1廢水的水質(zhì)特性 擬建工程廢水處理的對(duì)象，主要是生產(chǎn)過程中排放的生產(chǎn)廢水、地面沖洗水、職工生活廢水、初期雨水等，其中污染物主要是生產(chǎn)的過程中產(chǎn)生的。 其廢水水質(zhì)主要有以下特點(diǎn)： 廢水中含有苯等污染物，廢水的毒性系數(shù)對(duì)微生物生長(zhǎng)略有抑制。 廢水的水質(zhì)、水量時(shí)有變化：一日內(nèi)有數(shù)次排放高峰期，有機(jī)污染物濃度和稀液的排放比不一致。要求廢水處理系統(tǒng)具有較高的調(diào)節(jié)適應(yīng)水量、水質(zhì)負(fù)荷變化的能力。 2廢水處理工藝方案的選擇 采用生化與物化相結(jié)合的廢水凈化技術(shù)，以生物降解為主。充分考慮提率的同時(shí)，以降低能耗，減少污泥的產(chǎn)生。 采用可靠的系統(tǒng)設(shè)備，降低系統(tǒng)的維護(hù)工作量，以保證廢水處理系統(tǒng)長(zhǎng)期正常運(yùn)行。 對(duì)系統(tǒng)工藝的主要設(shè)備實(shí)施自動(dòng)化控制，以保證廢水處理系統(tǒng)的操作程序化控制。 廢水處理系統(tǒng)只需要少量使用處理藥劑?？纱蟠鬁p少業(yè)主在廢水處理上的工作量和藥劑費(fèi)用。 充分考慮廢水水質(zhì)、水量的波動(dòng)性，設(shè)計(jì)廢水處理系統(tǒng)具有很大程度的適應(yīng)性和處理效果的穩(wěn)定性，廢水的水質(zhì)變化，水量變化的波動(dòng)程度在適當(dāng)范圍內(nèi)，廢水處理系統(tǒng)同樣確保達(dá)標(biāo)排放。 3廢水處理工藝流程 根據(jù)多年的設(shè)計(jì)、科研經(jīng)驗(yàn)，查閱國(guó)內(nèi)外同類廢水的相關(guān)資料，確定本方案采用物化+生化組合的處理工藝，設(shè)計(jì)思路如下： 2 生化主體工藝采用的UASB+A/O法生化工藝，在生物處理構(gòu)筑物中改善原水的BOD5/CODcR及CODcR/NH3-N比，去除大部分的污染物（CODCr）； 2 在生化處理前采用格柵、均和水質(zhì)、微電解、催化氧化等措施進(jìn)行預(yù)處理，去除進(jìn)水中部分COD和SS，降低后續(xù)處理系統(tǒng)的負(fù)荷； 2 電氣控制實(shí)現(xiàn)一定程度的自動(dòng)化控制，對(duì)處理設(shè)備的工作狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制，保證整個(gè)廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行、穩(wěn)定、節(jié)能，提高運(yùn)行管理水平。 本方案工藝流程由以下幾部分組成： 物化預(yù)處理系統(tǒng)：微電解、催化氧化、中和沉淀和調(diào)節(jié)池等。 1) 生化處理系統(tǒng)：包括UASB、A/O。 2) 后處理系統(tǒng)：包括污泥濃縮池。 3) 加藥系統(tǒng)：包括溶藥和加藥設(shè)備。 4) 綜合機(jī)房：包括風(fēng)機(jī)房、設(shè)備間、脫水機(jī)房和儲(chǔ)藥間。 5) 電氣控制系統(tǒng) 3.1廢水處理工藝流程描述 （1）生產(chǎn)廢水經(jīng)三效蒸發(fā)與廢水混合后通過微電解+催化氧化+中和沉淀工藝進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理出水進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池。 （2）廢水經(jīng)收集池收集后提升至進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池，綜合調(diào)節(jié)池的廢水，連續(xù)進(jìn)入U(xiǎn)ASB及A/O進(jìn)行生化處理，污水進(jìn)行有機(jī)物的降解和硝化。 （3）經(jīng)過生化處理后的出水達(dá)標(biāo)后排入污水處理廠集中處理。UASB及A/O的剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮處理，濃縮后的污泥進(jìn)行污泥脫水，污泥濃縮池的上清液和污泥脫水產(chǎn)生的濾液返回調(diào)節(jié)池，污泥外運(yùn)處置。 （一）格柵井 在生產(chǎn)廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池前設(shè)置格柵井，用以去除生產(chǎn)廢水中的軟性纏繞物、較大固顆粒雜物及飄浮物，從而保護(hù)后續(xù)工作水泵使用壽命并降低系統(tǒng)處理工作負(fù)荷。 （二）收集池 生產(chǎn)廢水經(jīng)格柵井處理后的廢水進(jìn)入收集池進(jìn)行水量、水質(zhì)的調(diào)節(jié)均化，保證后續(xù)處理系統(tǒng)水量、水質(zhì)的均衡、穩(wěn)定。收集池內(nèi)設(shè)置預(yù)曝氣攪拌裝置。 （三）蒸發(fā)濃縮系統(tǒng) 三效濃縮器在一、二效分離器內(nèi)隔板隔出頂部與內(nèi)腔相通的蒸氣腔，蒸汽腔底部接直管與下一級(jí)加熱器連接，為二次或三次蒸汽管。蒸汽從分離器頂部進(jìn)入蒸汽腔，直接進(jìn)入下一級(jí)加熱器。因蒸汽腔的橫截面比一般蒸汽管大得多，直管通入下一級(jí)加熱器無折轉(zhuǎn)，距離近，大大降低蒸汽阻力，增加流量，提高分離效率。且因蒸汽腔是位于分離器內(nèi)，減少了引出蒸汽的熱量損失。一效加熱器的疏水管通入分離器的冷凝室，冷凝水從其下排出，避免了蒸汽損失，也解決了疏水器的噪聲和污染。下聯(lián)管前端的清洗手孔，便于清洗加熱器底部邊角的殘留物。各分離器有獨(dú)立進(jìn)料口，便于觀察和控制進(jìn)料流量。三組加熱器和分離按扇形排列布置，縮短了設(shè)備總長(zhǎng)度，便于操作。 （四）調(diào)節(jié)池 預(yù)處理后的廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水量、水質(zhì)的調(diào)節(jié)均化，保證后續(xù)生化處理系統(tǒng)水量、水質(zhì)的均衡、穩(wěn)定。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置預(yù)曝氣攪拌裝置或潛水?dāng)嚢铏C(jī)。 （五）微電解 微電解污水處理設(shè)備，又名持續(xù)高活性內(nèi)電解床，主要利用了鐵的還原性、鐵的電化學(xué)性、鐵離子的絮凝吸附三者共同作用來凈化廢水。 其處理原理而言，應(yīng)歸類于電解法，因此也稱為鐵炭?jī)?nèi)電解法或鐵炭微電解法，在酸性條件下，鐵與炭之間形成無數(shù)個(gè)微電流反應(yīng)器，廢水中的有機(jī)物在微電流的作用下被還原氧化。 當(dāng)廢水通過含鐵和炭的填料時(shí)，鐵成為陽(yáng)，碳成為陰，并有微電流流動(dòng)，形成無數(shù)個(gè)小電池，產(chǎn)生腐蝕。 其相關(guān)反應(yīng)如下： 陽(yáng)反應(yīng) Fe－2e → Fe2+ E0(Fe2+/Fe)= -0.44V 陰反應(yīng) 2H++2e → H2 ↑ E0(H2+/H2)= 0.00V 當(dāng)有氧氣時(shí) O2+4H++4e → 2H2O E0(O2)= 1.23V O2+4 H2O+4e → 4OH- E0(O2/OH-)= 0.40V 上述反應(yīng)在酸性和充氧的情況下腐蝕甚并具有如下被證實(shí)了的功能：由于有機(jī)物參與陰的還原反應(yīng)，使官能團(tuán)發(fā)生了變化，改變了原有機(jī)物的性質(zhì)，降低了色度，改善了B/C值，一些無機(jī)物也參與反應(yīng)生成沉淀得以去除。 如：Fe2+ + S2- = FeS ↓ 廢水的膠體粒子和微小分散污染物受電場(chǎng)作用，產(chǎn)生電泳現(xiàn)象，向相反電荷的電移動(dòng)，并聚集在電上使水澄清；陽(yáng)新生態(tài)的Fe2＋經(jīng)石灰中和生成Fe(OH)2、Fe(OH)3有強(qiáng)的吸附能力，使水得以澄清；陽(yáng)生成的氫氣，具有還原性，能將硝基苯還原成苯胺，降低廢水的毒性增加廢水的可氧化性，利于后續(xù)氧化法處理提應(yīng)。 （六）催化氧化 過氧化氫與催化劑Fe2+構(gòu)成的氧化體通常稱為Fenton試劑，它是100多年前由H.J.H.Fenton發(fā)明的一種不需要高溫和高壓而且工藝設(shè)備簡(jiǎn)單的化學(xué)水處理技術(shù)。近年來的研究表明，F(xiàn)enton的氧化機(jī)理是由于在酸性條件下過氧化氫被催化劑分解所產(chǎn)生的反應(yīng)活性很高的羥基自由基所致。在Fe2+催化劑作用下，H2O2能產(chǎn)生兩種活潑的氫氧自由基，從而引發(fā)和傳播自由基鏈反應(yīng)，加快有機(jī)物和還原性物質(zhì)的氧化。 Fenton試劑氧化一般在PH為3下進(jìn)行，在該P(yáng)H值時(shí)其自由基生成速率大。 （七）中和沉淀 通過加堿中和，調(diào)整廢水的PH值，為后序生化提供有利條件。 （八）UASB反應(yīng)器 UASB反應(yīng)器由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。 設(shè)計(jì)特點(diǎn)： 內(nèi)置生物填料、三相分離器、循環(huán)系統(tǒng)，提高處理效率。 （九）A/O法處理 A/O法處理由A級(jí)生物處理池、O級(jí)生物處理池及二沉池三部分組成。 A級(jí)生物處理池將污水進(jìn)一步混合，充分利用池內(nèi)生物填料作為細(xì)菌載體，靠兼氧微生物將污水中難溶解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可溶解性有機(jī)物，將大分子有機(jī)物水解成小分子有機(jī)物，以利于后道O級(jí)生物處理池進(jìn)一步氧化分解，同時(shí)通過回流的硝化氮在菌種的作用下，可進(jìn)行部分硝化和反硝化，去除氨氮。 O級(jí)生物處理池為本污水處理的核心部分，該池分二段，前一段在較高的有機(jī)負(fù)荷下，通過附著于填料上的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各種有機(jī)物質(zhì)，使污水中的有機(jī)物含量大幅度降低。后段在有機(jī)負(fù)荷較低的情況下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下降解污水中的氨氮，同時(shí)也使污水中的COD值降低到更低的水平，使污水得以凈化。 設(shè)計(jì)特點(diǎn)： 該池由池體、填料、布水裝置和充氧曝氣系統(tǒng)等部分組成。 該池以生物膜法為主，兼有活性污泥法的特點(diǎn)。 池中填料采用組合填料，該填料具有比表面積大，使用，易掛膜耐腐蝕不結(jié)團(tuán)堵塞。填料在水中自由舒展，對(duì)水中氣泡作多層次切割，更相對(duì)增加了曝氣效果。 該池分二級(jí)，使水質(zhì)降解成梯度，達(dá)到良好的處理效果，同時(shí)設(shè)計(jì)采用相應(yīng)導(dǎo)流紊流措施，使整體設(shè)計(jì)更趨合理化。 池中曝氣管路選用UPVC管，耐腐蝕。曝氣頭選用微孔曝氣頭，不堵塞 ，氧利用率高。 二沉池進(jìn)行固液分離去除生化池中懸浮污泥，使污水真正凈化。 3.2工藝特點(diǎn) 綜合上述內(nèi)容，本方案所設(shè)計(jì)的廢水處理系統(tǒng)有如下特點(diǎn): ●廢水處理系統(tǒng)具有較高的可靠性，出水水質(zhì)可確保達(dá)標(biāo)排放。 ●占地面積小，廢水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用。自動(dòng)化程序控制、運(yùn)行管理和操作方便。廢水處理系統(tǒng)具備較強(qiáng)的抗擊負(fù)荷能力。 ●廢水處理系統(tǒng)，耗電量少，用藥量少，剩余污泥產(chǎn)生量少，大量減少業(yè)主在廢水處理上的運(yùn)行費(fèi)用。 ●處理系統(tǒng)采用的工藝和PLC程序控制技術(shù)，自動(dòng)程度高，可以有效降低廢水處理系統(tǒng)上的日常維護(hù)費(fèi)用。 ●廢水處理工藝構(gòu)筑物構(gòu)造簡(jiǎn)單，廢水處理工程投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。 ●對(duì)周圍環(huán)境無不良影響，選用電機(jī)噪聲低，能保證處理系統(tǒng)滿足對(duì)噪聲的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。