
3.2.1生物接触氧化—混凝沉淀工艺
这是一个生物—化学二段处理工艺。生物接触氧化是一种兼有活性污泥和生物膜法特点的生物处理法，生物活性好，F/M值大，处理负荷高，处理时间短，不需要污泥回流并可间歇进行，但是难降解有机物去除率低和脱色效果欠佳，同时填料可能堵塞，且该工艺产生的污泥量大，污泥含水量高又难于脱色，故在污泥脱色时需投加一定量的消石灰和三氯化铁。
3.2.2 表曝—混凝沉淀处理工艺
表曝是一种完全混合曝气活性污泥法，它有合建式和分建式两种。合建式是将曝气区与沉淀区合建在一个池内，对污泥回流缝的设计和施工要求严格，如果回流缝过大或曝气强度过大时，则大量气泡会窜入沉淀池，干扰污泥沉淀和回流，造成运行不稳定，如果回流缝国小，则会造成堵塞，影响污泥回流。而分建式增加了回流污泥的动力费。
无论是哪一种曝气池，当含有大量的印染废水进入表曝池后，则会产生大量的泡沫，严重影响池内充氧和运行管理，致使池内充氧，影响处理。
3.2.3 水解酸化—氧化沟处理工艺
水解酸化—氧化沟处理工艺的大致流程如图1：
印染废水粗格栅进水井细格栅调节池放流井平流式沉淀池氧化沟水解酸化池
图1 工艺流程 第 3 页 共22页
废水经过水解酸化后能降低后续处理的难度，使用氧化沟对印染废水进行处理不仅能有效的降低水中的BOD和COD含量，而且污泥的含量还很少，降低了对污泥处理的难度。
3.3 选择工艺流程
根据上述几种工艺流程优缺点的比较，和自己所设计处理水量的大小，我选择第三种工艺。
3.3.1 水解酸化法作用机理
在水解酸化反应过程中，首先大量微生物将进水中呈颗粒与胶体状有机物迅速截留和吸附，这是一个快捷的物理过程，只需要几秒钟到几十秒钟就进行完全；被截留下来的有机物吸附在水解污泥表面，被缓慢分解；它在系统中的停留时间取决于污泥停留时间，与水力停留时间无关。在水解产酸菌的作用下将不溶性有机物水解成为可溶解性物质，同时在产酸菌的协同作用下将大分子、难于生物降解的物质转变为易于降解的小分子物质，并重新释放到溶液中，在较高的水力负荷下随水流流出系统。
污水经过水解反应后可以提高其生化性能，降低污水的pH值，减少污泥产生量，为后续的生物处理创造有利条件。同时水解酸化池也有初沉池的作用，并且对废水的色度有很好的处理作用。
3.3.2 奥贝尔氧化沟的特点
奥贝尔氧化沟采用曝气转盘进行曝气，盘片带有大量的曝气孔和三角形凸块，用以充氧和推动混合液流动，曝气和混合效果良好。
工艺特点：①圆形或椭圆形的平面形状比沟渠较长的氧化沟更能充分利用水流的惯性，可节省推动水流的能耗。 ②多渠串联的形式可减少污水的断流现象。 ③曝气转盘的氧利用率高，混合效果好，渠深可达3.5～4.5米，沟底流速为0.3～0.9 m/s。 ④沟渠中溶解氧浓度梯度较大，有利于形成脱氮除磷的环境。
4 设计要求及参数
4.1粗格栅和提升泵房
粗格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组、管道阀门的较大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。
提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。
4.1.1 设计参数
因为粗格栅与水泵房合建在一起。因此在格栅的设计中，做了一定的修改，特别是在格栅构造和外型上的设计，突破了传统的“两头小，中间大”的设计模
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式，改建成长方体形状利于均衡水流速度，有效的减少了粗格栅的堵塞。
⑴ 水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求： 人工清除 25～40 mm 机械清除 16～25 mm 最大间隙 40 mm
⑵ 在大型污水处理厂或泵站前设立大型格栅（每日栅渣量大于0.2般应采用机械清渣。
⑶ 格栅倾角一般用45°～75°，机械格栅倾角一般为60°～70°。 ⑷ 通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。 ⑸ 过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。 4.1.2 运行参数
栅前流速 0.5 m/s 过栅流速 0.6 m/s 栅条宽度 0.01 m 栅条净间距 0.02 m 栅前槽宽 0.71 m 格栅间隙数 24格 水头损失 0.1 m 每日栅渣量 0.4 m3/d 设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。 4.1.3 提升泵房说明
⑴ 泵房进水角度不大于45度。
⑵ 相邻两机组突出部分的间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子在检修时能够拆卸，并不得小于0.8 m。
⑶ 泵站为半地下式，直径D＝10 m，高12 m，地下埋深7 m。 ⑷ 水泵为自灌式。
），一
4.2 调节池
4.2.1 设计参数 设计流量：12000 m3/d 水力停留时间：T＝8 h 有效水深：5米
4.3 水解酸化池
作用：降解、打断长链的大分子物质，提高废水的生化性指标。 设计参数：
设计流量： Q＝12000 m3/d ＝500 m3/h 水力停留时间： T＝6 h 水解酸化池的超高为0.3米。
4.4 奥贝尔氧化沟
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